JPH0919425A - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents

Ｘ線コンピュータ断層撮影装置

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JPH0919425A
JPH0919425A JP7169963A JP16996395A JPH0919425A JP H0919425 A JPH0919425 A JP H0919425A JP 7169963 A JP7169963 A JP 7169963A JP 16996395 A JP16996395 A JP 16996395A JP H0919425 A JPH0919425 A JP H0919425A
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    • Y10S378/901—Computer tomography program or processor

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明の目的は、実測のＸ線パスと計算上のＸ
線パスとのズレによる再構成誤差を軽減して画質を向上
し得るＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供することで
ある。 【解決手段】本発明は、コーンビーム状のＸ線を被検体
に照射するＸ線管３が被検体から見て相対的に螺旋軌道
を移動しながら被検体を透過したＸ線を複数の検出素子
が２次元状に配列されてなる２次元アレイ型Ｘ線検出器
５で検出し、得られた投影データを逆投影することによ
り撮影領域内に規定された複数のボクセル各々に関する
Ｘ線吸収率を反映した逆投影データを求めるＸ線コンピ
ュータ断層撮影装置において、特定のボクセルの逆投影
データを、特定のボクセルの中心とＸ線焦点とを結ぶ計
算上のＸ線パスと２次元アレイ型Ｘ線検出器５の検出器
面との交点の周囲で実測された複数の投影データに基づ
いて求めることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、コーンビーム状の
Ｘ線で被検体をヘリカルスキャンするＸ線コンピュータ
断層撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】第３世代のスキャン方式とは、図１６に
示すように、ファンビーム状のＸ線束を発生するＸ線管
と１次元アレイ型Ｘ線検出器とは被検体の回りを回転し
ながら様々な角度からの投影データを収集するスキャン
方式として定義される。コンベンショナルスキャン方式
とは、図１７（ａ）に示すようにＸ線管が同一の円軌道
を周回するスキャン方法として定義される。ヘリカルス
キャン方式とは、図１７（ｂ）に示すようにＸ線源と１
次元アレイ型Ｘ線検出器とは被検体の回りを連続的に回
転し、その回転と同期して被検体を載置した寝台が体軸
に沿って移動するスキャン方式として定義され、被検体
と共に移動する移動座標系を考えると、Ｘ線管が螺旋軌
道を描くことからこの名称が使われている。なお、移動
座標系において、Ｘ線管が１回転する間に変位するＺ距
離は、ヘリカルピッチとして定義される。
【０００３】コーンビームスキャン方式（マルチスライ
ススキャン方式とも呼ばれる）とは、円すい状のコーン
ビームＸ線束を発生するＸ線源と、複数の１次元アレイ
型検出器をＺ軸方向にＮ列積み重ねた２次元アレイ型検
出器とが組み合わされ、両者が対向した状態を維持した
まま被検体の周囲を回転しながら投影データを収集する
スキャン方式として定義される。なお、コーンビームス
キャン方式の基本スライス厚とは、図１８及び図１９に
示すように、ある１列の検出器列へ入射するＸ線ビーム
を考え、そのＸ線ビームが回転中心（Ｚ軸）を通過する
ときのＺ軸方向の厚みととして定義される。また、コー
ンビームスキャン方式の撮影領域ＦＯＶは、Ｚ軸を中心
とした半径ωの円筒として定義される。コーンビームス
キャン方式をコンベンショナルスキャン方式で行う場合
の再構成処理方法は、次の文献に紹介されている。 ”Practical cone-beam algorithm ” L.A.Feldkamp,L.C.Davis,and J.W.Kress J.Opt.Soc.Am.A/Vol.1,No.6,pp.612-619/June1984 この再構成方法は開発者の名前からFeldkamp再構成方法
と呼ばれ、これは数学的に厳密な再構成法であるファン
ビーム（２次元平面内）再構成アルゴリズムを、Ｚ軸方
向に拡張することによって得られた近似的な３次元再構
成アルゴリズムであり、以下のステップからなる。 （１）投影データの重み付け 投影データにＺ座標に依存した値を乗算する。 （２）コンボリューション演算 （１）のデータと、ファンビームデータと同じ再構成関
数とのコンボリューション演算を行う。 （３）Back Projection （逆投影） （２）のデータを、Ｘ線が通過した（焦点から検出器の
チャンネルまでの）パス上に逆投影する。逆投影は360
゜にわたって行われる。 以上全て数学的な議論の後、シミュレーションの結果が
記載されている。また、Feldkamp再構成法に関しては多
くの計算機シミュレーション、I.I., イメージングプレ
ートなどを用いた実験の結果が報告されているが、いず
れも検出器サイズの影響に伴う誤差を含んでいる。
【０００４】近年、Ｚ軸方向に比較的広い撮影領域ＦＯ
Ｖに関する３次元データを高い空間分解能で、しかも高
速で収集するものとして、コーンビームスキャン方式
と、ヘリカルスキャン方式との組み合わせが考えられて
いる。この組み合わせ方式の再構成方法は、次の文献に
紹介されている。 「円すいビーム投影を用いた３次元ヘリカルスキャンＣ
Ｔ」 東北大学 工藤博幸、筑波大学 斎藤恒雄 電子情報通信学会論文誌 DII Vol.J74-D-II,No.8,pp.11
08-1114,1994年 8月 この文献においては、Feldkamp再構成方法と類似する再
構成方法が開示されている。この概略は次の通りであ
る。上述したFeldkamp 再構成方法と同様に、投影デー
タの重み付け、関数とのコンボリューション演算、360
°にわたるパス上への重み付け逆投影による。この逆投
影をある再構成点に注目して考えると、各ビューにおい
て焦点と再構成点を結ぶパスを通って得られたデータが
再構成点に重み付け加算され、360 °分のビュー数だ
け、該当するＸ線パスのデータが加算されたとき、その
