JPH09154838A - Projection data preparing method of helical scan and x-ray ct device - Google Patents

Projection data preparing method of helical scan and x-ray ct device

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JPH09154838A
JPH09154838A JP7316578A JP31657895A JPH09154838A JP H09154838 A JPH09154838 A JP H09154838A JP 7316578 A JP7316578 A JP 7316578A JP 31657895 A JP31657895 A JP 31657895A JP H09154838 A JPH09154838 A JP H09154838A
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JP
Japan
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data
projection data
interpolation
ray
ray tube
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Application number
JP7316578A
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Japanese (ja)
Inventor
Katsuyuki Taguchi
克行 田口
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
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Publication of JPH09154838A publication Critical patent/JPH09154838A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To sharply restrain an artifact generated by a data losing area, and contribute to an improvement in an image quality by preparing interpolative projection data with respective rotational phases by simply and additively averaging first and second interpolative data prepared by interpolative processing. SOLUTION: A projection data correction-interpolative processing part 12 linearly interpolates projection data based on a former beam fU selected with respective rotational phases and projection data base on a former beam fL in the reciprocal ratio of a distance between the respective beams and an object slice position, and prepares first interpolative data on the rotational phases and the slice position. Projection data base on an opposed beam gU selected with respective rotational phases and projection data based on an opposed beam gL are linearly interpolated in the reciprocal ratio of a distance between the respective beams and the object slice position, and second interpolative data of the rotational phases and the slice position is prepared. The first and the second interpolative data are additively averaged with respective rotational phases, and are formed as projection data on the respective rotational phases of the object slice position.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、複数の検出チャン
ネルを有するX線検出器をZ軸に直交するX−Y平面に
沿って複数列配置してヘリカルスキャンを実行するX線
CT装置におけるヘリカルスキャンの投影データ作成方
法及びX線CT装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a helical in an X-ray CT apparatus for arranging a plurality of X-ray detectors having a plurality of detection channels in a row along an XY plane orthogonal to the Z-axis to perform a helical scan. The present invention relates to a scan projection data creating method and an X-ray CT apparatus.

【0002】[0002]

【従来の技術】X線CT装置における通常のスキャン
は、寝台を固定したままで、あるスライス位置の360
度の投影データを収集した後に、寝台を次のスライス位
置に移動させ、その位置で360度の投影データを収集
し、以下この動作を繰り返し行なうことにより、多数の
スライスの投影データを収集するものである。
2. Description of the Related Art In a normal scan in an X-ray CT apparatus, a bed is held fixed and a slice position 360
After collecting the projection data of a plurality of slices, the bed is moved to the next slice position, the projection data of a 360 ° is collected at that position, and the projection data of a large number of slices is collected by repeating this operation. Is.

【0003】これに対して、連続回転のCTで初めて可
能になったヘリカルスキャンは、その名の通り被検体を
ヘリカル状(螺旋状)にスキャンして投影データを収集
するものである。ここで、縦軸を回転位相(X線管の回
転角度)とし、横軸をZ軸(体軸方向)とした場合のヘ
リカルスキャンにおけるスライス位置(回転中心におけ
るX線ビームの中心)を示す(図中の実線)。図17に
示すように、ヘリカルスキャンでは、寝台をZ軸方向に
連続的に移動させながら360度以上の投影データを収
集している。なお、この図17を本明細書中ではスキャ
ン図と称し、また、臨床上において通常ヘリカルピッチ
(単位mm,1回転当たりの寝台送り量)はスライス厚
(mm)と同様であり、これを基本ピッチと称する。
On the other hand, the helical scan first made possible by continuous-rotation CT, as its name implies, scans the subject in a helical form and collects projection data. Here, the slice position in the helical scan (center of the X-ray beam at the rotation center) is shown where the vertical axis represents the rotation phase (rotation angle of the X-ray tube) and the horizontal axis represents the Z axis (body axis direction) ( (Solid line in the figure). As shown in FIG. 17, in the helical scan, projection data of 360 degrees or more is collected while continuously moving the bed in the Z-axis direction. Note that FIG. 17 is referred to as a scan diagram in the present specification, and clinically, the normal helical pitch (unit: mm, bed feed amount per rotation) is the same as the slice thickness (mm), and is basically the same. It is called pitch.

【0004】ヘリカルスキャンにおいて、スライス位置
sの画像を再構成するには、スライス位置sの縦1列の
投影データが必要であるが、この投影データは存在しな
い。そこで、sに近い複数の投影データから補間して必
要な投影データを作成し、その補間データを用いて再構
成するようになっている。
In the helical scan, in order to reconstruct the image at the slice position s, projection data for one vertical column of the slice position s is necessary, but this projection data does not exist. Therefore, the required projection data is created by interpolating from a plurality of projection data close to s, and the interpolation data is used to reconstruct.

【0005】複数の検出チャンネルを有するX線検出器
がZ軸に直交するX−Y平面に沿って1列配置されたC
T装置、いわゆるシングルスライスCTにおけるヘリカ
ルスキャン補間方法は、(1)360°補間法、(2)
対向ビーム補間法がある。
An X-ray detector having a plurality of detection channels is arranged in one row along an XY plane orthogonal to the Z axis.
The helical scan interpolation method in the T-apparatus, so-called single slice CT, is (1) 360 ° interpolation method, (2)
There is a counter beam interpolation method.

【0006】図18(a),(b)に360°補間法を
用いた場合の回転位相θのファンビームの1組のペア
(f1,f2 )を示す。スライス位置sの回転位相θの投
影データは、そのスライス位置sを挟む同位相のファン
ビームf1 及びf2 による投影データd1 及びd2 を用
いて生成される。なお、ファンビームf1 及びf2 間の
距離は、図18(a),(b)に示すように、ヘリカル
ピッチtとなる。
FIGS. 18 (a) and 18 (b) show a pair of fan beams (f1, f2) having a rotation phase θ when the 360 ° interpolation method is used. The projection data of the rotation phase θ of the slice position s is generated by using the projection data d1 and d2 of the fan beams f1 and f2 of the same phase sandwiching the slice position s. The distance between the fan beams f1 and f2 is the helical pitch t as shown in FIGS. 18 (a) and 18 (b).

【0007】すなわち、ファンビームf1 及びf2 によ
る投影データd1 及びd2 を距離の逆比で線形補間して
同スライス位置sの回転位相θのデータとする。なお、
その他の回転位相においても同様の補間処理を行ない、
スライス位置sの投影データを作成している。
That is, the projection data d1 and d2 by the fan beams f1 and f2 are linearly interpolated at the inverse ratio of the distance to obtain the data of the rotation phase θ at the same slice position s. In addition,
The same interpolation processing is performed for other rotation phases,
The projection data of the slice position s is created.

【0008】また、図19(a)に対向ビーム補間法を
用いた場合の回転位相θのファンビームf3 及びそのフ
ァンビームf3 を構成する各走査ビームそれぞれの対向
ビーム(総称fo )を示し、図19(b)に、検出器の
中心チャンネルで検出されるファンビームfb 及びその
対向ビームfb ′を示す。さらに、図20に、広がり角
度(最大ファン角度)αのファンビームf3 (回転位相
θ)の各走査ビームfa 、fb 、fc 及びその対向ビー
ムfa ′、fb ′、fc ′を示す。
Further, FIG. 19 (a) shows a fan beam f3 having a rotation phase θ when the counter beam interpolation method is used, and counter beams (generally fo) of respective scanning beams constituting the fan beam f3. 19 (b) shows the fan beam f b and its opposite beam f b ′ detected in the central channel of the detector. Further, in FIG. 20, the spread angle (maximum fan angle) each scanning beam f a of α fan beam f3 (rotation phase theta), f b, f c and its opposite beam f a ', f b', f c ' Indicates.

【0009】図20によれば、回転位相θのファンビー
ムf3 (位置P(θ))がP(θ1;回転位相θ1 =1
80度+θ−α)まで進んだ場合、回転位相θのファン
ビームf3 中の走査ビームfa に対向するビームfa
による投影データが取得できる。以下、ファンビームf
3 がP(θ1 )からP(θ2 ;回転位相θ2 =180度
+θ)を経てP(θ3 ;回転位相θ3 =180度+θ+
α)まで進む間に、走査ビームfa 〜fc に対向するビ
ームfa ′〜fc ′が取得できる。なお、走査ビームf
b 及びfb ′間の距離は、図19(a),(b)に示す
ように、ヘリカルピッチtの1/2となる。
According to FIG. 20, the fan beam f3 (position P (θ)) of the rotation phase θ is P (θ1; rotation phase θ1 = 1
80 ° + θ−α), the beam f a ′ is opposite to the scanning beam f a in the fan beam f3 having the rotation phase θ.
The projection data by can be acquired. Below, fan beam f
3 goes from P (θ1) to P (θ2; rotational phase θ2 = 180 degrees + θ) and then P (θ3; rotational phase θ3 = 180 degrees + θ +
During the process proceeds to alpha), the scanning beam f a ~f opposed to c beam f a '~f c' can be obtained. The scanning beam f
b and f b 'the distance between, as shown in FIG. 19 (a), (b) , is 1/2 of the helical pitch t.

【0010】すなわち、対向ビーム補間法は、回転位相
θのファンビームf3 (広がり角度α)を構成する各走
査ビームfa 〜fb 〜fc の投影データ,及びこれらの
ビームに対向する対向ビームfa ′〜fb ′〜fc
(回転位相θ1 〜回転位相θ3までのファンビームを構
成する走査ビーム)の投影データとから、スライス位置
sの回転位相θの投影データを作成している。
[0010] That is, opposite beam interpolation method, projection data of each scanning beam f a ~f b ~f c constituting the rotational phase θ fan beam f3 (divergence angle alpha), and opposite beam opposite to the beams f a '~f b' ~f c '
The projection data of the rotation phase θ at the slice position s is created from the projection data of (the scanning beams forming the fan beam of the rotation phase θ1 to the rotation phase θ3).

【0011】一方、単位時間により高精細且つ広範囲に
画像を撮影したいという要求から、前記X線検出器がZ
軸方向に沿って複数列(2列、3列、4列、…)配置さ
れたCT装置(いわゆるマルチスライスCT)が考案さ
れている。図21(a)は、X線検出器50が1列の場
合(シングルスライスCT)、図21(b)は、X線検
出器50aが2列の場合(マルチスライスCT)を示し
ている。図21(b)に示すように、2列のX線検出器
50aは、Z軸方向に沿って第1のX線検出器(seg
1),第2のX線検出器(seg2)と2列並んで配置
されている。
On the other hand, the X-ray detector uses the Z-ray detector in order to capture a high-definition and wide-range image per unit time.
A CT device (so-called multi-slice CT) arranged in a plurality of rows (two rows, three rows, four rows, ...) Along the axial direction has been devised. 21A shows the case where the X-ray detector 50 has one row (single slice CT), and FIG. 21B shows the case where the X-ray detector 50a has two rows (multi-slice CT). As shown in FIG. 21B, the two rows of the X-ray detectors 50a include a first X-ray detector (seg) along the Z-axis direction.
1) and the second X-ray detector (seg2) are arranged in two rows.

【0012】マルチスライスCTでは、X線管から送ら
れるX線ビームは、各検出器列毎に同位相の異なるファ
ンビームとして検出される。なお、マルチスライスCT
においては、上記基本ピッチの概念そのままでは適用で
きないため、その基本ピッチの概念を拡張する。すなわ
ち、本明細書では、基本ピッチとは、 基本ピッチ=「検出器列数」×「スライス厚」…(1) とする。
In multi-slice CT, the X-ray beam sent from the X-ray tube is detected as fan beams having different phases for each detector row. Multi-slice CT
In, since the concept of the basic pitch cannot be applied as it is, the concept of the basic pitch is extended. That is, in the present specification, the basic pitch is the basic pitch = “the number of detector rows” × “slice thickness” (1).

【0013】マルチスライスCTにおけるヘリカル補間
は、シングルスライスCTの360°補間法の発展であ
る隣接補間法がある。隣接補間法は、スライス位置sを
挟む同位相の異なる2つのファンビームを距離の逆比で
線形補間してその位相のデータとする補間方法である。
Helical interpolation in multi-slice CT includes an adjacent interpolation method, which is a development of the 360 ° interpolation method in single-slice CT. The adjacent interpolation method is an interpolation method that linearly interpolates two fan beams having the same phase and sandwiching the slice position s with the inverse ratio of the distance to obtain the data of the phase.

【0014】図22(a)、(b)、及び(c)に検出
器2列のマルチスライスCTにおいて、隣接補間法を用
いた場合の回転位相θ1 のファンビームf4 (seg1
で検出されるファンビーム)及びf5 (seg1で検出
されるファンビーム)並びに回転位相θ2 のファンビー
ムf6 (seg2で検出されるファンビーム)及びf7
(seg1で検出されるファンビーム)を示す。
22 (a), (b), and (c), in the multi-slice CT with two detectors, the fan beam f4 (seg1) of the rotation phase θ1 when the adjacent interpolation method is used.
Fan beam and f5 (fan beam detected in seg1), and fan beams f6 (fan beam detected in seg2) and f7 having a rotation phase θ2.
(Fan beam detected by seg1) is shown.

【0015】すなわち、ファンビームf4 及びf5 によ
る投影データd4 及びd5 を距離の逆比で線形補間して
同スライス位置sの回転位相θ1 のデータとし、ファン
ビームf6 及びf7 による投影データd6 及びd7 を距
離の逆比で線形補間して同スライス位置sの回転位相θ
2 のデータとしている。
That is, the projection data d4 and d5 by the fan beams f4 and f5 are linearly interpolated by the inverse ratio of the distance to obtain the data of the rotation phase θ1 at the same slice position s, and the projection data d6 and d7 by the fan beams f6 and f7 are obtained. Rotation phase θ at the same slice position s after linear interpolation with the inverse ratio of distance
The data is 2.

【0016】図22(b)及び(c)から分かるよう
に、検出器列が2列のマルチスライスCTにおけるヘリ
カルスキャンでは、Z軸方向に直交する方向から見た場
合、スライス位置sに隣接する(スライス位置sを挟
む)同位相の2つのファンビームは、回転位相によって
異なる。すなわち、回転位相0°〜ある回転位相θt ま
では、スライス位置sを挟む同位相の2つのファンビー
ムは、スライス位置sのZ軸に沿って上側(以下、単に
上側という)にあるseg2で検出されるファンビーム
(上側ビーム;例えば、回転位相θ1 ( <θt )のファ
ンビームf4 )及びスライス位置sのZ軸に沿って下側
(以下、単に下側という)にあるseg1で検出される
ファンビーム(下側ビーム;例えば、回転位相θ1 のフ
ァンビームf5 )であるが、回転位相θt 〜回転位相3
60°までは、スライス位置sを挟む同位相の2つのフ
ァンビームは、スライス位置sの上側にあるseg1で
検出されるファンビーム(例えば、回転位相θ2 (>θ
t )のファンビームf7 )及びスライス位置sの下側に
あるseg2で検出されるファンビーム(例えば、回転
位相θ2 のファンビームf7 )である。
As can be seen from FIGS. 22 (b) and 22 (c), in a helical scan in a multi-slice CT having two detector rows, the slices are adjacent to the slice position s when viewed from the direction orthogonal to the Z-axis direction. Two fan beams having the same phase (interposing the slice position s) differ depending on the rotation phase. That is, from the rotational phase 0 ° to a certain rotational phase θt, two fan beams having the same phase sandwiching the slice position s are detected by seg2 located on the upper side (hereinafter simply referred to as the upper side) along the Z axis of the slice position s. Fan beam (upper beam; for example, fan beam f4 with rotation phase θ1 (<θt)) and fan detected by seg1 on the lower side (hereinafter simply referred to as the lower side) along the Z axis of the slice position s. Beam (lower beam; for example, fan beam f5 with rotation phase θ1), the rotation phase θt to rotation phase 3
Up to 60 °, two fan beams having the same phase sandwiching the slice position s are detected by seg1 above the slice position s (for example, a rotation phase θ 2 (> θ).
fan beam f7) of t) and the fan beam detected by seg2 below the slice position s (for example, fan beam f7 of rotation phase θ2).

【0017】なお、基本ピッチは、「検出器列数2」×
「スライス厚t」であるため、2tとなっている。
The basic pitch is “the number of detector rows is 2” ×
Since it is the “slice thickness t”, it is 2t.

【0018】一方、X線CT装置では、被検体の体格等
に合わせて画像化する領域(撮影領域)を指定できる。
この撮影領域は、通常円形であり、FOV(Field of V
iew)と呼ばれている。
On the other hand, in the X-ray CT apparatus, an area (imaging area) to be imaged can be designated according to the physique of the subject.
This shooting area is usually circular and has a FOV (Field of V
iew) is called.

【0019】図23は、X線CT装置において、X線焦
点、X線検出器、X線ファンビーム及びFOVをZ軸方
向から見た場合の図である。図23では、普通サイズの
FOV(M)を図示したが、FOVには、例えば図24
に示すように最小のSS〜最大のLLまで5種類のサイ
ズがある。
FIG. 23 is a view showing the X-ray focal point, the X-ray detector, the X-ray fan beam, and the FOV as seen from the Z-axis direction in the X-ray CT apparatus. In FIG. 23, a normal size FOV (M) is shown, but the FOV has, for example, FIG.
As shown in, there are five sizes from the minimum SS to the maximum LL.

