JPS59200634A - 放射線ｃｔ装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔発明の技術分野〕 この発明は、放射線ＣＴ装置の技術分野に属する。

〔発明の技術的背景とその問題点〕

従来、放射線ＣＴ装置たとえばＲ−Ｒ型Ｘ線ＣＴ装置に
おいては、円弧状に配列された検出器と被検体を中にし
て前記検出器に対向配置されたＸ線管とを、被検体を中
心にして回動させつつ、所定角度毎にＸ線管より被検体
にＸ線を曝射し、被検体を透過するＸ線を検出器で検出
し、検出器から出力される投影データ（以下、ファンビ
ームと称する。）を基に画像再構成して断層像が表示さ
れる。

高解像度の画像再構成を目的とする場合に採用される連
続Ｘ線曝射においては、Ｘ線管および検出器の移動によ
る断層像のボケ発生全防止するために、Ｘ線を曝射する
前記所定角度は、約０．１８’ｆある。検出器が５１２
チヤンネルよりなり、−〇１８°のピッチでＸ線曝射す
ることによシデータ収集を行なう場合、−組のファンビ
ームデータは５１２点のデータ〔以下、レイ（ｒａｙ）
と略称する。〕からなシ、また、１スキヤンにつき、フ
ァンビームデータは２，００口（６６０÷０．１８　）
セット（組）となる。

したがって、画像再構成に要する時間が非常に長＜７１
．　たとえば、コンボリューション−バックプロジェク
ション法によシ画像再構成をする場合、レイ数またはそ
の２乗に比例すると共にファンビームのセット数に比例
してコンボリューション計算の時間がかかや、また、フ
ァンビームのセット数に比例してバックプロジェクショ
ン計算の時間がかかる。必要なファンビームのセット数
は、所望の空間解像度および所望の空間解像腿を達成す
べき撮影領域の径とに比例する。

ところで、一般的な臨床診断においては、ＸＨＣＴ装置
が有する最大の空間解像力で画像再構成された断層像は
必ずしも必要ではなく、場合によっては低解像力の断層
像であってもよい。つ−１ニジ、診断目的に応じて、低
Ｍ像力の断層像や高解像力の断層像が必要なのである。

しかしながら、従来のＲ−ＲＷＸ線ＣＴ装置においては
、予め定められた解像力の断層像が、長期間の画像再構
成計算の後に得られているので、前記Ｒ−ＲｉＭＸ線Ｃ
Ｔ装置は、やや低い解像力の断層像を早期に得てこれを
診断に供する必要のある場合に対応することができない
。

〔発明の目的〕

この発明は、前記事情に鑑みてなされたものであシ、目
的に応じて、やや低い空間解像力の断層像を短期間のう
ちに再構成し、また、尚空間解像力の断層像を再構成す
るこ′とのできる放射線ＣＴ装置を提供することを目的
とするものである。

〔発明の概要〕

前記目的全達成するためのこの発明の概要は、放射線フ
ァンビームを放射する放射線源と被検体とを相対的に同
一平面上で回転させ被検体を透過した前記放射線ビーム
を前記平面上に配置されると共に前記放射線源に対向す
る放射線検出器によシ検出する放射線ＣＴ装置において
、画像再構成に用いるコンポリュー７ヨン関数が低解像
力用か高解像力用かを判別する判別手段と、Ｘｙｄ検出
器より出力されるデータにつき加算平均処理をするデー
タ束ね処理手段とを備え、コンボリューション関数が高
解像力用のときは、Ｘ線検出器より出力されるデータで
断層像を再構成し、コンボリューション関数が低解像力
用のときは、データ束ね処理手段よ多出力される加算処
理デー・夕で断ノー像を再構成することを特徴とするも
のである。

〔発明の実施例〕

この発明の実施例について図面を参照しながら説明する
。

第１図はこの発明の一実施例でめるＲ−Ｒ型Ｘ線ＣＴ装
置ばを示すブロック図、第２図は前記第１、図における
コンピュータの機能を示すブロック図および第６図は前
記第１図におけるコンピュータによる処理手順を示すフ
ロー図である。