点が再構成されることになる。
【０００５】ヘリカルピッチについては、図２０に示す
ように、「Ｘ線源の位置 a（β）から放射したＸ線ビー
ムの上端（直線Ａ）と、１回転後のＸ線源の位置 b（β
＋２π）から放射したＸ線ビームの下端（直線Ｂ）との
交点Ｃが、被検体Ｐの外に位置することが必要十分条件
である。」との記述があるが、Ｘ線ビームの幅に関する
記述はない。また、検出器の各チャンネルがある程度の
サイズを持っていることに関する記述はない。また計算
機でシミュレーションを行った結果が記載されている
が、その詳細な内容例えば補間方法などに関する記述は
ない。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
（１）１チャンネル分の検出面のＺ軸方向、チャンネル
方向に関するサイズ（チャンネルサイズ）が一定の大き
さを有することによる再構成誤差に関する問題点 上記２文献に純粋に数学的な式の上の議論の後、シミュ
レーションの結果がいきなり提示されるの過ぎない。コ
ーンビームスキャンではチャンネルサイズが無視できる
サイズではないため、離散化の影響が表れる。再構成処
理上、円筒状の撮影領域ＦＯＶは複数のボクセルのあつ
まりとして規定されており、また実測された投影データ
のＸ線パスは、Ｘ線焦点とチャンネル中心とを結ぶ線と
して認識される。多くの場合、この実測のＸ線パスは、
Ｘ線焦点と、再構成処理上規定されるボクセルの中心と
を結ぶ計算上のＸ線パスとはズレている。このずれが、
誤差に誘引する。なお、I.I.などのようにチャンネルサ
イズが十分に小さく点として捕らえても差し障りがない
ような程度で有れば、実測のＸ線パスと、計算上のＸ線
パスとのズレによる誤差も無視できる程度であるが、Ｃ
Ｔの検出器のようにチャンネルサイズのチャンネル方向
の１辺が１mm程度である場合、この誤差は無視できない
と考える。さらに検出器のＺ軸方向（列方向）のサイズ
は通常更に大きく４mm程度であるため、Ｚ軸方向におけ
る誤差はより大きくなってしまう。
【０００７】（２）重複領域のデータの取り扱いに関す
る問題点。 後者の文献に記述されたようにヘリカルピッチを決定す
ると、図２１（ａ）に斜線で示すように、ｋ回転目のＸ
線ビームと、ｋ＋１回転目のＸ線ビームとが重複して照
射される。これは、斜線の重複領域の情報は、２つの投
影データに含まれることを意味している。しかし、後者
の文献ではこの重複領域を無視し、対象とする再構成面
に対するＸ線パスの交差角度、つまりコーン角の小さい
Ｘ線ビームのみを選択的に用いて逆投影を行うに過ぎ
ず、誤差が大きい。
【０００８】（３）再構成開始角度と終了角度のつなぎ
目の方向に焦点位置のギャップによるストリークに関す
る問題点。 後者の文献では、対象とする再構成面をなるべくコーン
角の小さい投影データを使って再構成する。Ｘ線焦点と
回転中心とのコーン角の概略を図２１（ｂ）に示す。再
構成開始角と再構成終了角のつなぎ目の方向（破線）
に、コーン角の不連続による大きなギャップが存在する
ことが解る。画像上ではこの方向に明瞭なストリークア
ーチファクトが発生してしまう。
【０００９】（４）ヘリカルピッチが小さい問題点。 後者の文献には「Ｘ線ビームの上端と下端との交点が被
検体外に位置することが必要十分条件である」との記述
があるが、検出器のチャンネルサイズその他離散化に関
する記述はない。つまり、これは「検出器の最上列のチ
ャンネル中心を通るＸ線パスと最下列のチャンネル中心
を通るＸ線パスとの交点が被検体の外に位置することが
必要十分である」（図２２参照）と解釈され、ヘリカル
ピッチはかなり小さくなってしまうことを意味する。例
えば検出器列数をＮ、基本スライス厚をThick 、焦点−
回転中心間距離をＦＣＤ、有効視野直径をＦＯＶとする
と、ヘリカルピッチＰは、 Ｐ≦ Thick×(N/2-0.5）×(FCD-FOV/2)/FCD ×2.0 …（２） で定義される。例えばＮ=10,Thick=2mm,FCD=500mm,FOV=
240mm とすると、P=13.68mm となる。これはかなり小さ
く、撮影時間が非常に長くなることを意味する。
【００１０】本発明の第１の目的は、実測のＸ線パスと
計算上のＸ線パスとのズレによる再構成誤差を軽減して
画質を向上し得るＸ線コンピュータ断層撮影装置を提供
することである。本発明の第２の目的は、ｋ回転目のＸ
線ビームと、ｋ＋１回転目のＸ線ビームとの重複領域の
投影データを画質向上に繋がるように取り扱えるＸ線コ
ンピュータ断層撮影装置を提供することである。本発明
の第３の目的は、コーン角の不連続によるストリークア
ーチファクトの発生を軽減し得るＸ線コンピュータ断層
撮影装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明は、コーンビーム
状のＸ線を被検体に照射するＸ線管が前記被検体から見
て相対的に螺旋軌道を移動しながら前記被検体を透過し
たＸ線を複数の検出素子が２次元状に配列されてなる２
次元アレイ型Ｘ線検出器で検出し、得られた投影データ
を逆投影することにより撮影領域内に規定された複数の
ボクセル各々に関するＸ線吸収率を反映した逆投影デー
タを求めるＸ線コンピュータ断層撮影装置において、特
定のボクセルの逆投影データを、前記特定のボクセルの
中心とＸ線焦点とを結ぶ計算上のＸ線パスと前記２次元
アレイ型Ｘ線検出器の検出器面との交点の周囲で実測さ
れた複数の投影データに基づいて求めることを特徴とす
る。
【００１２】実測された投影データのＸ線パスと、計算
上のＸ線パスとのズレが軽減され、画質が向上する。ま
た、本発明は、コーンビーム状のＸ線を被検体に照射す
るＸ線管が前記被検体から見て相対的に螺旋軌道を移動
しながら前記被検体を透過したＸ線を２次元アレイ型Ｘ
線検出器で検出し、得られた投影データを逆投影するこ
とにより撮影領域内に規定された複数のボクセル各々に
関するＸ線吸収率を反映した逆投影データを求めるＸ線
コンピュータ断層撮影装置において、ｋ回転目の前記Ｘ
線管からのコーンビームＸ線束とｋ＋１回転目の前記Ｘ
線管からのコーンビームＸ線束とが重複する領域内の特
定のボクセルの逆投影データを、前記ｋ回転目で収集し
た前記特定のボクセルを通るＸ線パスに沿った投影デー
タと、前記ｋ＋１回転目で収集した前記特定のボクセル
を通るＸ線パスに沿った投影データとに基づいて求める
ことを特徴とする。
【００１３】重複する領域内の特定のボクセルの逆投影
データが、ｋ回転目で収集した投影データと、ｋ＋１回
転目で収集した投影データとに基づいて求められるの
で、いずれか一方に基づいて求める従来に比べて画質が