【0020】[0020]

【発明が解決しようとする課題】シングルスライスCT
をZ軸に垂直な方向から見た際の模式図を図25に示
す。例えばLLサイズのFOV(LL)の目的とするス
ライス(z軸に直交する方向から見た場合長方形とな
る)を加筆している。図25に示すように、X線ビーム
はZ軸方向に広がっているため、目的とするスライス全
体を通過していないことが解り、また、X線(ビーム)
がスライスを通過した範囲は、Z軸に直交するXY方向
に対して対称的な台形になっていることが解る。つま
り、目的とするスライスの肩部の領域は、X線ビームが
通過していない領域、すなわちデータ逸失領域となって
しまう。CTでは、目的とするスライス全体を通過した
X線データを必要とするため、このデータ逸失領域の存
在は、画質劣化を引き起こす。なお、このデータ逸失領
域は、FOVのサイズに関係なく、いずれもサイズのF
OVを用いた場合にも存在する。
Problem to be Solved by the Invention Single-slice CT
FIG. 25 shows a schematic diagram when the is viewed from the direction perpendicular to the Z axis. For example, the target slice of an LL size FOV (LL) (which is a rectangle when viewed from the direction orthogonal to the z axis) is added. As shown in FIG. 25, since the X-ray beam spreads in the Z-axis direction, it can be seen that it does not pass through the entire target slice, and the X-ray (beam)
It can be seen that the range passing through the slice is a trapezoid that is symmetrical with respect to the XY directions orthogonal to the Z axis. That is, the target shoulder region is a region where the X-ray beam does not pass, that is, a data loss region. Since CT requires X-ray data that has passed through the entire target slice, the presence of this data loss region causes deterioration of image quality. It should be noted that this data loss area has a size of F regardless of the size of the FOV.
It is also present when using OV.

【0021】また、ヘリカルスキャン実行の際に隣接補
間法を用いた場合、同位相の2スライス分のファンビー
ム(目的のスライス位置を挟む上側のファンビーム,下
側のファンビーム)による2つの投影データを補間する
が、その2スライス分のファンビーム及びそのファンビ
ームとスライスとの関係は、図26に示すようになって
いる。すなわち、、目的のスライス位置を含む範囲(ス
ライスの中央)のX線焦点側に偏ってデータ逸失領域が
発生し、また、目的のスライス位置を含む範囲(スライ
スの中央)の検出器側に偏って、上側のファンビーム及
び下側のファンビームが重複した領域(データ重複領
域)が発生する。
Further, when the adjacent interpolation method is used when the helical scan is executed, two projections by the fan beams of two slices of the same phase (an upper fan beam and a lower fan beam sandwiching the target slice position) are projected. The data is interpolated, and the fan beam for the two slices and the relationship between the fan beam and the slice are as shown in FIG. That is, a data loss region is generated biased toward the X-ray focal point side of the range including the target slice position (center of the slice), and biased toward the detector side of the range including the target slice position (center of the slice). As a result, a region where the upper fan beam and the lower fan beam overlap (data overlapping region) occurs.

【0022】このデータ逸失領域及びデータ重複領域
は、ヘリカルスキャン時の画質劣化の一要因となってい
る。なお、図27は、連続的に4スライス分のファンビ
ームを示しているが、2スライスの場合と同様にX線焦
点側に偏ってデータ逸失領域が発生し、検出器側にデー
タ重複領域が発生する。
The data lost area and the data overlap area are one of the causes of image quality deterioration during helical scanning. Note that, although FIG. 27 shows fan beams for 4 slices continuously, as in the case of 2 slices, a data loss region is biased toward the X-ray focal point side, and a data overlapping region is generated on the detector side. Occur.

【0023】上述したシングルスライスにおいて発生す
るデータ逸失領域及びデータ重複領域は、マルチスライ
スCTにおいても同様に発生する。
The data loss area and the data overlap area that occur in the single slice described above also occur in the multi-slice CT.

【0024】マルチスライスCTをZ軸に垂直な方向か
ら見た模式図を図28(a)及び(b)に示す。図28
(a)及び(b)は、検出器列が2列(第1セグメン
ト、第2セグメント)のマルチスライスCTを示してお
り、例えばLLサイズのFOV(LL)の目的とするス
ライスを加筆している。図28(a)及び(b)では、
X線ビームがスライスを通過した範囲はZ軸に直交する
XY方向に対して非対称な偏った台形になっており、目
的とするスライスの肩部の領域がデータ逸失領域とな
る。
28A and 28B are schematic views of the multi-slice CT seen from the direction perpendicular to the Z axis. FIG.
(A) and (b) show a multi-slice CT with two detector rows (first segment, second segment). For example, a target slice of an LL size FOV (LL) is added. There is. 28 (a) and (b),
The range in which the X-ray beam passes through the slice is a trapezoid that is asymmetrical with respect to the XY direction orthogonal to the Z axis, and the target shoulder region is the data loss region.

【0025】さらに、マルチスライスCTでのヘリカル
スキャン実行の際に隣接補間法を用いた場合の同位相の
2つのファンビーム(目的のスライス位置を挟む上側の
ファンビーム,下側のファンビーム)による2つの投影
データを補間するが、その2つのファンビーム及びその
ファンビームによるスライスの関係は、図29(a)及
び(b)に示すようになっている。
Further, two fan beams of the same phase (an upper fan beam and a lower fan beam sandwiching a target slice position) are used when the adjacent interpolation method is used when performing the helical scan in the multi-slice CT. The two projection data are interpolated, and the relationship between the two fan beams and the slice by the fan beams is as shown in FIGS. 29 (a) and 29 (b).

【0026】図29(a)は、第1セグメント(seg
1)で検出されるファンビームが上側であり、第2セグ
メント(seg2)で検出されるファンビームが下側で
ある場合のそれぞれのファンビームが目的のスライスを
通過する領域を示し、図29(b)は、第2セグメント
(seg2)で検出されるファンビームが上側であり、
第1セグメント(seg1)で検出されるファンビーム
が下側である場合のそれぞれのファンビームが目的のス
ライスを通過する領域を示している。図29(a)及び
(b)に示すように、マルチスライスCTの場合でもX
線ビームはZ軸方向に広がっているため、目的とするス
ライス全体を通過していないことが解る。特に、図29
(a)では、データ逸失領域は目的のスライス位置を含
む範囲(スライスの中央)のX線焦点側に偏って発生
し、データ重複領域は目的のスライス位置を含む範囲
(スライスの中央)の検出器側に発生する。また、図2
9(b)では、X線ビームがスライスを通過した範囲は
Z軸に直交するXY方向に対して対称的な台形になって
おり、目的とするスライスの肩部の領域がデータ逸失領
域となる。
FIG. 29A shows the first segment (seg).
FIG. 29 shows a region in which each fan beam passes through the target slice when the fan beam detected in 1) is the upper side and the fan beam detected in the second segment (seg2) is the lower side. In b), the fan beam detected in the second segment (seg2) is on the upper side,
It shows a region where each fan beam when the fan beam detected in the first segment (seg1) is on the lower side passes through the target slice. As shown in FIGS. 29A and 29B, even in the case of multi-slice CT, X
Since the line beam spreads in the Z-axis direction, it can be seen that it does not pass through the entire target slice. In particular, FIG.
In (a), the data loss region occurs biased toward the X-ray focal point side of the range (center of the slice) including the target slice position, and the data overlap region detects the range (center of the slice) including the target slice position. It occurs on the vessel side. FIG.
In FIG. 9 (b), the range in which the X-ray beam passes through the slice is a trapezoid that is symmetrical with respect to the XY direction orthogonal to the Z axis, and the target shoulder region is the data loss region. .

【0027】図26と図29(a)を比較すると、図2
9(a)では、各X線ビームの通過範囲が図26と比べ
てより偏った台形になっているため、データ逸失領域も
より偏って発生する。すなわち、図29(a)では、デ
ータ逸失領域は、スライスの中央部分に偏って大きく発
生している。したがって、図29(a)に示す位置関係
(目的のスライス位置が図中に示された位置の場合)に
おいて隣接補間が行なわれても、目的となるスライス位
置のスライスデータに占めるデータ逸失領域の割合が相
対的に大きくなる。目的となるスライス位置のスライス
データにデータ逸失領域が大きく含まれるため、得られ
たスライス位置の画像にはアーチファクトが発生してし
まい、補間の精度が悪化した。
When FIG. 26 and FIG. 29 (a) are compared, FIG.
In FIG. 9 (a), the passage range of each X-ray beam is a trapezoid that is more biased than that in FIG. 26, and therefore the data loss region is also biased. That is, in FIG. 29A, the data loss region is largely generated in the central portion of the slice. Therefore, even if the adjacent interpolation is performed in the positional relationship shown in FIG. 29A (when the target slice position is the position shown in the drawing), the data loss region occupying the slice data at the target slice position The ratio becomes relatively large. Since the slice data of the target slice position includes a large data loss region, an artifact occurs in the obtained image of the slice position, and the accuracy of interpolation deteriorates.

【0028】また、図30は、マルチスライスCTにお
ける4スライス分のファンビームを示しているが、2ス
ライスの場合と同様にX線焦点側に偏ってデータ逸失領
域が発生し、検出器側にデータ重複領域が発生する。こ
の図30と図27を比較すると、シングルスライスCT
(図27)ではデータ逸失領域は、Z軸方向に沿って均
等に分散しているため、このデータ逸失領域に起因して
発生するアーチファクトが特定の範囲,方向に強く現れ
ることはない。しかし、マルチスライスCT(図30で
はデータ逸失領域が1箇所(スライスの中央部分)に偏
って大きく発生しているため、このデータ逸失領域に起
因して発生するアーチファクトが特定の範囲,方向に強
く現れてしまった。
Further, FIG. 30 shows fan beams for four slices in multi-slice CT. However, as in the case of two slices, a data loss region is biased toward the X-ray focal point side, and a data loss region is generated, so that the detector side is affected. Data overlap area occurs. Comparing FIG. 30 and FIG. 27, single slice CT
In FIG. 27, the data loss areas are evenly distributed along the Z-axis direction, so that the artifacts caused by the data loss areas do not appear strongly in a specific range and direction. However, since multi-slice CT (in FIG. 30, the data loss area is largely generated in one place (the central portion of the slice), the artifacts caused by the data loss area are strong in a specific range and direction. It has appeared.

【0029】本発明は上述したような事情に鑑みてなさ
れたもので、マルチスライスCTでのヘリカルスキャン
において補間を行なう際に発生するデータ逸失領域を回
復することにより、データ逸失領域に起因して発生する
アーチファクトが特定の範囲,方向に強く現れることを
防止し、画質の向上に寄与するヘリカルスキャンの投影
データ作成方法及びX線CT装置を提供することにあ
る。
The present invention has been made in view of the above-mentioned circumstances, and by recovering the data loss area generated when performing interpolation in the helical scan in the multi-slice CT, the data loss area is caused by the data loss area. An object of the present invention is to provide a helical scan projection data creation method and an X-ray CT apparatus, which prevent generated artifacts from appearing strongly in a specific range and direction and contribute to improvement of image quality.

【0030】[0030]

【課題を解決するための手段】本発明は、前記目的を達
成するために成されたものであり、その特徴は、走査ビ
ーム及びその走査ビームと対向する対向ビームとを加算
平均処理して互いのデータ逸失領域を回復することにあ
る。
The present invention has been made to achieve the above object, and is characterized in that a scanning beam and an opposite beam opposite to the scanning beam are averaged to perform mutual averaging. The purpose is to recover the lost data area.

【0031】すなわち、請求項1に記載したヘリカルス
キャンの投影データ作成方法は、被検体を支持する支持
手段と、前記被検体に対してX線ビームを曝射するX線
管と、このX線管と前記被検体を挟んで対向する位置に
配置されたX線検出器とを備え、前記X線検出器は複数
の検出チャンネルから成る検出素子列を体軸方向に沿っ
て複数配列した2次元検出器であるとともに、前記X線
管を前記X線検出器との対向状態を保持したまま前記被
検体の周囲を回転移動可能に支持するガントリーとを備
えたX線CT装置におけるヘリカルスキャンの投影デー
タ作成方法において、前記ガントリーを介して前記X線
管を回転移動させるとともに、前記X線管が回転移動し
た状態で前記支持手段及び前記ガントリーのいずれか一
方を前記被検体の体軸方向に沿って直線的に移動させる
ことにより、当該X線管から曝射されたX線ビームで前
記被検体をヘリカル状にスキャンするステップと、前記
ヘリカルスキャンにより前記X線検出器を介して前記X
線管の回転位相毎に得られたヘリカルスキャンデータを
前処理し、投影データとして収集するステップと、前記
投影データから目的のスライス位置の各回転位相毎の補
間投影データを作成するステップとを備え、前記各回転
位相毎の補間投影データを作成するステップは、目的の
スライス位置を挟んで隣接するペアのX線ビームに基づ
いて収集されたペアの投影データを用いた補間処理によ
り当該目的のスライス位置の各回転位相毎の第1の補間
データを作成するステップと、前記ペアのX線ビームに
対向するペアの対向ビームに基づいて収集されたペアの
投影データを用いた補間処理により当該目的のスライス
位置の各回転位相毎の第2の補間データを作成するステ
ップと、前記第1の補間データと前記第2の補間データ
とを各回転位相毎に単純加算平均処理して前記各回転位
相毎の補間投影データを作成するステップとを備えてい
る。
That is, in the helical scan projection data creating method according to the first aspect, the supporting means for supporting the subject, the X-ray tube for irradiating the subject with an X-ray beam, and the X-rays A two-dimensional array comprising a tube and an X-ray detector arranged at a position opposed to each other with the subject in-between, wherein the X-ray detector has a plurality of detection element rows each having a plurality of detection channels arranged along the body axis direction. Helical scan projection in an X-ray CT apparatus, which is a detector and includes a gantry that rotatably supports the X-ray tube around the subject while holding the X-ray tube facing the X-ray detector. In the data creating method, the X-ray tube is rotated and moved through the gantry, and one of the support means and the gantry is connected to the subject while the X-ray tube is rotated and moved. By linearly moving along the axial direction, helically scanning the subject with the X-ray beam emitted from the X-ray tube; and the helical scan via the X-ray detector. The X
Pre-processing the helical scan data obtained for each rotational phase of the ray tube, collecting as projection data, and a step of creating interpolation projection data for each rotational phase of the target slice position from the projection data The step of creating the interpolated projection data for each of the rotation phases is performed by interpolation processing using the projection data of a pair acquired based on the X-ray beams of a pair adjacent to each other with the target slice position interposed therebetween. By the step of creating the first interpolation data for each rotational phase of the position and the interpolation processing using the projection data of the pair collected based on the counter beam of the pair opposed to the X-ray beam of the pair, Creating a second interpolation data for each rotation phase of the slice position, and the first interpolation data and the second interpolation data for each rotation phase. Simple averaging process to and a step of generating an interpolation projection data of the respective rotational phases.

【0032】また、前記目的を達成するため請求項2に
記載したヘリカルスキャンの投影データ作成方法は、被
検体を支持する支持手段と、前記被検体に対してX線ビ
ームを曝射するX線管と、このX線管と前記被検体を挟
んで対向する位置に配置されたX線検出器とを備え、前
記X線検出器は複数の検出チャンネルから成る検出素子
列を体軸方向に沿って複数配列した2次元検出器である
とともに、前記X線管を前記X線検出器との対向状態を
保持したまま前記被検体の周囲を回転移動可能に支持す
るガントリーとを備えたX線CT装置におけるヘリカル
スキャンの投影データ作成方法において、前記ガントリ
ーを介して前記X線管を回転移動させるとともに、前記
X線管が回転移動した状態で前記支持手段及び前記ガン
トリーのいずれか一方を前記被検体の体軸方向に沿って
直線的に移動させることにより、当該X線管から曝射さ
れたX線ビームで前記被検体をヘリカル状にスキャンす
るステップと、前記ヘリカルスキャンにより前記X線検
出器を介して前記X線管の回転位相毎に得られたヘリカ
ルスキャンデータを前処理し、投影データとして収集す
るステップと、前記投影データから目的のスライス位置
の各回転位相毎の補間投影データを作成するステップと
を備え、前記各回転位相毎の補間投影データを作成する
ステップは、目的のスライス位置を挟んで隣接するペア
のX線ビームに基づいて収集されたペアの投影データを
用いた補間処理により当該目的のスライス位置のある回
転位相の第1の補間データを作成するステップと、前記
ペアのX線ビームに対向するペアの対向ビームに基づい
て収集されたペアの投影データを用いた補間処理により
当該目的のスライス位置のある回転位相の第2の補間デ
ータを作成するステップと、前記第1の補間データと前
記第2の補間データとを単純加算平均処理して前記ある
回転位相の補間投影データを作成するステップと、上記
第1の補間データ作成ステップ、第2の補間データ作成
ステップ、及び補間投影データ作成ステップを回転位相
を変えながら繰り返し行なうことにより、前記各回転位
相毎の補間投影データを作成するステップとを備えてい
る。
Further, in order to achieve the above object, a helical scan projection data creating method according to a second aspect of the present invention is a supporting means for supporting a subject and an X-ray for irradiating the subject with an X-ray beam. A tube and an X-ray detector arranged at a position opposed to the X-ray tube with the subject in-between, the X-ray detector having a detection element array composed of a plurality of detection channels along the body axis direction. X-ray CT including a plurality of two-dimensional detectors arranged and a gantry that rotatably supports the X-ray tube around the subject while holding the X-ray tube facing the X-ray detector. In a method for creating projection data of helical scan in an apparatus, the X-ray tube is rotatively moved via the gantry, and any one of the supporting means and the gantry in a state where the X-ray tube is rotatively moved. By linearly moving the subject along the body axis direction of the subject so as to helically scan the subject with an X-ray beam emitted from the X-ray tube; Pre-processing the helical scan data obtained for each rotational phase of the X-ray tube via the X-ray detector and collecting it as projection data; and interpolation from the projection data for each rotational phase of the target slice position. A step of creating projection data, wherein the step of creating the interpolated projection data for each of the rotational phases is performed by converting the projection data of a pair acquired based on the X-ray beams of the pair adjacent to each other with the target slice position interposed therebetween. A step of creating first interpolation data of a rotation phase having a target slice position by the interpolation processing used, and a step of generating a pair of X-ray beams facing the X-ray beam of the pair. A step of creating second interpolation data of a rotation phase having the target slice position by interpolation processing using a pair of projection data collected based on the directed beams; the first interpolation data and the second interpolation data; The step of creating the interpolated projection data of the certain rotation phase by simple addition and averaging with the interpolated data, the step of creating the first interpolated data, the step of creating the second interpolated data, and the step of creating the interpolated projection data Is repeatedly performed while changing the above, and a step of creating the interpolated projection data for each rotation phase is provided.