第１図に示すように、この発明の一実施例であるＲ−Ｒ
型ＸＭＣＴ装置は、円弧上に配列された複数のＸ線検出
器１と前ｎｒ２Ｘ線検出器１に対向しながら円周軌道上
を図示矢めＸ方向に回動し、前記円周軌動の中心部に位
置する被検体２に向ってＸ線ファンビーム６を曝射する
ｘｆｊ！管４とを備えたガントリーと、前記Ｘ線検出器
１よ多出力されるデータを収集し、Ｘ線曝射位１置を扇
の要とするＸＭ’７７７ビームにより得られる一群のデ
ータをソースファンデータとしてこれを出力するデータ
収集装置６と、後述の機能実現手段金有するコンピュー
タ７と、各種データを書き込み、ｄｄみ出す記憶手段た
とえば磁気ディスク８と、前記コンピュータ７にその動
作を指令する指令信号を出力する操作卓９と、前記コン
ピュータ７を介して転送きれる補正ファンデータまたは
ソースファンデータ葡コンポリューションーバックグロ
ジェクション法に従って画像再構成処理する画像再構成
装置１０と、前記画像再構成装置１ｏで再構成した断層
像を表示する画像表示装置１１と、前記ｘ、１宙４よ５
Ｘ線フアンビームろを曝射させるために前記Ｘ線管４に
所定のタイミングで高電圧全印加する高圧発生装置１２
と、前記データ収集装置６および前記高圧発生装置１２
の動作タイミングを制御するシステム制御装置１６とを
有して構成される。

前記コンピュータ７は、その機能実現手段として、書き
込み／読み出し手段７Ａと、前処理手段７Ｂと、判別手
段７Ｃと、データ束ね手段７Ｄと、転送手段７Ｅとを有
して構成される。

書き込み／読み出し手段７人は、前記データ収集装置６
より出力されるソースファンデータを前記ディスク８に
書き込み、前記磁気ディスク８中のソースファンデータ
を読み出して前処理手段７Ｂより出力される補正後のソ
ースファンデータを前記磁気ディスク８に書き込み、前
記磁気ディスク８中の補正後のソースファンデータを、
判別手段７Ｃの判別結果によシデータ束ね手段７Ｄに読
み出し、前記データ束ね手段７Ｄ、ｌ：、９出力される
束ね補正ファンデータを（ａ気ディスク８にｉ＝込み、
判別手段７Ｃの判別結果によシ磁気ディスク８中の補正
後のソースファンデータまたは束ね補正ファンデータ全
転送手段７Ｅに読み出す制御を行なう。

前処理手段７Ｂは、前記書き込み／ａみ出し手−スファ
ンデータにつき、Ｘ線強度補正、線質硬化補正および体
動補正等の前処理を行ない、４１１ｉ正後のソースファ
ンデータを出力する。

判別手段７Ｃは、操作卓９よシ出力される命令信号の内
容が、高解像力用のコンボリューション関数により画像
再構成処理をすべきものか、あるいは低解像力用のコン
ボリューション関数によシ画像再構成処理をすべきもの
かを判別し、判別信号を書き込み／読み出し手段７Ａに
出力する。

データ束ね処理手段７Ｄは、書き込み／読み出し手段７
八を介して磁気ディスク８に誓キ込まれた補正後のノー
スファンデータを、再び書き込み／読み出し手段７八を
介して順次に♂ｔみ出し、たとえば２組の連続する補正
後のソースファンデータＰ（２ｍΔＦ、　ｎ△θ）、Ｐ
（（２ｍ＋１）ΔＦ、　ｎΔθ）につき第１式に示すよ
うな相加平均をして東ね補正７二上（Ｐ（２ｍΔＦ、ｎ
△θ）＋Ｐ　（（２ｍ＋１　）ΔＦ、　ｎ△θ月・・・
・・・・・・（り ただし、第１式において、△Ｗは、第４図に示すように
円周軌道上を回転するＸ線管４の隣接するＸ線曝射位置
Ｈｍ　、　ｆ２ｍ＋１（ｍは、Ｏおよび整数）とＸ線管
４の回転中心０との中心角であり、八〇はファンビーム
を形成する各Ｘ線ピπムの角就ピッチである。またｎは
ファンビームを構成する各Ｘ線ビームの番号を示す整数
である。