向上する。
【００１４】また、本発明は、コーンビーム状のＸ線を
被検体に照射するＸ線管が前記被検体から見て相対的に
螺旋軌道を移動しながら前記被検体を透過したＸ線を２
次元アレイ型Ｘ線検出器で検出し、得られた投影データ
を逆投影することにより前記螺旋軌道の中心線を中心と
する円筒形の撮影領域内に規定された複数のボクセル各
々に関するＸ線吸収率を反映した逆投影データを求める
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置において、前記螺旋軌道
の間隔は、基本スライス厚の非整数倍に設定されること
を特徴とする。
【００１５】螺旋軌道の間隔は、基本スライス厚の非整
数倍に設定されるので、ｋ回転目の投影データと、ｋ＋
１回転目の投影データとの切り換え位置がズレて、この
切り換えによる誤差が軽減され、すなわちコーン角の不
連続によるストリークアーチファクトの発生が軽減す
る。
【００１６】
【発明の実施の形態】以下本発明による実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。 （第１の実施の形態）図１は第１の実施の形態によるＸ
線コンピュータ断層撮影装置の構成図である。図２は図
１のガントリの外観図である。図３は図１の２次元アレ
イ型検出器の斜視図である。投影データ測定系としての
ガントリ（架台ともいう）１は、円錐に近似したコーン
ビーム状のＸ線束を発生するＸ線源３と、複数の検出素
子を２次元状に配列してなる２次元アレイ型Ｘ線検出器
５とを収容する。Ｘ線源３と２次元アレイ型Ｘ線検出器
５とは、寝台６のスライド天板に載置された被検体を挟
んで対向した状態で回転リング２に装備される。２次元
アレイ型Ｘ線検出器５としては、複数の検出素子が１次
元に配列されてなる１次元アレイ型検出器が複数列積み
重ねられた状態で回転リング２に実装される。ここで、
１つの検出素子は１チャンネルに相当するものと定義す
る。Ｘ線源３からのＸ線はＸ線フィルタ４を介して被検
体に照射される。被検体を通過したＸ線は２次元アレイ
型Ｘ線検出器５で電気信号として検出される。
【００１７】Ｘ線制御器８は高圧発生器７にトリガ信号
を供給する。高圧発生器７はトリガ信号を受けたタイミ
ングでＸ線源３に高電圧を印加する。これによりＸ線源
３からはＸ線がばく射される。
【００１８】架台寝台制御器９は、ガントリ１の回転リ
ング２の回転と、寝台６のスライド天板のスライドとを
同期して制御する。システム全体の制御中枢としてのシ
ステム制御器１０は、被検体から見てＸ線源３が螺旋軌
道を移動するいわゆるヘリカルスキャンを実行するよう
に、Ｘ線制御器８と架台寝台制御器９を制御する。具体
的には、回転リング２が一定の角速度で連続回転し、ス
ライド天板が一定の速度で移動し、Ｘ線源３から連続的
又は一定角度毎に間欠的にＸ線がばく射される。
【００１９】２次元アレイ型Ｘ線検出器５の出力信号は
チャンネル毎にデータ収集部１１で増幅され、ディジタ
ル信号に変換される。データ収集部１１から出力される
投影データは、再構成処理部１２に取り込まれる。再構
成処理部１２は、投影データに基づいてボクセル毎にＸ
線吸収率を反映した逆投影データを求める。本実施の形
態のようなコーンビーム状のＸ線を用いたヘリカルスキ
ャン方式では、その撮影領域（有効視野）は回転中心軸
を中心として半径ωの円筒形状を成し、再構成処理部１
２はこの撮影領域に複数のボクセル（立体画素）を規定
し、ボクセル毎に逆投影データを求める。この逆投影デ
ータに基づいて作成された３次元画像データ又は断層像
データは表示装置１４に送られ３次元画像又は断層像と
してビジュアルに表示される。
【００２０】次に本実施の形態の作用について説明す
る。ここで、システムのジオメトリは図４（ａ），
（ｂ）に示すように検出器列数Ｎ、基本スライス厚Thic
k 、焦点−回転中心間距離ＦＣＤ、撮影領域（有効視
野）の直径ω、ヘリカルピッチＰとし、一例としてN=1
0,Thick=2mm,FCD=500mm,FOV=240mmとする。基本スライ
ス厚とは、撮影領域ＦＯＶ付近での１チャンネル分の検
出素子に照射されるＸ線ビームの厚みとして定義され
る。ヘリカルピッチＰとは、Ｘ線源３の螺旋軌道の間
隔、具体的にはＸ線源３が１回転する間に移動するスラ
イド天板の移動距離として定義される。 （１）逆投影データの作成方法 まず、装置側、つまり再構成処理部１２は、Ｘ線焦点Ｆ
とボクセルの中心とを結ぶ直線（Ｘ線パス）に沿って投
影データが得られていると計算上認識しているが、実際
に実測される投影データはＸ線焦点Ｆと検出素子中心と
を結ぶＸ線パスに沿って得られる、換言するとこのＸ線
パスに感度中心が存在することが多い。この計算上のＸ
線パスと、実際のＸ線パスとのズレが画質を低下させる
誤差要因となり得る。この点、確認されたい。
【００２１】図６は、あるビューＩ（例えば頂点位置を
０°としたときのＸ線源３の回転角度）におけるＸ線ビ
ームと再構成ボクセルとの関係を示す模式図である。こ
こで斜線で示すボクセルＶに対するこのビューの投影デ
ータの逆投影を考える。Ｘ線焦点ＦとボクセルＶの中心
とを結んだ直線ＦＶＣを延長し、検出器面に交差する点
を点Ｃとする。図７に点Ｃと検出素子との関係を示す。
点Ｃは（ｎ，ｍ）の検出素子、（ｎ，ｍ+1）の検出素
子、（ｎ+1，ｍ）の検出素子、（ｎ+1，ｍ+1）の検出素
子各々の中心点間に存在するものとする。「各チャンネ
ルの中心位置」を“矩形のチャンネルの重心”と定義す
ると、点Ｃはいずれのチャンネルの中心からも外れてい
る。検出器がI.I.の時に良く行われるように最も近い検
出器列、最も近いチャンネルのデータを、欲しい直線Ｆ
ＶＣを通過したデータと近似すると、ＣＴの場合には上
述したような大きな誤差が発生してしまう。そこで本実
施の形態では、式（３）に示すように、計算上のＸ線パ
スＦＶＣの周囲に存在する実際の４本のＸ線パスに沿っ
て実測された投影データ、つまり点Ｃ周囲の４チャンネ
ル分の投影データから、点Ｃと各チャンネル中心位置の
距離の逆比で線形の内挿補間し、得られた補間データを
計算上のＸ線パスを示す直線ＦＶＣに沿った投影データ
とし、これを逆投影する。
【００２２】
【数１】
【００２３】ここでは距離の逆比で４データを線形補間
する方法を示したが、４データを非線形補間、又はＺ軸
方向に3,4,,,Ｎ列分のデータを用いる6,8,,,２Ｎデータ
の線形、若しくはＺ軸方向に3,4,,,Ｎ列分のデータを用
いる6,8,,,２Ｎデータの非線形補間を採用してもよい。 （２）ビーム重複領域への２データ逆投影方法 図８は同じ位相（同じビューＩ）における、ある再構成