【0033】さらにまた、前記目的を達成するため請求
項3に記載したヘリカルスキャンの投影データ作成方法
は、被検体を支持する支持手段と、前記被検体に対して
X線ビームを曝射するX線管と、このX線管と前記被検
体を挟んで対向する位置に配置されたX線検出器とを備
え、前記X線検出器は複数の検出チャンネルから成る検
出素子列を体軸方向に沿って複数配列した2次元検出器
であるとともに、前記X線管を前記X線検出器との対向
状態を保持したまま前記被検体の周囲を回転移動可能に
支持するガントリーとを備えたX線CT装置におけるヘ
リカルスキャンの投影データ作成方法において、前記ガ
ントリーを介して前記X線管を回転移動させるととも
に、前記X線管が回転移動した状態で前記支持手段及び
前記ガントリーのいずれか一方を前記被検体の体軸方向
に沿って直線的に移動させることにより、当該X線管か
ら曝射されたX線ビームで前記被検体をヘリカル状にス
キャンするステップと、前記ヘリカルスキャンにより前
記X線検出器を介して前記X線管の回転位相毎に得られ
たヘリカルスキャンデータを前処理し、投影データとし
て収集するステップと、前記投影データから目的のスラ
イス位置の各回転位相毎の補間投影データを作成するス
テップと、前記各回転位相毎の補間投影データに基づい
て目的のスライス位置の画像を再構成するステップとを
備え、前記各回転位相毎の補間投影データを作成するス
テップは、目的のスライス位置を挟んで隣接するペアの
X線ビームに基づいて収集されたペアの投影データを用
いた補間処理により当該目的のスライス位置の各回転位
相毎の第1の補間データを作成するステップと、前記ペ
アのX線ビームに対向するペアの対向ビームに基づいて
収集されたペアの投影データを用いた補間処理により当
該目的のスライス位置の各回転位相毎の第2の補間デー
タを作成するステップと、前記第1の補間データと前記
第2の補間データとを各回転位相毎に前記目的のスライ
ス位置に応じた重み付けをして加算平均処理し、前記各
回転位相毎の補間投影データを作成するステップとを備
えている。
Further, in order to achieve the above object, the helical scan projection data generating method according to the third aspect of the present invention is such that the supporting means for supporting the subject and the X-ray for irradiating the subject with an X-ray beam. The X-ray detector includes a X-ray tube and an X-ray detector that is arranged at a position facing the X-ray tube with the subject in between, and the X-ray detector includes a detection element array including a plurality of detection channels in the body axis direction. An X-ray including a plurality of two-dimensional detectors arranged along the X-ray tube, and a gantry that rotatably supports the X-ray tube around the subject while holding the X-ray tube facing the X-ray detector. In a method for creating projection data of a helical scan in a CT apparatus, the X-ray tube is rotatively moved via the gantry, and the support means and the gantry are installed while the X-ray tube is rotatively moved. Linearly moving one of them along the body axis direction of the subject to scan the subject helically with the X-ray beam emitted from the X-ray tube; and the helical scan. Pre-processing the helical scan data obtained for each rotational phase of the X-ray tube via the X-ray detector, and collecting it as projection data; and for each rotational phase of the target slice position from the projection data. And a step of reconstructing an image of a target slice position based on the interpolation projection data for each rotation phase, and a step of creating the interpolation projection data for each rotation phase Is a target slice by an interpolation process using projection data of a pair acquired based on X-ray beams of a pair adjacent to each other across the target slice position. By the step of creating the first interpolation data for each rotational phase of the position and the interpolation processing using the projection data of the pair collected based on the counter beam of the pair opposed to the X-ray beam of the pair, Creating a second interpolation data for each rotation phase of the slice position, and weighting the first interpolation data and the second interpolation data for each rotation phase according to the target slice position. And adding and averaging to create interpolated projection data for each rotation phase.

【0034】特に、請求項4に記載したヘリカルスキャ
ンの投影データ作成法では、前記補間投影データ作成ス
テップは、前記第1の補間データ及び前記第2の補間デ
ータに対し、前記第1の補間データの元となるペアのX
線ビーム(元ビーム)における各ビームのX線管及び前
記第2の補間データの元となるペアの対向ビームにおけ
る各ビームのX線管のどちらか一方の位置と前記目的の
スライス位置との位置関係に応じた重み付けをそれぞれ
施し、この重み付けが施された第1の補間データと前記
第2の補間データとを各回転位相毎に加算平均処理して
各回転位相毎の前記補間投影データを作成するステップ
である。
In particular, in the helical scan projection data creation method according to the fourth aspect, the interpolation projection data creation step includes the step of creating the first interpolation data with respect to the first interpolation data and the second interpolation data. X of the original pair of
Position of either one of the X-ray tube of each beam in the line beam (original beam) and the X-ray tube of each beam in the pair of opposing beams that is the source of the second interpolation data and the target slice position Weighting is applied according to the relationship, and the weighted first interpolation data and the second interpolation data are added and averaged for each rotational phase to create the interpolated projection data for each rotational phase. It is a step to do.

【0035】また特に、請求項5に記載したヘリカルス
キャンの投影データ作成方法では、前記補間投影データ
作成ステップは、下式に基づいて重みを線形的に変化さ
せることにより前記補間投影データを作成するステップ
である請求項4に記載のヘリカルスキャンの投影データ
作成方法。
Further, in particular, in the helical scan projection data creating method according to the fifth aspect, the interpolation projection data creating step creates the interpolation projection data by linearly changing the weight based on the following equation. The helical scan projection data creating method according to claim 4, which is a step.

【0036】 補間投影データ=(第1の補間投影データ)×(1−γ)+(第2の補間投影 データ)×γ ……(1) 但し、γ=min(x,y) ……(2) x=|元ビームの内の一方のビームのX線管の位置)−(目的のスライス位置 )|/{(検出器列数)×スライス厚×1/2)} ……(3) y=|(目的のスライス位置)−(元ビームの内の他方のビームのX線管の位 置)|/{(検出器列数)×スライス厚×1/2)} ……(4) さらに、請求項6に記載したヘリカルスキャンの投影デ
ータ作成方法では、前記補間投影データ作成ステップ
は、前記ペアのX線ビームにおける各ビームのX線管の
位置と前記目的のスライス位置との位置関係及び前記目
的のスライス位置に隣接する元ビームが切り換わる際の
回転位相に応じて重みの少なくとも一部を非線形的に変
化させることにより前記補間投影データを作成するステ
ップである。
Interpolation projection data = (first interpolation projection data) × (1-γ) + (second interpolation projection data) × γ (1) where γ = min (x, y) ...... ( 2) x = | position of the X-ray tube of one of the original beams) − (target slice position) | / {(number of detector rows) × slice thickness × 1/2)} (3) y = | (target slice position)-(position of the X-ray tube of the other beam in the original beam) | / {(number of detector rows) × slice thickness × 1/2)} (4) Further, in the helical scan projection data creation method according to claim 6, the interpolation projection data creation step includes a positional relationship between the position of the X-ray tube of each beam in the pair of X-ray beams and the target slice position. And the weighting according to the rotation phase when the original beam adjacent to the target slice position is switched Even without a step of creating the interpolated projection data by varying a part nonlinearly.

【0037】一方、前記目的を達成するため請求項7に
記載したX線CT装置によれば、被検体を支持する支持
手段と、前記被検体に対してX線ビームを曝射するX線
管と、このX線管と前記被検体を挟んで対向する位置に
配置されたX線検出器とを備え、前記X線検出器は複数
の検出チャンネルから成る検出素子列を体軸方向に沿っ
て複数配列した2次元検出器であるとともに、前記X線
管を前記X線検出器との対向状態を保持したまま前記被
検体の周囲を回転移動可能に支持するガントリーとを備
えたX線CT装置において、前記ガントリーを介して前
記X線管を回転移動させるとともに、前記X線管が回転
移動した状態で前記支持手段及び前記ガントリーのいず
れか一方を前記被検体の体軸方向に沿って直線的に移動
させることにより、当該X線管から曝射されたX線ビー
ムで前記被検体をヘリカル状にスキャンするヘリカルス
キャン手段と、前記ヘリカルスキャンにより前記X線検
出器を介して前記X線管の回転位相毎に得られたヘリカ
ルスキャンデータを収集するデータ収集手段と、前記投
影データから目的のスライス位置の各回転位相毎の補間
投影データを作成する補間投影データ作成手段と、前記
目的のスライス位置の各回転位相毎の補間投影データに
基づいて当該目的のスライス位置の画像を再構成する画
像再構成手段とを備え、前記補間投影データ作成手段
は、目的のスライス位置を挟んで隣接するペアのX線ビ
ームに基づいて収集されたペアの投影データに基づいて
収集されたペアの投影データを用いた補間処理により当
該目的のスライス位置の各回転位相毎の第1の補間デー
タを作成する第1補間データ作成手段と、前記ペアのX
線ビームに対向するペアの対向ビームを用いた補間処理
により当該目的のスライス位置の各回転位相毎の第2の
補間データを作成する第2補間データ作成手段と、前記
第1の補間データ及び前記第2の補間データとを各回転
位相毎に単純加算平均処理して各回転位相毎の補間投影
データを作成するデータ作成手段とを備えている。
On the other hand, according to the X-ray CT apparatus of the present invention for achieving the above object, the X-ray tube for irradiating the subject with the supporting means for supporting the subject and the X-ray beam. And an X-ray detector arranged at a position opposed to the X-ray tube with the subject interposed therebetween, the X-ray detector having a detection element array including a plurality of detection channels along the body axis direction. An X-ray CT apparatus including a plurality of two-dimensional detectors and a gantry that rotatably supports the X-ray tubes around the subject while holding the X-ray tubes in a state of facing the X-ray detectors. In which the X-ray tube is rotationally moved through the gantry, and one of the supporting means and the gantry is linearly moved along the body axis direction of the subject while the X-ray tube is rotationally moved. By moving to Helical scanning means for helically scanning the subject with an X-ray beam emitted from the X-ray tube, and the helical scan is obtained for each rotational phase of the X-ray tube via the X-ray detector. Data collection means for collecting helical scan data, interpolation projection data creation means for creating interpolation projection data for each rotational phase of the target slice position from the projection data, and for each rotational phase of the target slice position Image reconstruction means for reconstructing an image at the target slice position based on the interpolated projection data, wherein the interpolated projection data creation means is based on a pair of X-ray beams adjacent to each other across the target slice position. For each rotational phase of the target slice position by interpolation processing using the collected projection data of the pair based on the collected projection data of the pair A first interpolation data generating means for generating first interpolated data, X of the pair
Second interpolation data creating means for creating second interpolation data for each rotation phase of the target slice position by interpolation processing using a pair of opposed beams opposed to the line beam; the first interpolation data and the above The second interpolation data and the data creating means for creating the interpolated projection data for each rotational phase by simple arithmetic mean processing for each rotational phase.

【0038】請求項1、2、3又は7に記載した発明に
よれば、目的とするスライス位置を挟んで隣接するペア
のX線ビーム(元ビーム)に基づく投影データから得ら
れた第1の補間データとそのペアの元ビームと対向する
対向ビームに基づく投影データから得られた第2の補間
データとを加算平均して、補間処理された投影データと
しているため、元ビームのデータ逸失領域が対向ビーム
の補間データにより回復し、対向ビームのデータ逸失領
域が元ビームの補間データにより回復する。
According to the invention described in claim 1, 2, 3 or 7, the first data obtained from the projection data based on the X-ray beam (original beam) of the pair adjacent to each other with the target slice position sandwiched therebetween. Since the interpolation data and the second interpolation data obtained from the projection data based on the opposite beam opposite to the original beam of the pair are added and averaged to obtain the interpolated projection data, the data loss region of the original beam is The interpolation data of the opposite beam is used for recovery, and the data loss area of the opposite beam is recovered by the interpolation data of the original beam.

【0039】また、請求項4乃至6に記載した発明によ
れば、目的のスライス位置とそのスライス位置を挟む例
えば元ビームのX線管との位置関係(例えば距離)に応
じて、例えば(2)〜(4)式に示すようにγの値を変
化させて、(1)式に示す第1の補間データ及び第2の
補間データにかかる重みを線形的に変化させるか、ある
いは目的のスライス位置とそのスライス位置を挟む例え
ば元ビームのX線管との位置関係及び前記目的のスライ
ス位置に隣接する元ビームが切り換わる際の回転位相に
応じて重みの少なくとも一部を非線形的に変化させるこ
とにより、目的のスライス位置付近のデータ逸失領域が
少ないビーム(元ビームあるいは対向ビーム)に基づく
補間データ(第1の補間データあるいは第2の補間デー
タのどちらか一方)の重みを高くした投影データを作成
することができる。したがって、データ逸失領域がより
効果的に回復でき、再構成画像に発生するアーチファク
トが大幅に抑制される。この結果、画質が大幅に向上す
る。
According to the invention described in claims 4 to 6, according to the positional relationship (for example, distance) between the target slice position and the X-ray tube of the original beam sandwiching the slice position, for example, (2) ) To (4), the value of γ is changed to linearly change the weight applied to the first interpolation data and the second interpolation data shown in (1), or the target slice At least a part of the weight is changed non-linearly depending on the positional relationship between the position and the slice position, for example, the positional relationship between the original beam and the X-ray tube and the rotation phase when the original beam adjacent to the target slice position is switched. As a result, the interpolation data (either the first interpolation data or the second interpolation data) based on the beam (the original beam or the counter beam) having a small data loss area near the target slice position is obtained. High projection data weights can be created. Therefore, the data lost area can be recovered more effectively, and the artifacts generated in the reconstructed image are significantly suppressed. As a result, the image quality is significantly improved.

【0040】[0040]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0041】(第1実施形態)図1及び図2に示すX線
CT装置1は、ガントリー2、寝台3を備え、例えばR
−R方式で駆動する装置である。寝台3の上面には、そ
の長手方向(スライス(体軸)方向(Z軸方向)に相当
する)にスライド可能に支持された状態で天板3aが配
設されており、その天板3aの上面に被検体である患者
が載置される。天板3aは、架台・寝台駆動部4の制御
に基づく電動モータにより代表される図示しない寝台駆
動装置の駆動によって、ガントリー2の診断用開口部2
aに進退可能に挿入される。また寝台3には、天板3a
の寝台長手方向の位置を電気信号で検出するポテンショ
メータ等の位置検出器(図示せず)を備えている。
(First Embodiment) An X-ray CT apparatus 1 shown in FIGS. 1 and 2 includes a gantry 2 and a bed 3.
It is a device driven by the -R method. A top plate 3a is disposed on the upper surface of the bed 3 so as to be slidable in the longitudinal direction (corresponding to the slice (body axis) direction (Z-axis direction)) of the top plate 3a. A patient who is a subject is placed on the upper surface. The top plate 3a is driven by a bed driving device (not shown) represented by an electric motor based on the control of the gantry / bed driving section 4 to open the diagnostic opening 2 of the gantry 2.
It is inserted into a so that it can move forward and backward. The bed 3 has a top plate 3a.
The bed is provided with a position detector (not shown) such as a potentiometer for detecting the position in the longitudinal direction of the bed with an electric signal.

【0042】ガントリー2は、その開口部2aに挿入さ
れた患者を挟んで対向するX線管5及びX線検出器6を
備えている。また、ガントリー2内のX線管5と患者と
の間には、X線管5のX線焦点から曝射されたX線ビー
ムのスライス方向の幅を絞って所望幅のファンビーム
(広がり角度をαとする)を形成するためのコリメータ
7が設けられている。
The gantry 2 is provided with an X-ray tube 5 and an X-ray detector 6 which face each other with the patient inserted in the opening 2a interposed therebetween. In addition, between the X-ray tube 5 in the gantry 2 and the patient, the width of the X-ray beam emitted from the X-ray focal point of the X-ray tube 5 in the slice direction is narrowed down to obtain a fan beam of a desired width (divergence angle). Is defined as α).

【0043】また、X線CT装置1は、X線管5に高電
圧を供給する高圧発生器10を備えている。この高圧発
生器10によるX線管5への高電圧供給は、非接触式の
スリップリング機構により行なわれる。高圧発生器10
には、その高圧発生器10の高電圧供給タイミング等を
制御するX線制御器11が接続されている。
The X-ray CT apparatus 1 also includes a high voltage generator 10 for supplying a high voltage to the X-ray tube 5. The high voltage supply to the X-ray tube 5 by the high voltage generator 10 is performed by a non-contact type slip ring mechanism. High voltage generator 10
An X-ray controller 11 for controlling the high voltage supply timing of the high voltage generator 10 is connected to the.

【0044】X線検出器6は、図3に示すように、複数
の検出チャンネルを有する検出素子をZ軸方向(列方
向)沿って複数配列した2次元検出器(図3では100
0チャンネル,10列の例を示している)である。
As shown in FIG. 3, the X-ray detector 6 is a two-dimensional detector (100 in FIG. 3) in which a plurality of detection elements having a plurality of detection channels are arranged in the Z-axis direction (column direction).
It shows an example of 0 channels and 10 columns).