データ束ね処理手段７Ｄは、全てのソースファンデータ
につき、第１式に従って、ｍ＝０からｍ＝嬉−１までデ
ータの束ね処理を行う。

さらに、データ束ね処理手段７Ｄは、相加平均によシ得
られた束ね補正ファンデータｐ’＊、書き込み／読み出
し手段７Ａ’（ｒ介して磁気ディスク８に転送するよう
に構成されている。

転送手段７Ｅは、４さ込み／読み出し手段７Ａを介して
、磁気ディスク８に書き込まれた補正後のソースファン
データあるいは束ね補正ファンデータを順次に挽み出し
て前記画像再構成装置１０に転送するように構成される
。なお、この発明においては、転送手段７Ｅを省略し、
磁気ディスク８に書き込まれた補正後のソースファンデ
ータあるいは束ね補正ファンデータを前記書き込み／読
み出し手段７Ａによシ直ちに前記画像再構成処理１０に
読み出すようにしてもよい。

次に、以上構成の作用について第６図示の）呻−と共に
説明する。

第１図および第４図に示すように、Ｘ線管４がその円周
軌道上を回転しつつ各Ｘ線４射位ｔｆｚｍ＋ｆ２ｍ＋１
で被検体２に向ってＸ線ファンビーム６全曝射する。被
検体２を透過したＸ線ファンビーム６はＸ線検出器１で
検出され、Ｘ線検出器１よシ出力されるデータはデータ
収集装置６で収集される。データ収集装置６は、各Ｘ線
１赫射位ｆｉ　ｆ　２ｍ　。

ｆ　２ｍ＋１で曝射されるＸ線ファンビーム６を入射す
る複数チャンネルのＸ線検出器１よシ出力される複数の
データよシなるデータ群を−まとめにして収集し、これ
をソースファンデータとして２〃漣１固のソースファン
データを）県人にコンピュータ７に出力する。コンピュ
ータ７においては、第２図に示すように、書き込み／読
み出し手段７Ａにょシ順次に送られてくるソースファン
データを磁気ディスク８に書き込む。次いで、書き込み
／読み出し手段７Ａによシ２φ’ＡＦ個のソースファン
データを前処理手段７Ｂに読み出す。前処理手段７Ｂは
、前記２塾へψ個のソースファンデータにつき、Ｘ線強
度補正等の前処理をし、得られる補正後のソースファン
データ金、書き込み／読み出し手段７Ａを介して磁気デ
ィスク８に書き込み、格納する。一方、操作卓９によシ
、たとえば低解像力の断層像を表示するモードを入力す
ると、操作卓９より前記モードを示す命令信号が判別手
段７Ｃに出力され、判別手段７Ｃは、前記命令信号の内
容を、低解像力用のコンボリューション関数によシ画像
再構成処理すべきものと判別し、その判別信号を書き込
み／読み出し手段７Ａに出力する。その後、書き込み／
読み出し手段７Ａは、磁気ディスク８中の補正後のソー
スファンデータを順次にデータ束ね手段７Ｄに読み出し
、データ束ね手段７Ｄは、隣接する補正後のソースファ
ンデータＰ（２ｍΔＦ、　ｎ△θ）、Ｐ（（２ｍ＋１）
ΔＦ、　ｎ△θ）から束ね補正ファンデータＰ　（（２
ｍ＋ｉ）△ｖ、ｎ△θ）全ソも１式ｆ二従って算出する
。得られる束ね補正ファンデータＰ′は、書き込み／読
み出し手段７Ａｋ介して磁気ディスク８に書き込む。磁
気ディスク８（二書き込まれた束ね補正ファンデータは
、借き込み／読み出し手段７Ａｌ二より読み出され、転
送手段７Ｅｌ二より画像再構成装置１０に転送される。