面を挟むｋ回転目のＸ線焦点Ｆ(k) からのＸ線ビームの
照射範囲と、Ｋ+1回転目のＸ線焦点Ｆ(k+1）からのＸ線
ビームの照射範囲とをＺ軸に垂直な方向から見た図であ
る。ｋ回転目のＸ線焦点Ｆ(k) からのＸ線ビームの照射
範囲と、Ｋ+1回転目のＸ線焦点Ｆ(k+1）からのＸ線ビー
ムの照射範囲とが一部重複するようにヘリカルスキャン
が実行される。重複領域外のボクセルＶ１に対しては、
焦点Ｆ(k) からのＸ線ビームだけが通過しているので、
焦点Ｆ(k）からのボクセルＶ１を通りある検出素子に至
るＸ線パスに沿って得られた投影データを、式（４）に
したがって重み付けして逆投影する。
【００２４】 Back(I,k) = 1/Ｗ2 ・D(k) …（４） ただし、D(k)はコンボリューションされた投影データを
示す。Ｗは、Ｘ線源の位置Ｆと再構成点Ｖをx-y 平面に
射影した２点間の距離を示す。
【００２５】重複領域内のボクセルＶ２に対しては両方
の焦点からのＸ線ビームが交差しているので、焦点Ｆ
(k) からのＸ線ビームで得られた投影データを式（４）
にしたがって重み付けして逆投影したデータBack(I,k)
を得、焦点F(k+1)からのＸ線ビームで得られたデータを
同様に式（４）にしたがって重み付けして逆投影したデ
ータBack(I,k+1) を得、式（５）にしたがって２つのデ
ータBack(I,k) とBack(I,k+1) を重み付け加算して当該
ボクセルＶ２の逆投影データBack(I) を得る。
【００２６】 Back(I) = α・Back(I,k)+(1- α) ・Back(I,k+1) …（５） ただし、α＝｜(K+1回転目の焦点のＺ座標) −（再構成
点のＺ座標）｜/(ヘリカルピッチ） そして、ボクセルＶ２のＣＴデータＶ(x,y,z) は、全ビ
ューの逆投影データBack(I) の積算として式（６）にし
たがって求められる。
【００２７】 ここで２つのデータBack(I,k) とBack(I,K+1) は重み係
数αを用いて重み付け加算したが，αは必ずしも式
（５）の但し書きで特定したものである必要はなく、焦
点位置と再構成点との位置関係によって定まる重み係数
で有れば良いし、または重みαは0.5 ，0.7 などある値
で一定としても良い。
【００２８】また、式（５）において２つの（逆投影さ
れる）コンボリューションされたデータＤ（チャンネ
ル，列）を逆投影して、Back(I,k）とBack(I,k+1）を得
た後、それぞれ重みづけ加算したが、式（７）、式
（８）にしたがって重み付け加算後に逆投影しても良
い。
【００２９】 D'(I) ＝α・D(k)+ (1-α)・D(k+1) …（７） Back(I） ＝1/Ｗ2 ・D'(I) …（８） （３）外挿補間処理とヘリカルピッチに関して ヘリカルピッチは、後者の文献によると“検出器の最上
列のチャンネルの中心に対するＸ線ビームと検出器の最
下列のチャンネルの中心に対するＸ線ビームとの交点が
被写体存在領域外側に位置することが必要十分である”
と解釈できる。
【００３０】ここで有効視野全体のボクセルに対して前
述の４データ線形補間による投影データを逆投影するた
めには、有効視野の最も端のボクセルの中心の外側に上
述の交点が存在すれば良い。これだけでもヘリカルピッ
チはわずかに大きくなる。例えば従来と同じ条件ではピ
ッチP=13.72mm が得られる。
【００３１】もちろん４データの線形補間できない領域
は逆投影しないこととし、ＦＯＶ外側付近の画質低下を
無視してヘリカルピッチを大きくすることも可能であ
る。しかし、Ｘ線焦点とボクセルの中心を通る直線（Ｘ
線パス）と検出器面との交点のＺ座標が検出器の最上列
あるいは最下列のチャンネル中心より外側（上又は下
側）の場合、検出器の最も上側あるいは下側の２列、２
チャンネルのデータを使って外挿補間（補外ともいう）
を行い、逆投影するデータを作成する。この方が画質が
良い。
【００３２】例えば図９（ａ）は、ある位相（あるビュ
ーＩ）におけるＸ線ビームと再構成ボクセルの関係をＺ
軸に垂直な方向から見た図である。ボクセルＶに対する
逆投影を考える。焦点ＦとボクセルＶの中心を結んだ直
線を延長し、検出器面に交差する点を点Ｃとする（図９
（ｂ）参照）。点Ｃはチャンネル方向にはｎチャンネル
とn+1 チャンネル、Ｚ軸方向には１列目の上に存在す
る。点Ｃは明らかに最上端検出器列の中心Ｚ座標より上
側になる。そこで式（９）にしたがって、第１列と第２
列のｎチャンネルとn+1 チャンネルの４データを距離の
逆比で外挿補間して逆投影データBack(I）を得る。
【００３３】
【数２】
【００３４】交点が検出器の最下列のチャンネル中心よ
り下側の場合も同様に外挿し、式（９）でＺ(1）→Ｚ
(N），Ｚ(2）→Ｚ（N-1)にそれぞれ置換すれば良い。こ
れにより、検出器列１列分外挿補間する場合、ヘリカル
ピッチＰは式（１０）で定義でき、P=16.72mm とするこ
とが可能であり、約22％大きくすることができ、撮影時
間の短縮化を実現する。
【００３５】 Ｐ≦ Thick×((Ｎ＋１)/2-0.5)×(FCD-FOV/2)/FCD ×2.0 …（１０） ここでは検出器１列分外挿補間する場合の式（１０）を
示したが、外挿補間の範囲はこれに限定されない。有効
視野ＦＯＶ端付近の画質劣化を許容できる場合には式
（１０）下線部の値をN+2,N+3,,,というように大きくし
て行けば良い。ただし余り大きな外挿補間はかえって画
質を劣化させることがあるので、外挿逆投影データする
範囲（境界）を予め決定しておき、ヘリカルピッチがそ
の範囲を越えるときは、その範囲外には境界のデータを
与えても良い。即ち、式（９）でZ(2),Z(1）に境界に対
する値を入力しても良い。
【００３６】ここでは距離の逆比で４データ線形外挿補
間する方法を示したが、４データの非線形外挿補間、Ｚ
軸方向に3,4,,,Ｎ列分のデータを用いる6,8,,,２Ｎデー
タの線形、２Ｎデータの非線形外挿補間を採用してもよ
い。
【００３７】さて、上記外挿補間処理においては交点が
最端の検出器中心より外に存在するとき外挿補間を用い
ることを示したが、以下の方法でも良い。 (1)スキャン時に各ビューにおけるＮ列分のデータの上
下に１列ずつダミーデータを持つ。 (2)各ビューにおけるＮ列分のデータを使って上下１列
ずつのデータを外挿補間しておく。
【００３８】例えばｎチャンネルの第1,2 列目、第N-1,
N 列目のデータから仮想的な第0,N+1 列のデータを下式