【0045】X線管5とX線検出器6は、架台・寝台駆
動部4の制御に基づく図示しない架台駆動装置によって
ガントリー2に挿入された患者の体軸方向に平行な中心
軸の廻りに一体で回転可能になっている。
The X-ray tube 5 and the X-ray detector 6 are arranged around a central axis parallel to the body axis direction of the patient inserted into the gantry 2 by a gantry drive device (not shown) based on the control of the gantry / bed drive unit 4. It is possible to rotate as a unit.

【0046】X線検出器6で検出された透過X線に相当
する微弱な電流信号は、データ収集部(DAS)8にて
A/D変換処理、信号増幅処理等の前処理が施されてデ
ィジタル量の投影データに変換されるようになってい
る。このデータ収集部(DAS)8の出力側には、投影
データ補正・補間処理部12、再構成処理部13及び表
示装置14が備えられている。
The weak current signal corresponding to the transmitted X-ray detected by the X-ray detector 6 is subjected to pre-processing such as A / D conversion processing and signal amplification processing in the data collecting section (DAS) 8. It is designed to be converted into digital projection data. A projection data correction / interpolation processing unit 12, a reconstruction processing unit 13, and a display device 14 are provided on the output side of the data collection unit (DAS) 8.

【0047】さらに、X線CT装置1は、システム制御
部15を備えている。このシステム制御部15はCPU
を備えたコンピュータ回路を搭載し、架台・寝台制御部
4、X線制御器11、投影データ補正・補間処理部1
2、及び再構成処理部13に接続されている。さらに、
システム制御部15には、オペレータからスキャンモー
ド(例えばシングルスキャンモードorヘリカルスキャ
ンモード)、撮影領域(FOV)のサイズ、X線管電圧
及び電流等のスキャン設定条件等を入力可能な入力部1
6が接続されている。
Further, the X-ray CT apparatus 1 is equipped with a system controller 15. This system control unit 15 is a CPU
Equipped with a computer circuit including a gantry / bed control unit 4, an X-ray controller 11, a projection data correction / interpolation processing unit 1
2 and the reconstruction processing unit 13. further,
An input unit 1 capable of inputting a scan mode (for example, a single scan mode or a helical scan mode), a size of an imaging region (FOV), scan setting conditions such as X-ray tube voltage and current, and the like to the system control unit 15.
6 are connected.

【0048】システム制御部15は、上記スキャン設定
条件に基づいて架台・寝台制御部4及びX線制御器11
を介して、天板3aの送り量,送り速度、架台2の回転
速度、回転ピッチ、及びX線の曝射タイミング等を制御
することにより、通常のスキャン及び架台回転、X線曝
射と天板移動を同時に行なうことで螺旋状にデータを取
得するヘリカルスキャン等を行なうことができる。
The system controller 15 controls the gantry / bed controller 4 and the X-ray controller 11 based on the scan setting conditions.
By controlling the feed amount and feed rate of the top plate 3a, the rotation speed of the gantry 2, the rotation pitch, the X-ray exposure timing, and the like via the X-ray, normal scanning and gantry rotation, X-ray exposure, and heaven exposure. By performing plate movement at the same time, it is possible to perform helical scan or the like in which data is acquired in a spiral shape.

【0049】投影データ補正・補間処理部12は例えば
CPUやデータ格納用のメモリを備えた演算装置を有
し、システム制御部15から送られるスキャン条件等の
データに基づいてデータ収集部8から送られる投影デー
タに対し、検出器感度補正やX線線質硬化補正等の補正
処理を行なう。補正処理された投影データは、回転位相
(θ)、ファンビームを構成するファンビームの広がり
角度、各ファンビームのX線管5の位置等のシステム制
御部15から送られる各種スキャン条件に基づくパラメ
ータに応じてメモリの各記憶領域に格納される。そし
て、投影データ補正・補間処理部12は、ヘリカルスキ
ャン実行時には、投影データを前記パラメータに応じて
アドレス指定することによりメモリから読み出す。そし
て、後述する図5に示す補間処理により、その補正処理
された投影データ(ヘリカルスキャンのため螺旋状に収
集されたデータ)から目的のスライス位置の投影データ
(Z軸に直交する1列のデータ)を作成する。
The projection data correction / interpolation processing unit 12 has, for example, an arithmetic unit having a CPU and a memory for storing data, and is sent from the data collection unit 8 based on data such as scan conditions sent from the system control unit 15. Correction processing such as detector sensitivity correction and X-ray radiation hardening correction is performed on the projection data thus obtained. The corrected projection data is a parameter based on various scan conditions sent from the system control unit 15 such as the rotation phase (θ), the spread angle of the fan beam forming the fan beam, the position of the X-ray tube 5 of each fan beam, and the like. Is stored in each storage area of the memory. Then, the projection data correction / interpolation processing unit 12 reads the projection data from the memory by addressing the projection data in accordance with the parameter when executing the helical scan. Then, by the interpolation processing shown in FIG. 5, which will be described later, from the corrected projection data (data collected in a spiral for helical scanning) to projection data at a target slice position (one row of data orthogonal to the Z axis). ) Is created.

【0050】ここで、投影データ補正・補間処理部12
で行なわれる補間処理の原理について説明する。図4
は、ある回転位相(θk )の走査ビーム(元ビーム)f
A とこの元ビームfA と対向する対向ビームfB との位
置関係を示している。図4によれば、元ビームfA には
データ逸失領域Aが存在し、対向ビームfB にもデータ
逸失領域Bが存在している。しかしながら、元ビームf
A のデータ逸失領域Aには対向ビームfB が通過してお
り、対向ビームfB のデータ逸失領域Bには元ビームf
A が通過している。すなわち、両者(元ビーム,対向ビ
ーム)は相互補間関係になっており、この両者を加算平
均してデータ逸失領域を回復するのが、投影データ補正
・補間処理部12で行なわれる補間処理の特徴である。
Here, the projection data correction / interpolation processing unit 12
The principle of the interpolation processing performed in 1. will be described. FIG.
Is a scanning beam (original beam) f of a certain rotation phase (θk)
The positional relationship between A and the counter beam fB facing the original beam fA is shown. According to FIG. 4, the original beam fA has a data loss area A, and the opposite beam fB also has a data loss area B. However, the original beam f
The counter beam fB passes through the data loss area A of A, and the original beam f passes through the data loss area B of the counter beam fB.
A is passing. That is, the two (the original beam and the opposite beam) have a mutual interpolation relationship, and the average of the two is restored to recover the data loss region, which is a feature of the interpolation processing performed by the projection data correction / interpolation processing unit 12. Is.

【0051】再構成処理部13は、画像高速演算装置等
を有し、システム制御部15からの制御指令により、補
正処理及び必要に応じて補間処理された投影データを指
定されたサイズのFOVに応じて再構成して目的のスラ
イス位置の画像を生成する。再構成された画像は、表示
装置14に送られて表示される。
The reconstruction processing unit 13 has a high-speed image processing device and the like, and in response to a control command from the system control unit 15, the projection data that has been corrected and interpolated as necessary is converted into a FOV of a specified size. The image is reconstructed accordingly to generate an image at the target slice position. The reconstructed image is sent to the display device 14 and displayed.

【0052】次に本実施形態の全体動作について、図5
を参照して説明する。なお、本実施形態では、X線検出
器として、特に検出器列が2列(seg1〜seg2)
の検出器を用いた場合について説明する。
Next, the overall operation of this embodiment will be described with reference to FIG.
This will be described with reference to FIG. In this embodiment, the X-ray detector has two detector rows (seg1 to seg2).
The case of using the detector will be described.

【0053】オペレータにより入力部16を介してヘリ
カルスキャンモード、例えばMサイズのFOV(M)、
所定のX線管電圧値及び電流値、寝台(天板)送り速
度、及び画像再構成する(目的の)スライス位置s等の
スキャン設定条件が入力されると、システム制御部15
は、寝台・架台制御部4及びX線制御器11を制御し
て、ヘリカルスキャンを実行する。すなわち、X線管5
とX線検出器6が中心軸の廻りに一体で回転し、天板3
aが所定の速度で連続的に体軸方向に移動する。そし
て、X線管5及びX線検出器6の一体回転並びに天板3
aの体軸方向への移動と同時に、一定の回転角度(サン
プリング角度)毎にX線管5からX線が曝射され、X線
検出器6及びデータ収集部8により投影データが収集さ
れる。
A helical scan mode, for example, an M size FOV (M), is input by the operator via the input unit 16.
When scan setting conditions such as a predetermined X-ray tube voltage value and current value, bed (top) feed rate, and (target) slice position s for image reconstruction are input, the system control unit 15
Controls the bed / cradle control unit 4 and the X-ray controller 11 to execute a helical scan. That is, the X-ray tube 5
The X-ray detector 6 and the X-ray detector 6 rotate integrally around the central axis, and the top plate 3
a continuously moves in the body axis direction at a predetermined speed. Then, the X-ray tube 5 and the X-ray detector 6 are integrally rotated, and the top plate 3 is
Simultaneously with the movement of a in the body axis direction, X-rays are radiated from the X-ray tube 5 at constant rotation angles (sampling angles), and projection data is collected by the X-ray detector 6 and the data collection unit 8. .

【0054】収集された投影データは、投影データ補正
・補間処理部12に送られる。
The collected projection data is sent to the projection data correction / interpolation processing unit 12.

【0055】投影データ補正・補間処理部12は、送ら
れた投影データに対して検出器感度補正やX線線質硬化
補正等の補正処理を行なう。そして、補正処理が行なわ
れメモリに格納された投影データを読み出して、図5に
示す処理を行なう。
The projection data correction / interpolation processing unit 12 performs correction processing such as detector sensitivity correction and X-ray radiation hardening correction on the sent projection data. Then, the correction processing is performed and the projection data stored in the memory is read out, and the processing shown in FIG. 5 is performed.

【0056】すなわち、投影データ補正・補間処理部1
2は、システム制御部15から送られた目的のスライス
位置sの位置データ等のスキャン条件を参照して、補正
処理された投影データの中から、各回転位相θ(n)
(nは1、2、…、サンプリング数)毎に目的となるス
ライス位置sを挟んで隣接する元ビームfU (θ(n)
),fL (θ(n) )に基づく投影データdU (θ(n)
),dL (θ(n) )及び元ビームfU (θ(n) ),f
L (θ(n) )に対向する対向ビームgU (180°+θ
(n) −α)〜gU (180°+θ(n) +α){総称して
U とする},gL (180°+θ(n) −α)〜g
L (180°+θ(n) +α){総称してgL とする}に
基づく投影データdU1〜dU2{dU (θ(n) )に対向し
た投影データ},dL1〜dL2{dL (θ(n) )に対向し
た投影データ}を選び出して、メモリから読み出す。
That is, the projection data correction / interpolation processing unit 1
Reference numeral 2 refers to scan conditions such as position data of the target slice position s sent from the system control unit 15 to select each rotation phase θ (n) from the corrected projection data.
For each (n is 1, 2, ..., Sampling number), the original beam f U (θ (n) that is adjacent to the target slice position s is sandwiched.
), F L (θ (n)) based projection data d U (θ (n))
), D L (θ (n)) and the original beams f U (θ (n)), f
Opposing beam g U (180 ° + θ) facing L (θ (n))
(n) −α) to g U (180 ° + θ (n) + α) {collectively referred to as g U }, g L (180 ° + θ (n) −α) to g
Projection data d U1 to d U2 {projection data facing d U (θ (n))}, d L1 to d L2 {based on L (180 ° + θ (n) + α) {collectively referred to as g L } Projection data facing d L (θ (n))} is selected and read from the memory.

【0057】例えば図6(a)及び(b)は、本実施形
態におけるスキャン図を示すものである。なお、図6に
おいて対向ビームのスライス位置は、検出器中央チャン
ネルの対向ビームの位置とした。
For example, FIGS. 6A and 6B show scan diagrams in the present embodiment. In FIG. 6, the slice position of the counter beam is the position of the counter beam of the detector central channel.

【0058】図6(a)及び(b)には、回転位相θ10
における目的のスライス位置sに隣接した下側のビーム
であり、seg2で検出される元ビームfU (θ10),
目的のスライス位置sに隣接した上側のビームでありs
eg1で検出される元ビームfL (θ10)及び元ビーム
U (θ10)と対向してseg1で検出される対向ビー
ムgU (180°+θ10−α)〜gU (180°+θ10
+α){総称して対向ビームgU とする},元ビームf
L (θ10)と対向してseg2で検出されるgL (18
0°+θ10−α)〜gL (180°+θ10+α){総称
して対向ビームgL とする}がそれぞれ示されている。
6A and 6B, the rotation phase θ10
The original beam f U (θ10), which is the lower beam adjacent to the target slice position s in
The upper beam adjacent to the target slice position s is s
original beam f L detected by eg1 ([theta] 10), and based on the beam f U ([theta] 10) and opposite beam g U detected by the oppositely seg1 (180 ° + θ10-α ) ~g U (180 ° + θ10
+ Α) {collectively referred to as counter beam g U }, original beam f
G L (18) detected by seg2 in opposition to L (θ10)
0 ° + θ10−α) to g L (180 ° + θ10 + α) {collectively referred to as opposed beam g L } are shown.

【0059】回転位相θ10では、図に示す元ビームfU
(θ10)に基づきseg2で検出された投影データdU
(θ10),元ビームfL (θ10)に基づきseg1で検
出された投影データdL (θ10)が選びだされ、また、
対向ビームgU に基づきseg1で検出された投影デー
タdU1〜dU2,対向ビームgL に基づきseg2で検出
された投影データdL1〜dL2が選び出される(ステップ
S1)。
At the rotation phase θ10, the original beam f U shown in the figure is obtained.
Projection data d U detected by seg2 based on (θ10)
(Θ10), the projection data d L (θ10) detected by seg1 is selected based on the original beam f L (θ10), and
The projection data d U1 to d U2 detected by seg1 based on the counter beam g U and the projection data d L1 to d L2 detected by seg2 based on the counter beam g L are selected (step S1).

【0060】続いて投影データ補正・補間処理部12
は、各回転位相毎に選び出された元ビームfU (θ(n)
)に基づく投影データdU (θ(n) )と元ビームfL
(θ(n))に基づく投影データdL (θ(n) )とを、そ
れぞれのビームと目的のスライス位置sとの距離の逆比
で線形補間して、回転位相θ(n)及びスライス位置sの
第1の補間データd1t(θ(n) )を作成する(ステップ
S2)。
Subsequently, the projection data correction / interpolation processing unit 12
Is the original beam f U (θ (n) selected for each rotation phase
) Based projection data d U (θ (n)) and original beam f L
The projection data d L (θ (n)) based on (θ (n)) is linearly interpolated by the inverse ratio of the distance between each beam and the target slice position s, and the rotation phase θ (n) and slice First interpolation data d1t (θ (n)) at the position s is created (step S2).

【0061】さらに、投影データ補正・補間処理部12
は、各回転位相毎に選び出された対向ビームgU に基づ
く投影データdU1〜dU2と対向ビームgL に基づく投影
データdL1〜dL2とを、それぞれのビームと目的のスラ
イス位置sとの距離の逆比で線形補間して、回転位相θ
(n)及びスライス位置sの第2の補間データd2t(θ
(n) )を作成する(ステップS3)。
Further, the projection data correction / interpolation processing unit 12
Is the projection data d U1 to d U2 based on the counter beam g U selected for each rotation phase and the projection data d L1 to d L2 based on the counter beam g L for each beam and the target slice position s. Rotation phase θ
(n) and the second interpolation data d2t (θ
(n)) is created (step S3).

【0062】第1の補間データd1t(θ(n) )は、元ビ
ームから作成された補間データであり、第2の補間デー
タd2t(θ(n) )は、その元ビームに対向する対向ビー
ムから作成された補間データであるため、図4の関係か
ら、これらの補間データを加算平均すれば、互いのビー
ムのデータ逸失領域が回復できる。
The first interpolation data d1t (θ (n)) is the interpolation data created from the original beam, and the second interpolation data d2t (θ (n)) is the counter beam opposite to the original beam. Since the interpolation data is created from the above, the data loss area of the mutual beams can be recovered by averaging these interpolation data from the relationship of FIG.

【0063】すなわち、投影データ補正・補間処理部1
2は、上記ステップS2の処理により作成された第1の
補間データd1t(θ(n) )と上記ステップS3の処理に
より作成された第2の補間データd2t(θ(n) )とを、
回転位相毎に下式(5)に従って加算平均し、目的とす
るスライス位置sの各回転位相の投影データとする(ス
テップS4)。
That is, the projection data correction / interpolation processing unit 1
2 is the first interpolation data d1t (θ (n)) created by the process of step S2 and the second interpolation data d2t (θ (n)) created by the process of step S3.
For each rotation phase, the arithmetic mean is calculated according to the following equation (5) to obtain projection data of each rotation phase at the target slice position s (step S4).

【0064】 投影データd(θ(n) )={第1の補間データd1t(θ(n) )+第2の補間デ ータd2t(θ(n) )}/2 ……(5) そして、投影データ補正・補間処理部12は、上述した
ステップS1〜ステップS4の補間処理により回転位相
毎に作成された投影データd(θ(n) )を再構成処理部
13に送り(ステップS5)、処理を終了する。
Projection data d (θ (n)) = {first interpolation data d1t (θ (n)) + second interpolation data d2t (θ (n))} / 2 (5) The projection data correction / interpolation processing unit 12 sends the projection data d (θ (n)) created for each rotation phase to the reconstruction processing unit 13 by the interpolation processing of steps S1 to S4 described above (step S5). , The process ends.

【0065】再構成処理部13は、送られた投影データ
d(θ(n) )に対し、例えばコンボリューションバック
プロジェクション処理等の画像再構成処理を施して再構
成画像を生成し、この再構成画像を表示部14に送る。
この結果、表示部4には、目的のスライス位置sの再構
成画像が表示される。
The reconstruction processing unit 13 performs image reconstruction processing such as convolution back projection processing on the sent projection data d (θ (n)) to generate a reconstructed image, and this reconstruction image is generated. The image is sent to the display unit 14.
As a result, the reconstructed image at the target slice position s is displayed on the display unit 4.

【0066】以上述べたように、本実施形態によれば、
マルチスライスCTにおけるヘリカルスキャンの補間処
理において、目的とするスライス位置を挟む元ビームに
基づく投影データから得られた第1の補間データとその
元ビームと対向する対向ビームに基づく投影データから
得られた第2の補間データとを加算平均して補間処理さ
れた投影データとしているため、元ビームのデータ逸失
領域が対向ビームの補間データにより回復し、対向ビー
ムのデータ逸失領域が元ビームの補間データにより回復
する。したがって、得られた再構成画像には、互いのビ
ームのデータ逸失領域に起因して発生していたアーチフ
ァクトが大幅に抑制され、画質が向上する。
As described above, according to this embodiment,
In the interpolation processing of the helical scan in the multi-slice CT, it is obtained from the first interpolation data obtained from the projection data based on the original beam sandwiching the target slice position and the projection data based on the counter beam opposite to the original beam. Since the projection data is interpolated by averaging the second interpolation data, the data loss area of the original beam is recovered by the interpolation data of the counter beam, and the data loss area of the counter beam is recovered by the interpolation data of the original beam. Recover. Therefore, in the obtained reconstructed image, the artifacts caused by the data loss regions of the mutual beams are significantly suppressed, and the image quality is improved.

【0067】なお、本実施形態では、X線検出器として
検出器列が2列の検出器を用いたが、本発明はこれに限
定されるものではなく、2列以上の複数の検出器列のX
線検出器を用いてもよい。
In this embodiment, a detector having two detector rows is used as the X-ray detector, but the present invention is not limited to this, and a plurality of detector rows of two or more rows are used. X
A line detector may be used.

【0068】図7(a)及び(b)は、例えば4列(s
eg1〜seg4)のマルチスライスCTのスキャン図
を示すものである。なお、図7において対向ビームのス
ライス位置は、検出器中央チャンネルの対向ビームの位
置とした。
FIGS. 7A and 7B show, for example, four columns (s).
It is a figure which shows the scan figure of multi-slice CT of eg1-seg4). In FIG. 7, the slice position of the counter beam is the position of the counter beam of the detector central channel.

【0069】図7(a)及び(b)には、回転位相θ15
における目的のスライス位置s1 に隣接した下側のビー
ムでありseg3で検出される元ビームfU3(θ15),
目的のスライス位置sに隣接した上側のビームでありs
eg4で検出される元ビームf4L(θ15)及び元ビーム
U3(θ15)と対向してseg1で検出される対向ビー
ムgU1(180°+θ15−α)〜gU1(180°+θ15
+α){総称して対向ビームgU1とする},元ビームf
4L(θ15)と対向してseg2で検出されるgL2(18
0°+θ15−α)〜gL2(180°+θ15+α){総称
して対向ビームgL2とする}がそれぞれ示されている。
In FIGS. 7A and 7B, the rotation phase θ15
The original beam f U3 (θ15), which is the lower beam adjacent to the target slice position s1 in
The upper beam adjacent to the target slice position s is s
original beam f 4L detected by eg4 (θ15) and original beam f U3 (θ15) and facing opposite beam g U1 detected by seg1 to (180 ° + θ15-α) ~g U1 (180 ° + θ15
+ Α) {collectively referred to as counter beam g U1 }, original beam f
G L2 (18 detected by seg2 facing the 4L (θ15)
0 ° + θ15-α) ~g L2 (180 ° + θ15 + α) { collectively and opposite beam g L2} are shown, respectively.

【0070】図8は、元ビームfU1〜fU4及び対向ビー
ムgL1〜gL4がスライスを通過する領域を示している。
図8によれば、元ビームfU1,fU4の間のデータ逸失領
域Cは、元ビームfU1,fU4に対向する対向ビーム
L3,gL2により回復されていることが解り、対向ビー
ムgL4,gL1によるデータ逸失領域Dは、対向関係にあ
る元ビームfU2,fU3により回復されていることが解
る。
FIG. 8 shows a region where the original beams f U1 to f U4 and the counter beams g L1 to g L4 pass through the slice.
According to FIG. 8, a data loss area C between the original beam f U1, f U4 is understood to have been restored by the opposing beam g L3, g L2 facing the original beam f U1, f U4, opposite beam It can be seen that the data loss area D due to g L4 and g L1 has been recovered by the original beams f U2 and f U3 in the opposing relationship.

【0071】したがって、図5〜図6に示した方法と同
一の補間方法により、データ逸失領域が回復し、得られ
た再構成画像には、互いのビームのデータ逸失領域に起
因して発生していたアーチファクトが大幅に抑制され
る。
Therefore, by the same interpolation method as that shown in FIGS. 5 to 6, the data loss area is recovered, and the reconstructed images obtained are generated due to the data loss areas of the mutual beams. The artifacts that were used are greatly suppressed.

【0072】また、本実施形態において、加算平均の式
を上記(5)に示す式としたが、本発明はこれに限定さ
れるものではなく、例えば、下式(6)あるいは(7)
式のように重み付き加算としてもよい。
Further, in the present embodiment, the equation of the addition average is the equation shown in the above (5), but the present invention is not limited to this. For example, the following equation (6) or (7)
Weighted addition may be performed as in the formula.

【0073】 投影データd(θ(n) )=第1の補間データd1t(θ(n) )×(1−β)+第 2の補間データd2t(θ(n) )×β ……(6) 投影データd(θ(n) )=第1の補間データd1t(θ(n) )×β+第2の補間 データd2t(θ(n) )×(1−β) ……(7) 但しβは、0≦β≦1を満足する一定の値である。Projection data d (θ (n)) = first interpolation data d1t (θ (n)) × (1-β) + second interpolation data d2t (θ (n)) × β (6 ) Projection data d (θ (n)) = first interpolation data d1t (θ (n)) × β + second interpolation data d2t (θ (n)) × (1-β) (7) where β Is a constant value that satisfies 0 ≦ β ≦ 1.

【0074】また、対向ビームの位置は、X線検出器6
の中央チャンネルの対向ビームのスライス位置とせず、
各々の対向ビームのスライス位置としてもよい。この場
合の4列のマルチスライスCTのスキャン図を図9に示
す。図9には、回転位相θkにおける目的とするスライ
ス位置s1 を挟む元ビームfU3,fU4が示されている。
そして、元ビームfU3に対向する対向ビームgL1,gL2
及び元ビームfU4に対向する対向ビームgL3,gL4が示
されている。
The position of the opposite beam is determined by the X-ray detector 6
Not the slice position of the opposite beam of the center channel of
The slice position of each of the opposing beams may be used. FIG. 9 shows a scan diagram of four rows of multi-slice CT in this case. FIG. 9 shows original beams f U3 and f U4 sandwiching the target slice position s1 in the rotation phase θk.
Then, the counter beams g L1 and g L2 that oppose the original beam f U3
And opposite beams g L3 and g L4 opposite to the original beam f U4 are shown.

【0075】(第2実施形態)本実施形態のX線CT装
置1は、第1実施形態と比べて投影データ補正・補間処
理部12の処理が異なるのみであり、その他の構成及び
各構成要素の動作は、464第1実施形態と略同様であ
るため、その説明は省略する。
(Second Embodiment) The X-ray CT apparatus 1 of this embodiment is different from that of the first embodiment only in the processing of the projection data correction / interpolation processing unit 12, and other configurations and respective constituent elements. Since the operation of is similar to that of the 464 first embodiment, the description thereof will be omitted.

【0076】ここで、本実施形態における投影データ補
正・補間処理部12の補間処理の原理について説明す
る。
Here, the principle of the interpolation processing of the projection data correction / interpolation processing unit 12 in this embodiment will be described.

【0077】図10(a)は、目的のスライス位置を挟
んで隣接する上側元ビームfU1(seg1で検出され
る)及び目的のスライス位置を挟んで隣接する下側元ビ
ームfL1(seg2で検出される)並びに上側元ビーム
U1の対向ビームgU1及び下側元ビームfL1の対向ビー
ムgL1をそれぞれ示している。また、図10(b)は、
上側元ビームfU2(seg2で検出される)及び下側元
ビームfL2(seg1で検出される)並びに上側元ビー
ムfU2の対向ビームgU2及び下側元ビームfL2の対向ビ
ームgL2をそれぞれ示している。
FIG. 10A shows an upper original beam f U1 (detected by seg1) adjacent to the target slice position and a lower original beam f L1 (detected by seg2) adjacent to the target slice position. the detected) and the opposite beam g U1 and opposite beam g L1 of the lower original beam f L1 of the upper original beam f U1 respectively show. In addition, FIG.
The upper original beam f U2 (detected by seg2) and the lower original beam f L2 (detected by seg1), the counter beam g U2 of the upper original beam f U2 , and the counter beam g L2 of the lower original beam f L2 Shown respectively.

【0078】図10(a)に示すビーム位置関係では、
目的とするスライス位置s2 近傍に元ビームのデータ逸
失領域Eが広がっており、対向ビームのデータ逸失領域
Fは、目的とするスライス位置の上方及び下方に離れて
いる。したがって、この位置関係では、対向ビーム
U2,gL2を補間して作成した補間データd2t′の方が
優れたデータとなる。
In the beam positional relationship shown in FIG. 10 (a),
The data loss area E of the original beam spreads in the vicinity of the target slice position s2, and the data loss area F of the opposite beam is separated above and below the target slice position. Therefore, in this positional relationship, the interpolation data d2t 'created by interpolating the opposite beams g U2 and g L2 is superior.

【0079】一方、図10(b)に示すビーム位置関係
では逆に、元ビームのデータ逸失領域Gは目的とするス
ライス位置の上方及び下方に離れており、対向ビームの
データ逸失領域Hは、目的とするスライス位置近傍に広
がっている。したがって、この位置関係では、元ビーム
U2,fL2を補間して作成された補間データd1t′の方
が優れたデータとなる。
On the other hand, in the beam positional relationship shown in FIG. 10B, conversely, the data loss region G of the original beam is separated above and below the target slice position, and the data loss region H of the opposite beam is It spreads near the target slice position. Therefore, in this positional relationship, the interpolated data d1t 'created by interpolating the original beams f U2 and f L2 is superior.

【0080】以上の理由から、本実施形態における投影
データ補正・補間処理部12は、図5のステップS4の
処理の代わりに図11に示す処理を行なう。なお、ステ
ップS3までの処理は第1実施形態と同様であり、その
説明は省略する。
For the above reason, the projection data correction / interpolation processing unit 12 in this embodiment performs the process shown in FIG. 11 instead of the process of step S4 of FIG. The processing up to step S3 is the same as that in the first embodiment, and the description thereof is omitted.

【0081】すなわち、投影データ補正・補間処理部1
2は、ステップS2の処理により作成された第1の補間
データd1t(θ(n) )とステップS3の処理により作成
された第2の補間データd2t(θ(n) )とを、下式
(3)に従って重み付け加算平均し、目的とするスライ
ス位置sの各回転位相の投影データとする(ステップS
4a)。
That is, the projection data correction / interpolation processing unit 1
2 represents the first interpolation data d1t (θ (n)) created by the process of step S2 and the second interpolation data d2t (θ (n)) created by the process of step S3 by the following equation ( 3), weighted addition averaging is performed, and projection data of each rotation phase of the target slice position s is obtained (step S).
4a).

【0082】 投影データd(θ(n) )=第1の補間データd1t(θ(n) )×(1−γ)+第 2の補間データd2t(θ(n) )×γ ……(8) 但し、γ=min(x,y) ……(9) x(=重み1)={|(上側元ビームのX線管5の位置)−(目的とするスラ イス位置)|}/{(検出器列数)×(スライス厚)×1/2)}……(10) y(=重み2)={|(目的とするスライス位置)−(下側元ビームのX線管 5の位置)|}/{(検出器列数)×(スライス厚)×1/2)}……(11) なお、(8)式の「γ=min(x,y)」は、γ=x
(x≦y)、γ=y(x>y)、つまり、変数x、yを
比較して、値の小さい方を選択する関数である。
Projection data d (θ (n)) = first interpolation data d1t (θ (n)) × (1-γ) + second interpolation data d2t (θ (n)) × γ (8 ) However, γ = min (x, y) (9) x (= weight 1) = {| (position of X-ray tube 5 of upper original beam)-(target slice position) |} / { (Number of detector rows) × (slice thickness) × 1/2)} (10) y (= weight 2) = {| (target slice position)-(lower original beam X-ray tube 5 Position) |} / {(number of detector rows) × (slice thickness) × 1/2)} (11) Note that “γ = min (x, y)” in the equation (8) is γ = x.
(X ≦ y), γ = y (x> y), that is, a function that compares variables x and y and selects a smaller value.

【0083】すなわち、式(8)は、第1の補間データ
d1t(θ(n) )及び第2の補間データd2t(θ(n) )が
γの値に応じて重み付けされることを示しており、式
(9)〜式(11)は、その重み付けの変数となるγが
目的とするスライス位置と上側元ビームのX線管の位置
及び目的とするスライス位置と下側元ビームのX線管の
位置に応じて変化することを示している。
That is, the equation (8) shows that the first interpolation data d1t (θ (n)) and the second interpolation data d2t (θ (n)) are weighted according to the value of γ. Equations (9) to (11) represent the target slice position and the position of the X-ray tube of the upper original beam, and the target slice position and the X-ray of the lower original beam. It shows that it changes depending on the position of the tube.

【0084】この(8)〜(11)式における上側・下
側元ビームのX線管の位置,及び当該X線管位置と目的
とするスライス位置との位置関係に応じて線形的に変化
するγ曲線(直線),を図12に示し、また、本実施形
態におけるスキャン図,及びそのスキャン図に対応する
第1の補間データd1t(θ(n) )の重み「(1−γ)」
曲線(直線)を図13に示す。なお、図13中には、回
転位相θx における目的のスライス位置s2 に隣接した
下側のビームであり、seg1で検出される元ビームf
x1(θx ),目的のスライス位置s2 に隣接した上側の
ビームでありseg2で検出される元ビームfx2(θx
)及び元ビームfx1(θx )と対向してseg2で検
出される対向ビームgx1(180°+θx −α)〜gx1
(180°+θx +α){総称して対向ビームgx1とす
る},元ビームfx2(θx )と対向してseg1で検出
されるgx2(180°+θx −α)〜gx2(180°+
θx+α){総称して対向ビームgx2とする}がそれぞ
れ示されている。
It linearly changes according to the positions of the upper and lower original beams of the X-ray tube in the equations (8) to (11) and the positional relationship between the X-ray tube position and the target slice position. The γ curve (straight line) is shown in FIG. 12, and the weight "(1-γ)" of the scan diagram in this embodiment and the first interpolation data d1t (θ (n)) corresponding to the scan diagram.
The curve (straight line) is shown in FIG. In FIG. 13, the original beam f detected by seg1 is the lower beam adjacent to the target slice position s2 in the rotation phase θx.
x1 (θx), the original beam f x2 (θx which is the upper beam adjacent to the target slice position s2 and is detected by seg2
) And the original beam f x1 ([theta] x) and facing opposite beam g x1 detected by seg2 to (180 ° + θx -α) ~g x1
(180 ° + θx + α) { a collectively opposite beam g x1}, g x2 (180 ° + θx -α) which is detected by seg1 to face with the original beam f x2 (θx) ~g x2 ( 180 ° +
θx + α) {collectively referred to as the counter beam g x2 } is shown.

【0085】図12及び図13によれば、元ビームから
生成された第1の補間データd1t(θ(n) )の重み
「(1−γ)」の値が図13における向かって右側
(1.0)に近付く(図12では、γの値が図12にお
ける向かって左側(0.0)に近付く)と当該第1の補
間データd1t(θ(n) )の重みが大きくなり、反対に左
側(0.0)に近付く(図12においてγの値→右側
(0.0))と対向ビームから生成された第2の補間デ
ータd2t(θ(n) )の重みが大きくなる。
According to FIGS. 12 and 13, the value of the weight “(1-γ)” of the first interpolation data d1t (θ (n)) generated from the original beam is the right side (1 .0) (the value of γ approaches the left side (0.0) in FIG. 12 in FIG. 12), the weight of the first interpolation data d1t (θ (n)) becomes large, and conversely When approaching the left side (0.0) (value of γ in FIG. 12 → right side (0.0)), the weight of the second interpolation data d2t (θ (n)) generated from the opposite beam becomes large.

【0086】例えば図10(a)に示したスライス位置
と元ビームのX線管(X線焦点)との位置関係では(図
12中スライス位置sa )、γ=1.0となり、(8)
式から 投影データd(θ(n) )=第1の補間データd1t(θ(n) )×(1−1)+第 2の補間データd2t(θ(n) )×1=第2の補間データd2t(θ(n) ) ……(12) となる。つまり、第1の補間データd1t(θ(n) )の重
み「(1−γ)」が0になり、データ逸失領域が目的の
スライス位置に付近にほとんど存在しない対向ビームを
補間して作成された第2の補間データd2t(θ(n) )が
投影データd(θ(n) )となる。
For example, in the positional relationship between the slice position shown in FIG. 10A and the X-ray tube (X-ray focus) of the original beam (slice position sa in FIG. 12), γ = 1.0, and (8)
From the formula: projection data d (θ (n)) = first interpolation data d1t (θ (n)) × (1-1) + second interpolation data d2t (θ (n)) × 1 = second interpolation The data becomes d2t (θ (n)) (12). In other words, the weight “(1-γ)” of the first interpolation data d1t (θ (n)) becomes 0, and the data loss region is created by interpolating the counter beam that is rarely present in the vicinity of the target slice position. The second interpolation data d2t (θ (n)) becomes the projection data d (θ (n)).