（１１）のように外挿する。 D(n,0) =2×Ｄ(n,1)-D(n,2) D(n,N+1)=2×Ｄ(n,N)-D(n,N-1) …（１１） (3)(2)で計算した仮想的な検出器列、第0,N+1 列を含め
て全部でN+2 列の検出器のデータと見なし、（１）記載
の内挿補間処理を行って逆投影すべきデータを求める。
【００３９】この外挿補間処理と内挿補間処理とを併用
する方法によると、(2）の固定的な処理は汎用のハード
ウェアによって高速な処理が可能であり、(3）の内挿補
間は（１）と同じ処理であることから、外挿補間用の特
殊なハードウェアを持たずに安価な構成による実現が可
能である。この例では上下に１列ずつ加えてN+2 列の仮
想的検出器列を作成したが、更に仮想的検出器列数を増
やすことで、式（１０）N+1 をN+2,N+3,,,と大きくする
場合にも対応できる。(1）は必ずしも必要でない。
【００４０】以上（１）乃至（３）により、ヘリカルピ
ッチを定めてスキャンを行い、投影データを逆投影して
画像再構成する。（１）および（３）はヘリカルスキャ
ンでなくコンベンショナルスキャンにおける Feldkamp
再構成にも適応できる。 （第２の実施の形態）システム構成および（１）投影デ
ータの作成方法、（２）ビーム重複領域への２データ逆
投影処理、（３）外挿補間処理とヘリカルピッチに関し
ては、第１の実施の形態と同じであり、説明は省略し、
第１の実施の形態と相違する部分のみ説明する。 （４）ヘリカルピッチの決定方法 第１の実施の形態で記述した（２）ビーム重複領域への
２データ逆投影処理では、ｋ回転目とｋ＋１回転目の２
焦点からの２つの投影データを１つのボクセルに対して
逆投影し、重み付け加算した。ここで４データの内挿補
間あるいは外挿補間で仮想的に投影データを作成して逆
投影する場合でも、投影データ又は逆投影データは、あ
くまで内挿補間あるいは外挿補外によって作成されるた
め、補間自体の誤差や、隣接するビューで補間に使う検
出器列またはチャンネルを切り換える場合に発生する誤
差があるため、わずかなアーチファクトが発生する。こ
の切り換えに起因するアーチファクトを軽減するため
に、本実施の形態ではヘリカルピッチＰを工夫する。
【００４１】さてヘリカルピッチＰを決定する際には、
シングルスライスＣＴの習慣もあり、式（１０）及び式
（１２）を満たすように決定する。 Ｐ ＝ Thick ×Ｉ (Iは整数） …（１２） 且つＰ ≦ Thick ×((Ｎ＋１)/2-0.5)×（FCD-FOV/2)/FCD×2.0 …（１０）再 掲 例えば第１の実施の形態の条件下ではP=16mmになる。し
かし式（１２）のようにヘリカルピッチが基本スライス
厚の整数倍の場合、切り換えを、１回転 360°を整数分
割したタイミングで行うため、何回転目でも常に同じ位
相で同様の現象が発生してしまう。例えば図１０はある
ボクセルに対する逆投影のために投影データを４点内挿
補間で求める際に用いる検出器列の切り換えによるギャ
ップの影響を示している。図１０（ａ）が再構成面より
下側のＸ線焦点による切り換えによるギャップが生じる
角度（方向）であり、図１０（ｂ）が上側の焦点による
切り換えギャップである。同じ位相（回転角）で切り換
えが発生しており、同じ方向に誤差を含んだ逆投影が行
われるためアーチファクトが重ね合わされ、２焦点から
の２つのデータを１つのボクセルに逆投影して重み付け
加算するにも関わらず、アーチファクトが弱まることが
ない。重み付け加算した結果を図１０（ｃ）に示す。
【００４２】そこで、第２の実施の形態では、ヘリカル
ピッチを式（１０）及び式（１３）を満たすように決定
する。 Ｐ ＝ Thick ×(2Ｉ-1） (Iは整数） …（１３） 且つＰ ≦ Thick ×((Ｎ＋１)/2-0.5)×（FCD-FOV/2)/FCD×2.0 …（１０）再 掲 つまり、ヘリカルピッチを基本スライス厚の非整数倍に
設定する。
【００４３】このとき、前述の切り換えによるギャップ
の方向は、図１１のようになる。図１１（ａ）が再構成
面より下側のＸ線焦点によるもの、図１１（ｂ）が上側
のＸ線焦点によるもの、図１１（ｃ）が重み付け加算結
果である。上側と下側で切り換えが発生する方向がずれ
たことで、互いに相殺し合い、明らかにアーチファクト
が弱められている。
【００４４】なお、ヘリカルピッチは上述した条件に限
定されるものではない。“切り換えが発生する位相が再
構成面を挟み上下でずれるように決定すること”が重要
であり、少なくとも“ヘリカルピッチが基本スライス厚
の非整数倍である”という条件が重要である。
【００４５】また、通常臨床現場において有効視野ＦＯ
Ｖは撮影対象部位によって、腹部はＭサイズ、頭部はＳ
サイズ、というように変える。ヘリカルピッチの条件式
（１０）のＦＯＶは後者の文献ではW=FOV/2=120mm で固
定されていたが、固定でなく、撮影対象部位のＦＯＶサ
イズに対応して可変とする。これにより、撮影領域が小
サイズのときは大きなヘリカルピッチで送ることが出来
る。
【００４６】以上のように決定したヘリカルピッチでヘ
リカルスキャンを行い、第１の実施の形態と同様の手法
で画像再構成する。 （第３の実施の形態）システム構成、（３）外挿補間処
理とヘリカルピッチ、（４）ヘリカルピッチの決定方法
に関しては第１、第２の実施の形態と同様とする。 （５）逆投影データの作成方法 投影データの重み付け、関数とのコンボリューションは
従来で掲げた文献と同様とする。
【００４７】第１の実施の形態の（１）では主に４デー
タの線形補間による逆投影データの作成方法に関して詳
しく説明した。第３の実施の形態では非線形補間によっ
て逆投影データを作成する方法について詳しく記述す
る。
【００４８】非線形補間の重み係数曲線はガウス関数、
三角関数、高次関数など無数に存在するが、ここでは比
較的単純な方法を説明する。 (1)再構成するボクセルＶのＺ軸方向のサイズをＨｖと
する（図１２参照）。
【００４９】(2)ボクセルＶの中心ＶｃからＺ軸方向に
上下に等間隔ΔＺに並ぶ点Ｊ個を考える。ここではΔZ=
Hv/J,J=5とする。上からMicroV(1), MicroV(2),,, と称
する。
【００５０】(3) (2)で想定したＪ個の点のうち最も上
にあるMicroV(1) を考える。あるビューＩにおいて、Ｘ
線焦点と点 MicroV(1)を結ぶ直線を延長して検出器面と
交わる点に最も近い２列２チャンネルの計４データを用
いて４データの線形補間を行い、MicroV(1）に逆投影し
てBack-MicorV(I,1）を得る。 (4)全てのMicroV(J）に関して上と同様に逆投影し、そ
れぞれBack-MicroV(I,J）を得る。
【００５１】(5)式（１４）にしたがって、全てのMicro