【0087】また、例えば図10(b)に示したスライ
ス位置と元ビームのX線管(X線焦点)との位置関係で
は(図12中スライス位置sb )、γ=0.0となり、
(8)式から 投影データd(θ(n) )=第1の補間データd1t(θ(n) )×(1−0)+第 2の補間データd2t(θ(n) )×1=第1の補間データd1t(θ(n) ) ……(13) となる。つまり、第2の補間データd2t(θ(n) )の重
み「γ」が0になり、データ逸失領域が目的のスライス
位置付近にほとんど存在しない元ビームを補間して作成
された第1の補間データd1t(θ(n) )が投影データd
(θ(n) )となる。
Further, for example, in the positional relationship between the slice position shown in FIG. 10B and the X-ray tube (X-ray focus) of the original beam (slice position sb in FIG. 12), γ = 0.0,
From equation (8), projection data d (θ (n)) = first interpolation data d1t (θ (n)) × (1-0) + second interpolation data d2t (θ (n)) × 1 = first The interpolation data of 1 is d1t (θ (n)) (13). That is, the weight “γ” of the second interpolation data d2t (θ (n)) becomes 0, and the first interpolation created by interpolating the original beam in which the data loss region is almost not present near the target slice position. The data d1t (θ (n)) is the projection data d
(Θ (n))

【0088】このように、目的のスライス位置とそのス
ライス位置を挟む元ビームのX線管との距離に応じて重
み付けを、図12及び図13に示すように線形的に変化
させることにより、目的のスライス位置付近のデータ逸
失領域が少ないビーム(元ビームあるいは対向ビーム)
に基づく補間データ(第1の補間データあるいは第2の
補間データ)の重みを高くした投影データを作成するこ
とができる。したがって、第1実施形態に比べて目的の
スライス位置のデータ逸失領域がより効果的に回復で
き、再構成画像に発生するアーチファクトが大幅に抑制
される。
As described above, the weighting is linearly changed according to the distance between the target slice position and the X-ray tube of the original beam sandwiching the target slice position, as shown in FIG. 12 and FIG. A beam with a small data loss area near the slice position (original beam or counter beam)
It is possible to create projection data in which the weight of the interpolation data (first interpolation data or second interpolation data) based on is increased. Therefore, as compared with the first embodiment, the data lost area at the target slice position can be restored more effectively, and the artifacts generated in the reconstructed image can be significantly suppressed.

【0089】なお、上記(8)式において、第1の補間
データd1t(θ(n) )の重みを「γ」とし、第2の補間
データd2t(θ(n) )の重みを「(1−γ)」としても
よい。すなわち、 投影データd(θ(n) )=第1の補間データd1t(θ(n) )×γ+第2の補間 データd2t(θ(n) )×(1−γ) ……(14) として投影データd(θ(n) )を求めても、上記実施形
態と同様の効果が得られる(ただし、γ→0のとき、投
影データd(θ(n) )→第2の補間投影データd2t(θ
(n) )であり、γ→1のとき、投影データd(θ(n) )
→第1の補間投影データd1t(θ(n) )である)。
In the equation (8), the weight of the first interpolation data d1t (θ (n)) is set to “γ”, and the weight of the second interpolation data d2t (θ (n)) is set to “(1 -Γ) ". That is, projection data d (θ (n)) = first interpolation data d1t (θ (n)) × γ + second interpolation data d2t (θ (n)) × (1-γ) (14) Even if the projection data d (θ (n)) is obtained, the same effect as the above embodiment can be obtained (however, when γ → 0, the projection data d (θ (n)) → the second interpolation projection data d2t (Θ
(n)), and when γ → 1, projection data d (θ (n))
→ The first interpolation projection data d1t (θ (n))).

【0090】また、本実施形態では、目的のスライス位
置と元ビームのX線管との位置関係に応じて重みを変化
させたが、本発明はこれに限定されるものではなく、例
えば、目的のスライス位置と対向ビームのX線管との位
置関係に応じて重み付けを変化させてもよい。
Further, in the present embodiment, the weights are changed according to the positional relationship between the target slice position and the X-ray tube of the original beam, but the present invention is not limited to this. The weighting may be changed in accordance with the positional relationship between the slice position and the opposite beam X-ray tube.

【0091】さらに、本実施形態では、元ビームのX線
管の位置に応じて式(8)〜式(11)に示すように重
みを線形的に変化させたが、本発明はこれに限定される
ものではなく、要は元ビームのX線管の位置に応じて重
みを線形的に変化させて、目的のスライス位置付近のデ
ータ逸失領域が少ない補間データの重みを高くするよう
に設定できれば、当該重み付けの設定は、どのような式
を用いて行なってもよい。
Further, in the present embodiment, the weights are linearly changed as shown in the equations (8) to (11) according to the position of the X-ray tube of the original beam, but the present invention is not limited to this. The point is that if the weight is linearly changed according to the position of the X-ray tube of the original beam and the weight of the interpolation data with less data loss area near the target slice position can be set higher. The setting of the weighting may be performed by using any formula.

【0092】さらにまた、本実施形態では、元ビームの
X線管の位置に応じて重み付けを線形的に変化させた
が、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、
元ビームのX線管の位置(あるいは対向ビームのX線管
の位置),元ビームに基づく投影データの切り換え位置
の回転位相,及び対向ビームの重みが「0」になる回転
位相に応じて線形的且つ非線形的に変化させてもよい。
なお、元ビームに基づく投影データの切り換え位置の回
転位相とは、例えば図13に示すθxaであり、このθxa
を境にして、目的のスライス位置s2 を挟んで隣接する
下側元ビームが、seg1で検出される元ビーム(fx
1)からseg2で検出される元ビーム(fx2′)に切
り換わる(したがって、投影データも、seg1で検出
される元ビーム(fx1)に対応する投影データからse
g2で検出される元ビーム(fx2′)に対応する投影デ
ータに切り換わる)。同じく、θxaを境にして、目的の
スライス位置s2 を挟んで隣接する上側元ビームがse
g2で検出される元ビーム(fx2)からseg1で検出
される元ビーム(fx1)に切り換わる(投影データもs
eg2で検出される元ビーム(fx2)に対応する投影デ
ータからseg2で検出される元ビーム(fx1)に対応
する投影データに切り換わる)。
Furthermore, in the present embodiment, the weighting is linearly changed according to the position of the X-ray tube of the original beam, but the present invention is not limited to this, and, for example,
Linear according to the position of the X-ray tube of the original beam (or the position of the X-ray tube of the opposite beam), the rotation phase of the switching position of the projection data based on the original beam, and the rotation phase where the weight of the opposite beam becomes "0". It may be changed dynamically and non-linearly.
The rotation phase of the projection data switching position based on the original beam is, for example, θxa shown in FIG.
The lower original beam adjacent to the target slice position s2 with the target slice position s2 as the boundary is the original beam (fx
1) is switched to the original beam (fx2 ′) detected by seg2 (thus, the projection data is also changed from the projection data corresponding to the original beam (fx1) detected by seg1 to se
Switching to projection data corresponding to the original beam (fx2 ') detected by g2). Similarly, the upper original beam adjacent to the target slice position s2 at the boundary of θxa is se.
The original beam (fx2) detected by g2 is switched to the original beam (fx1) detected by seg1 (projection data is also s
The projection data corresponding to the original beam (fx2) detected by eg2 is switched to the projection data corresponding to the original beam (fx1) detected by seg2).

【0093】図13中のθxbも、同様の投影データの切
り換え位置の回転位相を示しており、このような、補間
データ生成の際に用いる投影データの切り換えギャップ
がアーチファクトとなることがある(図13中A1 、A
2 参照)。
Θxb in FIG. 13 also indicates the rotational phase of a similar projection data switching position, and such a projection data switching gap used when generating interpolation data may become an artifact (see FIG. 13 out of A1, A
2).

【0094】また、図10(a)に示したように、目的
のスライス位置を挟んで隣接し且つseg1で検出され
る上側元ビームfU1と目的のスライス位置を挟んで隣接
し且つseg2で検出される下側元ビームfL1との位置
関係では、上側元ビームfU1のX線焦点と下側元ビーム
L1のX線焦点が、目的のスライス位置から離間してい
る。したがって、このようなビーム位置関係となる回転
位相においては、元ビームに基づく投影データを補間デ
ータとして用いると、図10(a)に示すデータ逸失領
域によりアーチファクトの原因になる。上記元ビームの
X線焦点が目的のスライス位置から離間した位置関係と
なる回転位相におけるデータ逸失領域を図13におい
て、「B1 」で示す。
Further, as shown in FIG. 10A, the upper original beam f U1 detected at seg1 is adjacent to the target slice position, and the upper original beam f U1 detected at seg1 is detected at seg2. the positional relationship between the lower source beam f L1 is, the X-ray focal point and the X-ray focal point of the lower original beam f L1 of the upper original beam f U1 is spaced apart from the slice location of interest. Therefore, in the rotation phase having such a beam positional relationship, if projection data based on the original beam is used as interpolation data, the data loss region shown in FIG. 10A causes an artifact. The data loss region in the rotation phase in which the X-ray focus of the original beam has a positional relationship away from the target slice position is indicated by "B1" in FIG.

【0095】同じく、図10(b)に示す対向ビームの
X線焦点が目的のスライス位置から離間した位置関係と
なる回転位相におけるデータ逸失領域を「B2 」で示
す。
Similarly, the data loss area in the rotational phase in which the X-ray focal point of the opposite beam shown in FIG. 10 (b) has a positional relationship apart from the target slice position is shown by "B2".

【0096】以上のような切り換えギャップ及びデータ
逸失領域並びにそれらの近傍では、当該切り換えギャッ
プ及びデータ逸失領域の元となるビームの投影データを
使うことなく補間データを生成すると、より画質の良い
再構成画像を生成することができる。したがって、上述
した切り換えギャップあるいはデータ逸失領域の位置に
応じて重み付けを変化させる例を以下に示す。
In the switching gap and the data loss area and their vicinity as described above, if interpolation data is generated without using the projection data of the beam which is the source of the switching gap and the data loss area, reconstruction with better image quality can be achieved. Images can be generated. Therefore, an example in which the weighting is changed according to the position of the switching gap or the data loss area described above will be shown below.

【0097】(1)データ逸失領域が発生する回転位相
及びその近傍だけを回避するように重み付けする方法。
(1) A method of weighting so as to avoid only the rotation phase where the data loss area is generated and its vicinity.

【0098】図14に、本重み付け方法を説明するスキ
ャン図,及びそのスキャン図に対応する第1の補間デー
タd1t(θ(n) )の重み「(1−γ)」曲線(直線)を
示す。なお、図14中には、回転位相θy における目的
のスライス位置s3 に隣接した下側のビームであり、s
eg1で検出される元ビームfy1(θy ),目的のスラ
イス位置s3 に隣接した上側のビームでありseg2で
検出される元ビームfy2(θy )及び元ビームfy1(θ
y )と対向してseg1及びseg2で検出される対向
ビームgy1a 及びgy1b ,元ビームfy2(θy )と対向
してseg1及びseg2で検出されるgy2a 及びg
y2b がそれぞれ示されている。
FIG. 14 shows a scan diagram for explaining the weighting method and a weight “(1-γ)” curve (straight line) of the first interpolation data d1t (θ (n)) corresponding to the scan diagram. . In FIG. 14, the lower beam adjacent to the target slice position s3 in the rotation phase θy is represented by s
eg1 original beam f y1 detected in ([theta] y), the original beam f y2 ([theta] y) and the original beam f y1 (theta detected by seg2 be beams of the upper adjacent to the slice position s3 object
opposite beams g y1a and g Y1b detected by seg1 and seg2 facing a y), g y2a and g detected by seg1 and seg2 opposite to the original beam f y2 ([theta] y)
y2b is shown respectively.

【0099】図14によれば、対向ビームの投影データ
によりデータ逸失領域が生じる領域(B2 )の投影角度
θx0及びその近傍では、対向ビームの投影データの重み
付けが0.0になるように当該重み付け曲線を線形的に
変化させ、さらに、元ビームの投影データによりデータ
逸失領域が生じる領域(B1 )の投影角度θxc及びその
近傍では、元ビームの投影データの重み付けが略0.0
になるように当該重み付け曲線を非線形的に変化させて
いる。なお、この例の場合では、元ビームにおける切り
換えギャップの影響は小さいとして無視している。
According to FIG. 14, at the projection angle θx0 of the region (B2) where the data loss region is caused by the projection data of the opposite beam and its vicinity, the weighting of the projection data of the opposite beam becomes 0.0. The curve is changed linearly, and further, in the projection angle θxc of the region (B1) where the data loss region is caused by the projection data of the original beam and its vicinity, the weighting of the projection data of the original beam is approximately 0.0.
The weighting curve is changed non-linearly so that In the case of this example, the influence of the switching gap in the original beam is small and is ignored.

【0100】(2)切り換えギャップが発生する回転位
相及びその近傍だけを回避するように重み付けする方
法。
(2) A method of weighting so as to avoid only the rotational phase in which the switching gap occurs and its vicinity.

【0101】図15に、本重み付け方法を説明するスキ
ャン図,及びそのスキャン図に対応する第1の補間デー
タd1t(θ(n) )の重み「(1−γ)」曲線(実線)を
示す。なお、図15中には、回転位相θy における目的
のスライス位置s3 に隣接した下側のビームであり、s
eg1で検出される元ビームfz1(θz ),目的のスラ
イス位置s4 に隣接した上側のビームでありseg2で
検出される元ビームfz2(θz )及び元ビームfz1(θ
z )と対向してseg1及びseg2で検出される対向
ビームgz1a 及びgz1b ,元ビームfz2(θz )と対向
してseg1及びseg2で検出されるgz2a 及びg
z2b がそれぞれ示されている。
FIG. 15 shows a scan diagram for explaining the weighting method, and a weight “(1-γ)” curve (solid line) of the first interpolation data d1t (θ (n)) corresponding to the scan diagram. . In FIG. 15, the lower beam adjacent to the target slice position s3 at the rotation phase θy is represented by s
eg1 original beam f z1 detected in ([theta] z), the original beam f z2 ([theta] z) and original beam f z1 (theta detected by seg2 be beams of the upper adjacent to the slice position s4 object
opposite beams g Z1a and g Z1b detected by seg1 and seg2 facing a z), g Z2a and g detected by seg1 and seg2 opposite to the original beam f z2 ([theta] z)
Each z2b is shown.

【0102】図15によれば、元ビームの投影データ切
り換えギャップA1 及びA2 が生じる投影角度θza及び
その近傍並びにθzb及びその近傍では、元ビームの投影
データの重み付けが略0.0になるように当該重み付け
曲線を非線形的に変化させている。なお、この例の場合
では、元ビーム及び対向ビームの投影データによりデー
タ逸失領域の影響は小さいとして無視している。
According to FIG. 15, the projection data of the original beam is weighted to approximately 0.0 at the projection angle θza where the projection data switching gaps A1 and A2 of the original beam are generated and the vicinity thereof and θzb and the vicinity thereof. The weighting curve is changed nonlinearly. In the case of this example, the influence of the data loss region is small due to the projection data of the original beam and the opposite beam, and is ignored.

【0103】(3)データ逸失領域及び切り換えギャッ
プが発生する回転位相及びその近傍を回避するように重
み付けする方法。
(3) A method of weighting so as to avoid the rotation phase and its vicinity where the data loss area and the switching gap occur.

【0104】図15に、本重み付け方法を説明するスキ
ャン図,及びそのスキャン図に対応する第1の補間デー
タd1t(θ(n) )の重み「(1−γ)」曲線(直線)
(重み付け曲線G1 ,図中破線)を示す。図15に破線
で示したように、対向ビームの投影データによりデータ
逸失領域が生じる領域(B2 )の投影角度θz0及びその
近傍では、対向ビームの投影データの重み付けを略0.
0になるように重み付けを非線形的に変化させ、元ビー
ムの投影データ切り換えギャップA1 が生じる投影角度
θza及びその近傍では、元ビームの投影データの重み付
けが略0.0になるように当該重み付け曲線を非線形的
及び線形的に変化させる。そして、元ビームの投影デー
タによりデータ逸失領域が生じる領域(B1 )の投影角
度θzc及びその近傍では、元ビームの投影データの重み
付けが0.0になるように当該重み付け曲線を線形的に
変化させ、元ビームの投影データ切り換えギャップA2
が生じる投影角度θzb及びその近傍では、元ビームの投
影データの重み付けが略0.0になるように当該重み付
け曲線を非線形的及び線形的に変化させる。
FIG. 15 is a scan diagram for explaining the weighting method, and the weight “(1-γ)” curve (straight line) of the first interpolation data d1t (θ (n)) corresponding to the scan diagram.
(Weighting curve G1, broken line in the figure) is shown. As shown by the broken line in FIG. 15, at the projection angle θz0 of the region (B2) where the data loss region occurs due to the projection data of the opposite beam and in the vicinity thereof, the weighting of the projection data of the opposite beam is approximately 0.
The weighting curve is changed non-linearly so that the weighting curve of the original beam is approximately 0.0 at and near the projection angle θza at which the projection data switching gap A1 of the original beam is generated. Is changed nonlinearly and linearly. Then, in the projection angle θzc of the area (B1) where the data loss area is generated by the projection data of the original beam and its vicinity, the weighting curve is linearly changed so that the weighting of the projection data of the original beam becomes 0.0. , Original beam projection data switching gap A2
At the projection angle θzb where is generated and the vicinity thereof, the weighting curve is changed nonlinearly and linearly so that the weighting of the projection data of the original beam becomes approximately 0.0.

【0105】また、図16に、上記(2)及び(3)の
重み付け方法を説明するスキャン図,及びそのスキャン
図に対応する第1の補間データd1t(θ(n) )の重み
「(1−γ)」曲線(直線)を示す。なお、図16中に
は、回転位相θp における目的のスライス位置s5 に隣
接した下側のビームであり、seg1で検出される元ビ
ームfp1(θp ),目的のスライス位置s5 に隣接した
上側のビームでありseg2で検出される元ビームfp2
(θp )及び元ビームfp1(θp )と対向してseg1
及びseg2で検出される対向ビームgp1a 及び
p1b ,元ビームfp2(θp )と対向してseg1及び
seg2で検出されるgp2a 及びgp2b がそれぞれ示さ
れている。図16には、上述した(2)の重み付け方法
による重み付け曲線を実線で示し、上述した(3)の重
み付け方法による重み付け曲線を破線(矢印G2 )で示
している。
In addition, FIG. 16 shows a scan diagram for explaining the weighting methods of (2) and (3) above, and the weight “(1 of the first interpolation data d1t (θ (n)) corresponding to the scan diagram. −γ) ”curve (straight line). In FIG. 16, the lower beam adjacent to the target slice position s5 at the rotation phase θp, the original beam f p1 (θp) detected by seg1, and the upper beam adjacent to the target slice position s5 are detected. Original beam f p2 which is a beam and is detected by seg2
(Θp) and the original beam f p1 (θp) in opposition to seg1
And seg2 are opposite beams g p1a and g p1b , and g p2a and g p2b are detected respectively at seg1 and seg2 in opposition to the original beam f p2 ( θ p ). In FIG. 16, the weighting curve by the above-mentioned weighting method (2) is shown by a solid line, and the weighting curve by the above-mentioned weighting method (3) is shown by a broken line (arrow G2).

【0106】なお、対向ビームのギャップに対しても上
述した方法を適用することができるが、対向ビームのギ
ャップの頻度は、元ビームのギャップの頻度に比べて少
ないため、ギャップによる悪影響は少ないと考えられ
る。
Although the above method can be applied to the gap of the counter beam, the frequency of the gap of the counter beam is smaller than the frequency of the gap of the original beam, and therefore the adverse effect of the gap is small. Conceivable.

【0107】ところで、上述した第1及び第2実施形態
では、第1の補間データ作成処理、第2の補間データ作
成処理、及び補間された投影データ作成処理を各回転位
相毎の元ビーム及びこの元ビームに対向する対向ビーム
に基づく投影データ群毎に同時に行なったが、本発明は
これに限定されるものではない。例えば、回転位相θ
(1)の元ビーム及びこの元ビームに対向する対向ビー
ムに基づく投影データ群で最初に回転位相θ(1)に対
する補間された投影データを作成し、以下、θ(2)、
θ(3)、…、θ(n)と回転位相毎に順番に補間され
た投影データを作成してもよい。
By the way, in the above-described first and second embodiments, the first interpolation data creating process, the second interpolation data creating process, and the interpolated projection data creating process are performed on the original beam for each rotation phase and this. Although it was performed simultaneously for each projection data group based on the opposite beam opposite to the original beam, the present invention is not limited to this. For example, the rotation phase θ
First, interpolated projection data for the rotation phase θ (1) is created by the projection data group based on the original beam of (1) and the opposite beam that opposes the original beam.
Projection data may be created by sequentially interpolating θ (3), ..., θ (n) for each rotation phase.

【0108】また、第1及び第2実施形態では、寝台を
スライス方向に移動させてヘリカルスキャンを行なった
が、ガントリーをスライス方向に移動させて、ヘリカル
スキャンを行なってもよい。
Further, in the first and second embodiments, the bed is moved in the slice direction to perform the helical scan, but the gantry may be moved in the slice direction to perform the helical scan.

【0109】[0109]

【発明の効果】以上述べたように本発明のヘリカルスキ
ャンの投影データ作成方法及びX線CT装置によれば、
目的とするスライス位置を挟んで隣接するペアのX線ビ
ーム(元ビーム)のデータ逸失領域がそのペアの元ビー
ムと対向するペアの対向ビームの補間データにより回復
し、ペアの対向ビームのデータ逸失領域がペアの元ビー
ムの補間データにより回復する、いわゆる相互補間関係
になっているため、ペアの元ビームに基づく投影データ
から得られた第1の補間データとペアの対向ビームに基
づく投影データから得られた第2の補間データとを加算
平均することにより、互いのビームのデータ逸失領域が
回復した補間投影データを作成することができる。した
がって、その補間投影データを再構成して得られた再構
成画像は、互いのビームのデータ逸失領域に起因して発
生していたアーチファクトが大幅に抑制されており、そ
の結果、当該再構成画像の画質が向上する。
As described above, according to the helical scan projection data creating method and the X-ray CT apparatus of the present invention,
The data loss area of the X-ray beam (original beam) of the pair adjacent to each other across the target slice position is recovered by the interpolation data of the opposite beam of the pair opposite to the original beam of the pair, and the data loss of the opposite beam of the pair is recovered. Since the region is recovered by the interpolation data of the original beam of the pair, that is, the so-called mutual interpolation relationship, the first interpolation data obtained from the projection data of the original beam of the pair and the projection data of the opposite beam of the pair are used. By adding and averaging the obtained second interpolation data, it is possible to create the interpolation projection data in which the data loss areas of the beams are restored. Therefore, in the reconstructed image obtained by reconstructing the interpolated projection data, the artifacts caused by the data loss regions of the mutual beams are significantly suppressed, and as a result, the reconstructed image is reconstructed. Image quality is improved.

【0110】特に、目的のスライス位置とそのスライス
位置を挟む元ビームのX線管との位置関係に応じて、第
1の補間データ及び第2の補間データにかかる重みを例
えば線形的に変化させることにより、目的のスライス位
置のデータ逸失領域がより効果的に回復でき、同目的の
スライス位置の再構成画像に発生するアーチファクトが
大幅に抑制される。この結果、再構成画像の画質が向上
する。
In particular, the weights applied to the first interpolation data and the second interpolation data are changed, for example, linearly according to the positional relationship between the target slice position and the X-ray tube of the original beam that sandwiches the slice position. As a result, the data loss area at the target slice position can be recovered more effectively, and artifacts that occur in the reconstructed image at the target slice position can be greatly suppressed. As a result, the quality of the reconstructed image is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施形態に係わるX線CT装置の
外観的な概略構成を示す斜視図。
FIG. 1 is a perspective view showing an external schematic configuration of an X-ray CT apparatus according to a first embodiment of the present invention.

【図2】本発明の第1実施形態に係わるX線CT装置の
機能的な概略構成を示すブロック図。
FIG. 2 is a block diagram showing a functional schematic configuration of the X-ray CT apparatus according to the first embodiment of the present invention.

【図3】第1実施形態におけるX線検出器の一例を示す
斜視図。
FIG. 3 is a perspective view showing an example of an X-ray detector according to the first embodiment.

【図4】元ビームと対向ビームとの位置関係及びこれら
のビームのデータ逸失領域を模式的に示す図。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a positional relationship between an original beam and an opposite beam and a data loss region of these beams.

【図5】第1実施形態における投影データ補正・補間処
理部の処理の一例を示す概略フローチャート。
FIG. 5 is a schematic flowchart showing an example of processing of a projection data correction / interpolation processing unit in the first embodiment.

【図6】(a)及び(b)は、第1実施形態におけるス
キャン図を示すものであり、特に、(a)は、元ビーム
と目的のスライス位置との関係を示すスキャン図、
(b)は、対向ビームと目的のスライス位置との関係を
示すスキャン図。
6A and 6B are scan diagrams in the first embodiment, and in particular, FIG. 6A is a scan diagram showing a relationship between an original beam and a target slice position;
FIG. 6B is a scan diagram showing the relationship between the counter beam and the target slice position.

【図7】(a)及び(b)は、第1実施形態の変形例
(4列のマルチスライスCT)におけるスキャン図を示
すものであり、特に、(a)は、元ビームと目的のスラ
イス位置との関係を示すスキャン図、(b)は、対向ビ
ームと目的のスライス位置との関係を示すスキャン図。
7 (a) and 7 (b) are scan diagrams in a modified example (four-row multi-slice CT) of the first embodiment, and in particular, (a) shows an original beam and a target slice. FIG. 3B is a scan diagram showing the relationship with the position, and FIG. 6B is a scan diagram showing the relationship between the counter beam and the target slice position.

【図8】変形例における元ビーム及び対向ビームがスラ
イスを通過する領域及びそれらのビームのデータ逸失領
域を模式的に示す図。
FIG. 8 is a diagram schematically showing regions where original beams and counter beams pass through a slice and data loss regions of those beams in a modified example.

【図9】その他の変形例における4列のマルチスライス
CTのスキャン図。
FIG. 9 is a scan diagram of a four-row multi-slice CT in another modification.

【図10】(a)及び(b)は、第2実施形態における
元ビームと対向ビームとの位置関係並びにこれらのビー
ムのデータ逸失領域及びデータ重複領域を模式的に示す
図。
10A and 10B are diagrams schematically showing a positional relationship between an original beam and a counter beam in the second embodiment, and a data loss region and a data duplication region of these beams.

【図11】第2実施形態における投影データ補正・補間
処理部の処理の一部を示す概略フローチャート。
FIG. 11 is a schematic flowchart showing a part of the processing of a projection data correction / interpolation processing unit in the second embodiment.

【図12】上側・下側元ビームのX線管の位置,及びそ
のX線管の位置と目的とするスライス位置との位置関係
に応じて線形的に変化するγの値,を示す図。
FIG. 12 is a diagram showing the positions of the upper and lower original beams of the X-ray tube, and the value of γ that linearly changes according to the positional relationship between the position of the X-ray tube and the target slice position.

【図13】第2実施形態におけるスキャン図,及びその
スキャン図における回転位相に応じて線形的に変化する
γの値,を示す図。
FIG. 13 is a diagram showing a scan diagram according to the second embodiment and a value of γ that linearly changes according to a rotation phase in the scan diagram.

【図14】第2実施形態の変形例におけるスキャン図,
及びそのスキャン図における回転位相に応じて非線形的
且つ線形的に変化するγの値,を示す図。
FIG. 14 is a scan diagram in a modified example of the second embodiment,
And a diagram showing the value of γ that changes non-linearly and linearly according to the rotation phase in the scan diagram.

【図15】第2実施形態の変形例におけるスキャン図,
並びにそのスキャン図における回転位相に応じて非線形
的に変化するγの値(実線)及び非線形的且つ線形的に
変化するγの値(破線),を示す図。
FIG. 15 is a scan diagram in a modified example of the second embodiment,
And a diagram showing the value of γ that changes nonlinearly (solid line) and the value of γ that changes nonlinearly and linearly (broken line) according to the rotation phase in the scan diagram.

【図16】第2実施形態の変形例におけるスキャン図,
並びにそのスキャン図における回転位相に応じて非線形
的に変化するγの値(実線)及び非線形的且つ線形的に
変化するγの値(破線),を示す図。
FIG. 16 is a scan diagram in a modified example of the second embodiment,
And a diagram showing the value of γ that changes nonlinearly (solid line) and the value of γ that changes nonlinearly and linearly (broken line) according to the rotation phase in the scan diagram.

【図17】ヘリカルスキャンにおけるスキャン図。FIG. 17 is a scan diagram in a helical scan.

【図18】(a)は、シングルCTにおいて、360°
補間法を用いた場合の回転位相θのファンビームの1組
のペア(f1,f2 )を示すスキャン図、(b)は、図1
4(a)におけるファンビームの1組のペア(f1,f2
)の位置関係を模式的に示す図。
FIG. 18 (a) is 360 ° in single CT.
A scan diagram showing a pair of fan beams (f1, f2) having a rotation phase θ when the interpolation method is used, FIG.
One pair of fan beams (f1, f2) in 4 (a)
The figure which shows the positional relationship of) typically.

【図19】(a)は、シングルCTにおいて、対向ビー
ム補間法を用いた場合の回転位相θのファンビームf3
及びそのファンビームf3 を構成する各走査ビームそれ
ぞれの対向ビームfo を示すスキャン図、(b)は、図
15(a)における検出器の中心チャンネルで検出され
るファンビームfb 及びその対向ビームfb ′の位置関
係を模式的に示す図。
FIG. 19 (a) is a fan beam f3 of a rotation phase θ in the case of using the counter beam interpolation method in a single CT.
And scan views showing scanning beams respective opposing beams fo constituting the fan beam f3, (b), the fan-beam f b and its opposite beam f is detected by the center channel of the detector in FIG. 15 (a) The figure which shows the positional relationship of b'typically.

【図20】広がり角度αのファンビームf3 の各走査ビ
ームfa 、fb 、fc 及びその対向ビームfa ′、
b ′、fc ′を模式的に示す図。
FIG. 20 is a diagram showing the respective scanning beams f a , f b , and f c of the fan beam f 3 having the divergence angle α and the opposing beams f a ′,
f b ', f c' shows schematically.

【図21】(a)は、検出器列が1列の場合(シングル
スライスCT)のX線検出器を示す図、(b)は、検出
器列が2列の場合(マルチスライスCT)のX線検出器
を示す図。
FIG. 21 (a) is a diagram showing an X-ray detector in the case where the number of detector rows is one (single slice CT), and FIG. 21 (b) is in the case where the number of detector rows is two (multi-slice CT). The figure which shows an X-ray detector.

【図22】(a)は、マルチスライスCTにおいて、隣
接補間法を用いた場合の回転位相θ1 のファンビームf
4 及びf5 並びに回転位相θ2 のファンビームf6 及び
f7 を示すスキャン図、(b)は、図22(a)におけ
るファンビームf4 及びf5 の位置関係を模式的に示す
図、図(c)は、図22(a)におけるファンビームf
6 及びf7 の位置関係を模式的に示す図。
FIG. 22 (a) is a fan beam f with a rotation phase θ1 in the case of using the adjacent interpolation method in a multi-slice CT.
4 and f5 and fan beams f6 and f7 having a rotational phase θ2, (b) is a diagram schematically showing the positional relationship between the fan beams f4 and f5 in FIG. 22 (a), and (c) is The fan beam f in FIG.
The figure which shows the positional relationship of 6 and f7 typically.

【図23】X線焦点、X線検出器、X線ファンビーム及
びFOVをZ軸方向から見た場合の状態を模式的に示す
図。
FIG. 23 is a diagram schematically showing a state in which an X-ray focus, an X-ray detector, an X-ray fan beam, and an FOV are viewed from the Z-axis direction.

【図24】FOVの各サイズを模式的に示す図。FIG. 24 is a diagram schematically showing each size of FOV.

【図25】シングルスライスCTをZ軸に垂直な方向か
ら見た際の模式図。
FIG. 25 is a schematic view of a single slice CT viewed from a direction perpendicular to the Z axis.

【図26】シングルスライスCTにおける2スライス分
のファンビーム及びそのファンビームとスライスとの関
係並びにそれらのビームのデータ逸失領域及びデータ重
複領域を模式的に示す図。
FIG. 26 is a diagram schematically showing a fan beam for two slices in a single slice CT, a relationship between the fan beam and the slice, and a data loss region and a data overlapping region of those beams.

【図27】シングルスライスCTにおける4スライス分
のファンビーム及びそのファンビームとスライスとの関
係並びにそれらのビームのデータ逸失領域及びデータ重
複領域を模式的に示す図。
FIG. 27 is a diagram schematically showing a fan beam for four slices in single-slice CT, a relationship between the fan beam and the slice, and a data loss region and a data overlapping region of those beams.

【図28】(a)及び(b)は、検出器列が2列(第1
セグメント、第2セグメント)のマルチスライスCTを
Z軸に垂直な方向から見た際の模式図。
28A and 28B show two detector rows (first row).
Schematic diagram of a multi-slice CT of a segment, a second segment) as viewed from a direction perpendicular to the Z axis.

【図29】(a)は、マルチスライスCTにおいて、s
eg1で検出されるファンビームが上側であり、seg
2で検出されるファンビームが下側である場合のそれぞ
れのファンビームが目的のスライスを通過する領域を模
式的に示す図、(b)は、マルチスライスCTにおい
て、seg2で検出されるファンビームが上側であり、
seg1で検出されるファンビームが下側である場合の
それぞれのファンビームが目的のスライスを通過する領
域を模式的に示す図。
FIG. 29 (a) shows s in multi-slice CT
The fan beam detected by eg1 is the upper side, and seg
2 is a diagram schematically showing an area where each fan beam passes through a target slice when the fan beam detected in 2 is on the lower side, (b) is a fan beam detected in seg2 in multi-slice CT Is the upper side,
The figure which shows typically the area | region which each fan beam passes in the case where the fan beam detected by seg1 is a lower side.