V(J）に対して逆投影された値Back-MicroV(I,J）を加算
平均し、ボクセルＶへの逆投影された値Back(I）とす
る。 以上により、線形補間のみが可能な安価なシステム構
成、ハードウェア構成で複雑な非線形補間を行うことが
可能である。またこの補間方法によれば、ボクセル中心
を通過した直線上のデータを逆投影するのではなくボク
セル全体を通過したビームを逆投影することになり、ビ
ームの広がりを考慮したより精度の高い方法といえる。
【００５２】結果として、図１３に示すように、ボクセ
ルを通過したＸ線ビームの広がり、つまりボクセルの位
置（焦点からの距離）に依存して２列から４列の投影デ
ータを適当に用いて１ボクセルの逆投影データを作成す
ることになる。
【００５３】上記(2）においてボクセルＶを等間隔に分
割したが、必ずしも等間隔である必要はない。また分割
数J=5 としたが、分割数は任意である。また(3）におい
て４データの線形補間を用いたが、これに限定されるも
のではなく、いかなる補間方法でも良い。また(5）にお
いてはボクセルＶへの逆投影値を求めるときに加算平均
を行ったが、重み付き加算などを用いても良い。(2）の
分割間隔と分割数を変え、(5）で重み付き加算を行うこ
とでより複雑な非線形補間を行うことができる。
【００５４】また上記ではＪ点に関して各々４点線形補
間を行って逆投影したが、焦点とボクセル中心を結ぶ直
線の延長と検出器面との交点位置とボクセルの位置か
ら、図１３のような位置依存性によるビームの広がりを
考慮した関数を用いて非線形補間しても良い。ある検出
器列に対する重みＷt(ある検出器）の式（１５）は交点
位置とボクセルの位置の関数となり、次のように与えら
れる。
【００５５】 Ｗt(ある検出器列）＝Ｆ（交点位置、ボクセルの位置） …（１５） または、位置依存性を無視することで簡略化し、次の式
（１６）を適用しても良い。このとき、回転中心におけ
る式（１５）の重みに等しくなるようにすると画質劣化
が目立たなくなる。
【００５６】 Ｗt(ある検出器列）＝Ｆ（交点位置） …（１６） 例えばあるボクセルに逆投影するときに、交点位置から
第１〜第Ｎ列までの重みが式（１６）で次のように求ま
ったとする。
【００５７】Ｗt(1)=0.0，Ｗt(2)=0.0，Ｗt(3)=0.3，Ｗ
t(4)=0.6，Ｗt(5)=0.1，Ｗt(6)＝Ｗt(7)＝… Ｗt(Ｎ)=
0.0 チャンネル方向の重みをＷt -ＣＨとするとき、逆投影
するデータは次の式（１７）で与えられる。
【００５８】 また最初の方法において各点に対する逆投影における重
みはほとんど同じであることから、逆投影前にデータを
加算平均しても良い。即ち、(1),(2）の処理を同様に行
ったあと、 (3)(2)で想定したＪ個の点のうち最も上にあるMicroV
(1）を考える。あるビューＩにおいて、焦点と点MicroV
(1）を結ぶ直線を延長して検出器面と交わる点に最も近
い２列２チャンネルの計４データを用いて４点線形補間
を行い、Pre -Back- MicroV(I,1）を得る。 (4）全てのMicroV(J）に関して上と同様に４点線形補間
し、各々Pre - Back- MicroV(I,I）を得る。
【００５９】(5）全てのMicroV(J）に関するPre - Back
- MicroV(I,J）を加算平均し、ボクセルへ逆投影する値
Pre - Back(I）とする。 (6）上のPre - Back(I）を逆投影してボクセルＶへ逆投
影された値Back(I）とする。これによって、逆投影する
計算時間を大幅に短縮でき、しかも逆投影を全MicroV
(J）に行わず、１回で済ます誤差はほとんど無視でき
る。ただし、上でも必ずしも加算平均である必要はなく
重み付き加算などでも良い。 （６）２データ逆投影方法２ 360°分の再構成開始角と終了角の方向に大きなギャッ
プが存在するため、画像上に明瞭なストリークが発生す
るという問題があった。またビーム重複領域への２デー
タ逆投影法を行うとノイズの少ない濃度分解能の良い画
像になるかわり実効スライス厚がやや厚めになる。臨床
現場ではノイズより実効スライス厚の薄さが優先される
こともあり、その方法を説明する。
【００６０】ＸＹ面に対するＸ線ビームの角度、つまり
コーン角の小さいＸ線ビームだけを逆投影できれば実効
スライス厚は薄くなる。したがってＫ回転目とK+1 回転
目のＸ線焦点Ｆ(k）とＦ(k+1）からのＸ線ビームの重複
領域内のごく限られた領域(Border Area）、つまりＫ回
転目とK+1 回転目のＸ線焦点Ｆ(k）とＦ(k+1）各々から
のＸ線ビームのコーン角の略同一となる領域内のボクセ
ルに対しては２データを逆投影し、重複領域外のボクセ
ルに対しては例え２つのＸ線ビームが重複していても、
コーン角の小さいＸ線ビームの投影データだけを選択的
に採用して逆投影する。
【００６１】図１４（ａ）はBorder Area の一例を示
す。このとき、重複領域内であってBorder Area 外の一
方の領域Ａ内のボクセルへはコーン角の小さい焦点Ｆ(k
+1）からのＸ線によって得られた投影データを逆投影
し、重複領域内であってBorder Area 外の他方の領域Ｂ
内のボクセルへはＦ(k）からのＸ線によって得られた投
影データを逆投影する。ただし２つの焦点からのコーン
角がほぼ等しいBorder Area 内のボクセルへは２つの焦
点Ｆ(k）およびＦ(k+1）からそれぞれ再構成点へ逆投影
してBack(I,k),Back(I,k+1）を得、各々を重み付け加算
あるいは加算平均して再構成点への逆投影値Back(I）を
得る。
【００６２】図１４（ｂ）のように、ある再構成平面を
考えると、再構成平面を挟む上下の焦点のコーン角の差
が大きいときはコーン角の小さいビームだけを逆投影
し、差が小さいときは上下両方の焦点から逆投影して重
み付け加算することになる。すなわち360 °分の投影デ
ータで１枚の断層像を再構成をするのではなく、ややオ
ーバーラップした360 °＋αのデータを用いて重複領域
は重み付け加算して360°の再構成データを作成し、１
枚の断層像を再構成することになる。重み付け加算を行
う場合、重みはこの角度に対応して線形あるいは非線形
に変化させると良い。
【００６３】これにより、再構成開始角と終了角の方向
に発生した明瞭なアーチファクトを消去あるいは減弱で
きる。Border Area の形状、重複領域の範囲（角度）は
上に限定されず、図１５のように平面内位置依存性があ
ってもよい。また重複領域では２つのビームは線形又は
非線形重み付け加算に限定されない。重み一定の重み付