【図30】マルチスライスCTにおける4スライス分の
ファンビーム及びそのファンビームとスライスとの関係
並びにそれらのビームのデータ逸失領域及びデータ重複
領域を模式的に示す図。
FIG. 30 is a diagram schematically showing a fan beam for four slices in multi-slice CT, a relationship between the fan beam and the slice, and a data loss region and a data overlapping region of these beams.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 X線CT装置 2 ガントリー 2a 診断用開口部 3 寝台 3a 天板 4 架台・寝台制御部 5 X線管 6 X線検出器 7 コリメータ 8 データ収集部 10 高圧発生器 11 X線制御部 12 投影データ補正・補間処理部 13 再構成処理部 14 表示装置 15 システム制御部 16 入力部 1 X-ray CT apparatus 2 Gantry 2a Diagnosis opening 3 Bed 3a Top plate 4 Stand / bed control unit 5 X-ray tube 6 X-ray detector 7 Collimator 8 Data acquisition unit 10 High-voltage generator 11 X-ray control unit 12 Projection data Correction / interpolation processing unit 13 Reconstruction processing unit 14 Display device 15 System control unit 16 Input unit

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被検体を支持する支持手段と、前記被検
体に対してX線ビームを曝射するX線管と、このX線管
と前記被検体を挟んで対向する位置に配置されたX線検
出器とを備え、前記X線検出器は複数の検出チャンネル
から成る検出素子列を体軸方向に沿って複数配列した2
次元検出器であるとともに、前記X線管を前記X線検出
器との対向状態を保持したまま前記被検体の周囲を回転
移動可能に支持するガントリーとを備えたX線CT装置
におけるヘリカルスキャンの投影データ作成方法におい
て、 前記ガントリーを介して前記X線管を回転移動させると
ともに、前記X線管が回転移動した状態で前記支持手段
及び前記ガントリーのいずれか一方を前記被検体の体軸
方向に沿って直線的に移動させることにより、当該X線
管から曝射されたX線ビームで前記被検体をヘリカル状
にスキャンするステップと、前記ヘリカルスキャンによ
り前記X線検出器を介して前記X線管の回転位相毎に得
られたヘリカルスキャンデータを前処理し、投影データ
として収集するステップと、前記投影データから目的の
スライス位置の各回転位相毎の補間投影データを作成す
るステップとを備え、 前記各回転位相毎の補間投影データを作成するステップ
は、目的のスライス位置を挟んで隣接するペアのX線ビ
ームに基づいて収集されたペアの投影データを用いた補
間処理により当該目的のスライス位置の各回転位相毎の
第1の補間データを作成するステップと、前記ペアのX
線ビームに対向するペアの対向ビームに基づいて収集さ
れたペアの投影データを用いた補間処理により当該目的
のスライス位置の各回転位相毎の第2の補間データを作
成するステップと、前記第1の補間データと前記第2の
補間データとを各回転位相毎に単純加算平均処理して前
記各回転位相毎の補間投影データを作成するステップと
を備えたことを特徴とするヘリカルスキャンの投影デー
タ作成方法。
1. A support means for supporting a subject, an X-ray tube for irradiating the subject with an X-ray beam, and a position opposed to the X-ray tube with the subject interposed therebetween. An X-ray detector, wherein the X-ray detector has a plurality of detection element rows each having a plurality of detection channels arranged along the body axis direction.
Of a helical scan in an X-ray CT apparatus that includes a dimensional detector and a gantry that rotatably supports the X-ray tube around the subject while keeping the X-ray tube facing the X-ray detector. In the projection data creating method, the X-ray tube is rotationally moved through the gantry, and one of the supporting means and the gantry is moved in the body axis direction of the subject while the X-ray tube is rotationally moved. By linearly moving along the X-ray tube, the object being helically scanned with the X-ray beam emitted from the X-ray tube; and the X-rays being scanned by the helical scan through the X-ray detector. Preprocessing the helical scan data obtained for each rotational phase of the tube, collecting as projection data, and the target slice position from the projection data And a step of creating interpolated projection data for each rotational phase, the step of creating interpolated projection data for each rotational phase is performed based on a pair of X-ray beams that are adjacent to each other across the target slice position. Creating a first interpolation data for each rotation phase of the target slice position by an interpolation process using the projection data of the pair, and X of the pair.
Creating a second interpolation data for each rotation phase of the target slice position by an interpolation process using a pair of projection data collected based on a pair of opposed beams opposite to a line beam; Of the helical scan and the second interpolation data and performing a simple averaging process for each rotation phase to create interpolation projection data for each rotation phase. How to make.
【請求項2】 被検体を支持する支持手段と、前記被検
体に対してX線ビームを曝射するX線管と、このX線管
と前記被検体を挟んで対向する位置に配置されたX線検
出器とを備え、前記X線検出器は複数の検出チャンネル
から成る検出素子列を体軸方向に沿って複数配列した2
次元検出器であるとともに、前記X線管を前記X線検出
器との対向状態を保持したまま前記被検体の周囲を回転
移動可能に支持するガントリーとを備えたX線CT装置
におけるヘリカルスキャンの投影データ作成方法におい
て、 前記ガントリーを介して前記X線管を回転移動させると
ともに、前記X線管が回転移動した状態で前記支持手段
及び前記ガントリーのいずれか一方を前記被検体の体軸
方向に沿って直線的に移動させることにより、当該X線
管から曝射されたX線ビームで前記被検体をヘリカル状
にスキャンするステップと、前記ヘリカルスキャンによ
り前記X線検出器を介して前記X線管の回転位相毎に得
られたヘリカルスキャンデータを前処理し、投影データ
として収集するステップと、前記投影データから目的の
スライス位置の各回転位相毎の補間投影データを作成す
るステップとを備え、 前記各回転位相毎の補間投影データを作成するステップ
は、目的のスライス位置を挟んで隣接するペアのX線ビ
ームに基づいて収集されたペアの投影データを用いた補
間処理により当該目的のスライス位置のある回転位相の
第1の補間データを作成するステップと、前記ペアのX
線ビームに対向するペアの対向ビームに基づいて収集さ
れたペアの投影データを用いた補間処理により当該目的
のスライス位置のある回転位相の第2の補間データを作
成するステップと、前記第1の補間データと前記第2の
補間データとを単純加算平均処理して前記ある回転位相
の補間投影データを作成するステップと、上記第1の補
間データ作成ステップ、第2の補間データ作成ステッ
プ、及び補間投影データ作成ステップを回転位相を変え
ながら繰り返し行なうことにより、前記各回転位相毎の
補間投影データを作成するステップとを備えたヘリカル
スキャンの投影データ作成方法。
2. A support means for supporting a subject, an X-ray tube for irradiating the subject with an X-ray beam, and a position opposed to the X-ray tube with the subject interposed therebetween. An X-ray detector, wherein the X-ray detector has a plurality of detection element rows each having a plurality of detection channels arranged along the body axis direction.
Of a helical scan in an X-ray CT apparatus that includes a dimensional detector and a gantry that rotatably supports the X-ray tube around the subject while keeping the X-ray tube facing the X-ray detector. In the projection data creating method, the X-ray tube is rotationally moved through the gantry, and one of the supporting means and the gantry is moved in the body axis direction of the subject while the X-ray tube is rotationally moved. By linearly moving along the X-ray tube, the object being helically scanned with the X-ray beam emitted from the X-ray tube; and the X-rays being scanned by the helical scan through the X-ray detector. Preprocessing the helical scan data obtained for each rotational phase of the tube, collecting as projection data, and the target slice position from the projection data And a step of creating interpolated projection data for each rotational phase, the step of creating interpolated projection data for each rotational phase is performed based on a pair of X-ray beams that are adjacent to each other across the target slice position. Creating the first interpolation data of the rotation phase having the target slice position by the interpolation processing using the projection data of the pair, and the X of the pair.
Creating a second interpolation data of a rotation phase having a target slice position by an interpolation process using a pair of projection data collected based on a pair of opposed beams opposed to a line beam; A step of performing simple addition and averaging processing on the interpolated data and the second interpolated data to produce interpolated projection data of the certain rotation phase; the first interpolated data produced step, the second interpolated data produced step, and the interpolation A method of creating projection data for helical scan, comprising: repeatedly performing the projection data creating step while changing the rotation phase to create interpolation projection data for each rotation phase.
【請求項3】 被検体を支持する支持手段と、前記被検
体に対してX線ビームを曝射するX線管と、このX線管
と前記被検体を挟んで対向する位置に配置されたX線検
出器とを備え、前記X線検出器は複数の検出チャンネル
から成る検出素子列を体軸方向に沿って複数配列した2
次元検出器であるとともに、前記X線管を前記X線検出
器との対向状態を保持したまま前記被検体の周囲を回転
移動可能に支持するガントリーとを備えたX線CT装置
におけるヘリカルスキャンの投影データ作成方法におい
て、 前記ガントリーを介して前記X線管を回転移動させると
ともに、前記X線管が回転移動した状態で前記支持手段
及び前記ガントリーのいずれか一方を前記被検体の体軸
方向に沿って直線的に移動させることにより、当該X線
管から曝射されたX線ビームで前記被検体をヘリカル状
にスキャンするステップと、前記ヘリカルスキャンによ
り前記X線検出器を介して前記X線管の回転位相毎に得
られたヘリカルスキャンデータを前処理し、投影データ
として収集するステップと、前記投影データから目的の
スライス位置の各回転位相毎の補間投影データを作成す
るステップと、前記各回転位相毎の補間投影データに基
づいて目的のスライス位置の画像を再構成するステップ
とを備え、 前記各回転位相毎の補間投影データを作成するステップ
は、目的のスライス位置を挟んで隣接するペアのX線ビ
ームに基づいて収集されたペアの投影データを用いた補
間処理により当該目的のスライス位置の各回転位相毎の
第1の補間データを作成するステップと、前記ペアのX
線ビームに対向するペアの対向ビームに基づいて収集さ
れたペアの投影データを用いた補間処理により当該目的
のスライス位置の各回転位相毎の第2の補間データを作
成するステップと、前記第1の補間データと前記第2の
補間データとを各回転位相毎に前記目的のスライス位置
に応じた重み付けをして加算平均処理し、前記各回転位
相毎の補間投影データを作成するステップとを備えたこ
とを特徴とするヘリカルスキャンの投影データ作成方
法。
3. A support means for supporting the subject, an X-ray tube for irradiating the subject with an X-ray beam, and a position opposed to the X-ray tube with the subject interposed therebetween. An X-ray detector, wherein the X-ray detector has a plurality of detection element rows each having a plurality of detection channels arranged along the body axis direction.
Of a helical scan in an X-ray CT apparatus that includes a dimensional detector and a gantry that rotatably supports the X-ray tube around the subject while keeping the X-ray tube facing the X-ray detector. In the projection data creating method, the X-ray tube is rotationally moved through the gantry, and one of the supporting means and the gantry is moved in the body axis direction of the subject while the X-ray tube is rotationally moved. By linearly moving along the X-ray tube, the object being helically scanned with the X-ray beam emitted from the X-ray tube; and the X-rays being scanned by the helical scan through the X-ray detector. Preprocessing the helical scan data obtained for each rotational phase of the tube, collecting as projection data, and the target slice position from the projection data And a step of reconstructing an image of a target slice position based on the interpolation projection data for each rotation phase, and the interpolation projection for each rotation phase The step of creating data is performed by interpolation processing using projection data of a pair acquired based on X-ray beams of a pair adjacent to each other with the target slice position sandwiched between the first slice for each rotational phase of the target slice position. Creating interpolated data of the
Creating a second interpolation data for each rotation phase of the target slice position by an interpolation process using a pair of projection data collected based on a pair of opposed beams opposite to a line beam; Of the interpolated data and the second interpolated data are weighted according to the target slice position for each rotational phase, and the arithmetic mean is performed to create interpolated projection data for each rotational phase. A method for creating projection data for a helical scan, characterized in that
【請求項4】 前記補間投影データ作成ステップは、前
記第1の補間データ及び前記第2の補間データに対し、
前記第1の補間データの元となるペアのX線ビーム(元
ビーム)における各ビームのX線管及び前記第2の補間
データの元となるペアの対向ビームにおける各ビームの
X線管のどちらか一方の位置と前記目的のスライス位置
との位置関係に応じた重み付けをそれぞれ施し、この重
み付けが施された第1の補間データと前記第2の補間デ
ータとを各回転位相毎に加算平均処理して各回転位相毎
の前記補間投影データを作成するステップである請求項
3記載のヘリカルスキャンの投影データ作成方法。
4. The interpolated projection data creation step is performed for the first interpolated data and the second interpolated data,
Which one of the X-ray tube of each beam in the pair of X-ray beams (original beam) that is the source of the first interpolation data and each of the beams of the opposite beam of the pair that is the source of the second interpolation data Weighting is performed in accordance with the positional relationship between one of the positions and the target slice position, and the weighted first interpolation data and the second interpolation data are added and averaged for each rotational phase. 4. The helical scan projection data creation method according to claim 3, which is a step of creating the interpolation projection data for each rotational phase.
【請求項5】 前記補間投影データ作成ステップは、下
式に基づいて重みを線形的に変化させることにより前記
補間投影データを作成するステップである請求項4に記
載のヘリカルスキャンの投影データ作成方法。 補間投影データ=(第1の補間投影データ)×(1−
γ)+(第2の補間投影データ)×γ 但し、γ=min(x,y); x=|元ビームの内の一方のビームのX線管の位置)−
(目的のスライス位置)|/{(検出器列数)×スライ
ス厚×1/2)}; y=|(目的のスライス位置)−(元ビームの内の他方
のビームのX線管の位置)|/{(検出器列数)×スラ
イス厚×1/2)}
5. The helical scan projection data creation method according to claim 4, wherein the interpolation projection data creation step is a step of creating the interpolation projection data by linearly changing a weight based on the following equation. . Interpolation projection data = (first interpolation projection data) × (1-
γ) + (second interpolation projection data) × γ where γ = min (x, y); x = | position of the X-ray tube of one of the original beams) −
(Target slice position) | / {(Number of detector rows) × Slice thickness × 1/2)}; y = | (Target slice position) − (X-ray tube position of the other beam of the original beam) ) | / {(Number of detector rows) × slice thickness × 1/2)}
【請求項6】 前記補間投影データ作成ステップは、前
記ペアのX線ビームにおける各ビームのX線管の位置と
前記目的のスライス位置との位置関係及び前記目的のス
ライス位置に隣接する元ビームが切り換わる際の回転位
相に応じて重みの少なくとも一部を非線形的に変化させ
ることにより前記補間投影データを作成するステップで
ある請求項4記載のヘリカルスキャンの投影データ作成
方法。
6. The interpolation projection data creating step includes a step of determining a positional relationship between the position of the X-ray tube of each beam in the pair of X-ray beams and the target slice position and an original beam adjacent to the target slice position. 5. The projection data creation method for helical scan according to claim 4, which is a step of creating the interpolation projection data by changing at least a part of the weights non-linearly according to the rotation phase at the time of switching.
【請求項7】 被検体を支持する支持手段と、前記被検
体に対してX線ビームを曝射するX線管と、このX線管
と前記被検体を挟んで対向する位置に配置されたX線検
出器とを備え、前記X線検出器は複数の検出チャンネル
から成る検出素子列を体軸方向に沿って複数配列した2
次元検出器であるとともに、前記X線管を前記X線検出
器との対向状態を保持したまま前記被検体の周囲を回転
移動可能に支持するガントリーとを備えたX線CT装置
において、 前記ガントリーを介して前記X線管を回転移動させると
ともに、前記X線管が回転移動した状態で前記支持手段
及び前記ガントリーのいずれか一方を前記被検体の体軸
方向に沿って直線的に移動させることにより、当該X線
管から曝射されたX線ビームで前記被検体をヘリカル状
にスキャンするヘリカルスキャン手段と、前記ヘリカル
スキャンにより前記X線検出器を介して前記X線管の回
転位相毎に得られたヘリカルスキャンデータを収集する
データ収集手段と、前記投影データから目的のスライス
位置の各回転位相毎の補間投影データを作成する補間投
影データ作成手段と、前記目的のスライス位置の各回転
位相毎の補間投影データに基づいて当該目的のスライス
位置の画像を再構成する画像再構成手段とを備え、 前記補間投影データ作成手段は、目的のスライス位置を
挟んで隣接するペアのX線ビームに基づいて収集された
ペアの投影データを用いた補間処理により当該目的のス
ライス位置の各回転位相毎の第1の補間データを作成す
る第1補間データ作成手段と、前記ペアのX線ビームに
対向するペアの対向ビームに基づいて収集されたペアの
投影データを用いた補間処理により当該目的のスライス
位置の各回転位相毎の第2の補間データを作成する第2
補間データ作成手段と、前記第1の補間データ及び前記
第2の補間データとを各回転位相毎に単純加算平均処理
して各回転位相毎の補間投影データを作成するデータ作
成手段とを備えたことを特徴とするX線CT装置。
7. A support means for supporting the subject, an X-ray tube for irradiating the subject with an X-ray beam, and a position opposed to the X-ray tube with the subject interposed therebetween. An X-ray detector, wherein the X-ray detector has a plurality of detection element rows each having a plurality of detection channels arranged along the body axis direction.
An X-ray CT apparatus comprising a dimensional detector and a gantry that rotatably supports the X-ray tube around the subject while keeping the X-ray tube facing the X-ray detector. Rotating the X-ray tube through the X-ray tube, and linearly moving one of the supporting means and the gantry in the body axis direction of the subject while the X-ray tube is rotatingly moved. A helical scanning means for helically scanning the subject with an X-ray beam emitted from the X-ray tube, and a helical scan for each rotational phase of the X-ray tube via the X-ray detector. Data collection means for collecting the obtained helical scan data, and interpolation projection data for creating interpolation projection data for each rotational phase of the target slice position from the projection data. And an image reconstructing unit that reconstructs an image at the target slice position based on the interpolating projection data for each rotational phase of the target slice position. A first interpolation data for each rotation phase of the target slice position is created by an interpolation process using projection data of a pair acquired based on X-ray beams of a pair adjacent to each other across the slice position of Second interpolation for each rotational phase of the target slice position by interpolation processing using the interpolation data creation means and the projection data of the pair collected based on the opposed beams of the pair opposed to the X-ray beam of the pair. Second to create data
The interpolation data creating means and the data creating means for creating the interpolation projection data for each rotational phase by performing simple arithmetic mean processing of the first interpolation data and the second interpolation data for each rotational phase. An X-ray CT apparatus characterized in that
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