け加算でも良いし、加算平均でも良い。
【００６４】また、上において２つの（逆投影される）
コンボリューションされたデータＤ（チャンネル，列）
を逆投影してBack(I,k）とBack(I,k+1）を得た後、それ
ぞれを重み付け加算したが、重み付け加算後に逆投影し
ても良い。即ち、式（４）、（５）を変形した式（７）
を採用する。
【００６５】 D'(I） ＝β・D(k)+(1-β）・D(k+1) Back(I） ＝1/Ｗ2 ・D'(I) …（７）再掲 以上説明したシステム構成で、（３）外挿処理とヘリカ
ルピッチ、（４）ヘリカルピッチの決定方法２で決定さ
れたヘリカルピッチでスキャンし、（５）逆投影データ
の作成方法２で逆投影するデータを作成し、（６）２デ
ータ逆投影方法２で逆投影して画像を再構成する。本発
明は上述した実施の形態に限定されることなく種々変形
して実施可能である。
【００６６】
【発明の効果】本発明は、コーンビーム状のＸ線を被検
体に照射するＸ線管が前記被検体から見て相対的に螺旋
軌道を移動しながら前記被検体を透過したＸ線を複数の
検出素子が２次元状に配列されてなる２次元アレイ型Ｘ
線検出器で検出し、得られた投影データを逆投影するこ
とにより撮影領域内に規定された複数のボクセル各々に
関するＸ線吸収率を反映した逆投影データを求めるＸ線
コンピュータ断層撮影装置において、特定のボクセルの
逆投影データを、前記特定のボクセルの中心とＸ線焦点
とを結ぶ計算上のＸ線パスと前記２次元アレイ型Ｘ線検
出器の検出器面との交点の周囲で実測された複数の投影
データに基づいて求めることを特徴とする。
【００６７】実測された投影データのＸ線パスと、計算
上のＸ線パスとのズレが軽減され、画質が向上する。ま
た、本発明は、コーンビーム状のＸ線を被検体に照射す
るＸ線管が前記被検体から見て相対的に螺旋軌道を移動
しながら前記被検体を透過したＸ線を２次元アレイ型Ｘ
線検出器で検出し、得られた投影データを逆投影するこ
とにより撮影領域内に規定された複数のボクセル各々に
関するＸ線吸収率を反映した逆投影データを求めるＸ線
コンピュータ断層撮影装置において、ｋ回転目の前記Ｘ
線管からのコーンビームＸ線束とｋ＋１回転目の前記Ｘ
線管からのコーンビームＸ線束とが重複する領域内の特
定のボクセルの逆投影データを、前記ｋ回転目で収集し
た前記特定のボクセルを通るＸ線パスに沿った投影デー
タと、前記ｋ＋１回転目で収集した前記特定のボクセル
を通るＸ線パスに沿った投影データとに基づいて求める
ことを特徴とする。
【００６８】重複する領域内の特定のボクセルの逆投影
データが、ｋ回転目で収集した投影データと、ｋ＋１回
転目で収集した投影データとに基づいて求められるの
で、いずれか一方に基づいて求める従来に比べて画質が
向上する。
【００６９】また、本発明は、コーンビーム状のＸ線を
被検体に照射するＸ線管が前記被検体から見て相対的に
螺旋軌道を移動しながら前記被検体を透過したＸ線を２
次元アレイ型Ｘ線検出器で検出し、得られた投影データ
を逆投影することにより前記螺旋軌道の中心線を中心と
する円筒形の撮影領域内に規定された複数のボクセル各
々に関するＸ線吸収率を反映した逆投影データを求める
Ｘ線コンピュータ断層撮影装置において、前記螺旋軌道
の間隔は、基本スライス厚の非整数倍に設定されること
を特徴とする。
【００７０】螺旋軌道の間隔は、基本スライス厚の非整
数倍に設定されるので、ｋ回転目の投影データと、ｋ＋
１回転目の投影データとの切り換え位置がズレて、この
切り換えによる誤差が軽減され、すなわちコーン角の不
連続によるストリークアーチファクトの発生が軽減す
る。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態によるＸ線コンピュータ断層
撮影装置の構成図。
【図２】図１のガントリの外観図。
【図３】図１の２次元アレイ型Ｘ線検出器の斜視図。
【図４】各種パラメータの説明図。
【図５】ヘリカルピッチの説明図。
【図６】計算上のＸ線パスの説明図。
【図７】内挿補間処理の説明図。
【図８】重複領域内のボクセルで交差するＸ線パスを示
す図。
【図９】外挿補間処理の説明図。
【図１０】従来の補間に用いる投影データのｋ回転目と
ｋ＋１回転目の切り換えによるアーチファクトの発生に
関する説明図。
【図１１】第２の実施の形態による補間に用いる投影デ
ータのｋ回転目とｋ＋１回転目の切り換えによるアーチ
ファクトの軽減に関する説明図。
【図１２】第３の実施の形態による非線形補間で適用さ
れるボクセルＶの中心ＶｃからＺ軸方向に上下に等間隔
ΔＺに並ぶ点Ｊ個を示す図。
【図１３】第３の実施の形態による非線形補間に使われ
る投影データとボクセルの位置との関係を示す図。
【図１４】重複領域内のBorder Area を示す図。
【図１５】Border Area の形状、重複領域の範囲の平面
内位置依存性の説明図。
【図１６】１次元アレイ型Ｘ線検出器の斜視図。
【図１７】コンベンショナルスキャンとヘリカルスキャ
ンの説明図。
【図１８】基本スライス厚の説明図。
【図１９】コーンビームスキャンの説明図。
【図２０】従来の重複領域内ボクセルに対する投影デー
タの取り扱いの説明図。
【図２１】重複領域を示す図。
【図２２】従来のヘリカルピッチの決定方法の説明図。
【符号の説明】
１…ガントリ、 ２…回転リング、 ３…Ｘ線源、 ４…Ｘ線フィルタ、 ５…２次元アレイ型Ｘ線検出器、 ６…寝台、 ７…高圧発生器、 ８…Ｘ線制御器、 ９…架台寝台制御器、 １０…システム制御器、 １１…データ収集部、 １２…再構成処理部、 １３…表示装置。

Claims (16)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 コーンビーム状のＸ線を被検体に照射す
    るＸ線管が前記被検体から見て相対的に螺旋軌道を移動
    しながら前記被検体を透過したＸ線を複数の検出素子が
    ２次元状に配列されてなる２次元アレイ型Ｘ線検出器で
    検出し、得られた投影データを逆投影することにより撮
    影領域内に規定された複数のボクセル各々に関するＸ線
    吸収率を反映した逆投影データを求めるＸ線コンピュー
    タ断層撮影装置において、 特定のボクセルの逆投影データを、前記特定のボクセル
    の中心とＸ線焦点とを結ぶ計算上のＸ線パスと前記２次
    元アレイ型Ｘ線検出器の検出器面との交点の周囲で実測
    された複数の投影データに基づいて求めることを特徴と
    するＸ線コンピュータ断層撮影装置。
  2. 【請求項２】 前記特定のボクセルの逆投影データを、
    前記実測された投影データに基づいて線形内挿補間によ
    り求めることを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュ
    ータ断層撮影装置。
  3. 【請求項３】 前記特定のボクセルの逆投影データを、
    前記実測された投影データに基づいて非線形内挿補間に
    より求めることを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピ
    ュータ断層撮影装置。
  4. 【請求項４】 前記実測された投影データ各々を前記特
    定のボクセルに逆投影して得られた逆投影データを補間
    することにより前記特定のボクセルの逆投影データを求
    めることを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ
    断層撮影装置。
  5. 【請求項５】 前記実測された投影データを補間するこ
    とにより前記計算上のＸ線パスに沿った投影データを求
    め、この投影データを逆投影することにより前記特定の
    ボクセルの逆投影データを求めることを特徴とする請求
    項１記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
  6. 【請求項６】 前記特定のボクセルと前記Ｘ線焦点との
    位置関係に依存したコンボリューション関数を用いて前
    記特定のボクセルの逆投影データを前記実測された投影
    データから求めることを特徴とする請求項１記載のＸ線
    コンピュータ断層撮影装置。
  7. 【請求項７】 前記特定のボクセルと前記Ｘ線焦点との
    位置関係の変化に関わらず一定のコンボリューション関
    数を用いて前記特定のボクセルの逆投影データを前記実
    測された投影データから求めることを特徴とする請求項
    １記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
  8. 【請求項８】 前記特定のボクセルの逆投影データを、
    前記実測された投影データに基づいて外挿補間により求
    めることを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピュータ
    断層撮影装置。
  9. 【請求項９】 前記特定のボクセルの逆投影データを、
    最端２列の実測された投影データに基づいて外挿補間に
    より求めることを特徴とする請求項８記載のＸ線コンピ
    ュータ断層撮影装置。
  10. 【請求項１０】 前記特定のボクセルの逆投影データ
    を、最端２列の実測された投影データに基づいて外挿補
    間により求められた投影データと、前記実測された投影
    データとの内挿補間により求めることを特徴とする請求
    項８記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
  11. 【請求項１１】 コーンビーム状のＸ線を被検体に照射
    するＸ線管が前記被検体から見て相対的に螺旋軌道を移
    動しながら前記被検体を透過したＸ線を２次元アレイ型
    Ｘ線検出器で検出し、得られた投影データを逆投影する
    ことにより撮影領域内に規定された複数のボクセル各々
    に関するＸ線吸収率を反映した逆投影データを求めるＸ
    線コンピュータ断層撮影装置において、 ｋ回転目の前記Ｘ線管からのコーンビームＸ線束とｋ＋
    １回転目の前記Ｘ線管からのコーンビームＸ線束とが重
    複する領域内の特定のボクセルの逆投影データを、前記
    ｋ回転目で収集した前記特定のボクセルを通るＸ線パス
    に沿った投影データと、前記ｋ＋１回転目で収集した前
    記特定のボクセルを通るＸ線パスに沿った投影データと
    に基づいて求めることを特徴とするＸ線コンピュータ断
    層撮影装置。
  12. 【請求項１２】 前記特定のボクセルの中心とＸ線焦点
    とを結ぶ計算上のＸ線パスと前記２次元アレイ型Ｘ線検
    出器の検出面との交点の周囲で実測された投影データ各
    々を前記特定のボクセルに逆投影して得られた逆投影デ
    ータを補間することにより、前記特定のボクセルの逆投
    影データを求めることを特徴とする請求項１１記載のＸ
    線コンピュータ断層撮影装置。
  13. 【請求項１３】 前記特定のボクセルの中心とＸ線焦点
    とを結ぶ計算上のＸ線パスの周囲で実測された投影デー
    タを補間することにより、前記計算上のＸ線パスに沿っ
    た投影データを求め、この投影データを逆投影すること
    により前記特定のボクセルの逆投影データを求めること
    を特徴とする請求項１１記載のＸ線コンピュータ断層撮
    影装置。
  14. 【請求項１４】 前記ｋ回転目のＸ線焦点から前記特定
    のボクセルを通過するＸ線ビームのコーン角の絶対値
    と、前記ｋ＋１回転目のＸ線焦点から前記特定のボクセ
    ルを通過するＸ線ビームのコーン角の絶対値とが略同一
    となるボクセルが前記特定のボクセルとされ、 前記重複する領域内の複数のボクセルのうち前記特定の
    ボクセル以外の複数のボクセル各々の逆投影データは、
    コーン角の小さい前記ｋ回転目で収集した投影データと
    前記ｋ＋１回転目で収集した投影データとの一方に基づ
    いて求められることを特徴とする請求項１１記載のＸ線
    コンピュータ断層撮影装置。
  15. 【請求項１５】 コーンビーム状のＸ線を被検体に照射
    するＸ線管が前記被検体から見て相対的に螺旋軌道を移
    動しながら前記被検体を透過したＸ線を２次元アレイ型
    Ｘ線検出器で検出し、得られた投影データを逆投影する
    ことにより前記螺旋軌道の中心線を中心とする円筒形の
    撮影領域内に規定された複数のボクセル各々に関するＸ
    線吸収率を反映した逆投影データを求めるＸ線コンピュ
    ータ断層撮影装置において、 前記螺旋軌道の間隔は、基本スライス厚の非整数倍に設
    定されることを特徴とするＸ線コンピュータ断層撮影装
    置。
  16. 【請求項１６】 前記螺旋軌道の間隔を前記撮影領域の
    径に応じて変化させることを特徴とする請求項１５記載
    のＸ線コンピュータ断層撮影装置。
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