画像再構成装置１０は、転送された束ね補正ファンデー
タから被検体の断層像全コンボリューション−バックプ
ロジェクション法Ｃ二より再構成する。再構成された断
層像は、画像表示装置１１１＝表示される。

画像表示装置１１（二表示された断層像は、ソースファ
ンデータ数の１／２である束ね補正ファンデータ（二よ
り短時間で再構成されているが、やや空間解像力が低い
。そこで、医師等の操作者が、空間解眩力のやや低い断
層像を観察した結果、病変部等ｌ二つきさらＣ二高い空
間解像力の断層像を所望することがある。その場合、操
作卓９より筒解像力の断層像を表示するモードを入力す
る。操作卓９よシ前記モードを示す命令信号が判別手段
７Ｃに出力されると、判別手段７Ｃは、前記命令信号の
内容を、高解像力用のコンボリューションＩｎによシ画
像再構成処理すべきものと判別し、その判別信号を書き
込み／読み出し手段７Ａに出力す′る。その後、書き込
み／読み出し手段７Ａは、磁気ディスク８中に格納され
ている補正後のソースファンデータ全貌み出し、転送手
段７Ｅによシ画像再構成装置１０に補正後のソースファ
ンデータを転送する。画像再構成装置１０は、補正後の
ソースファンデータＰ（２ｍΔＦ１ｎ△θ）、Ｐ（（２
ｍ＋１）△ダ、ｎΔθ）によシ画像再構成し、高分解力
の断層像が画像表示装置１１に表示される。そして、高
分解力の断層像を基に、医師等は正確な医療診断を行な
うことができる。

以上詳述したように、診断目的によシ高分解力の断層像
を必要としないときには、やや低分解力の断層像を短時
間のうちに再構成してこれ全表示し、また、高分解力の
断層像を必要とするときには高分解力の断層像を表示し
、診断の効率化を図ることかできる。

以上、この発明の一実施例について詳述したが、この発
明は前記実施例に限定されるものではなく、この発明の
要旨を変更しない範囲内で適宜に変形して実施すること
ができるのはいうまでもない。

前記実施例における放射線ＣＴ装置は、Ｒ−Ｒ型Ｘ線Ｃ
Ｔ装置でろるが、この発明はＳ−Ｒ型Ｘ線ＣＴ装置にも
適用することができる。この発明をＳ−Ｒ型Ｘ線ＣＴ装
置に適用する場合、前記データ束ね手段７Ｄに供するフ
ァンデータは、ソースファンデータを再配列したディテ
クタファンデータである。

また、前記実施例における放射線ＣＴ装置は、被検体金
たとえば患者とし、患者の体軸に直交する平面内で体軸
を中心として放射線源たとえばＸ線管が回転するもので
あるが、この発明は、放射線源を中心にして人間ではな
い被検体を回転させることによシ、被検体についての断
層像ヲ得る産業用の放射線ＣＴ装置にも適用することが
できる。

〔発明の効果〕

この発明によると、操作卓のモード選択に応じて、ソー
スファンデータ数の数分の１である束ね補正ファンデー
タに基づき短時間の画像再構成処理によシやや低解像力
の１１層像を表示し、また、ソースファンデータに基づ
き多少時間のかかる画像再構成処理によシ高解像力の断
層像を表示することのできる放射線ＣＴ装置を提供する
ことができる。したがって、この発明に係る放射線ＣＴ
装置を利用すると目的に応じた解像力の断層像を表示し
て、迅速かつ的確な判断を行なうことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の一実施例であるＲ−Ｒ型Ｘ線ＣＴ装
置を示すブロック図、第２図は前記第１図におけるコン
ピュータの機能を示すブロック図、第６図は前記第１図
におけるコンピュータによる処理手順を示すフロー図、
および第４図は２組のソースファンデータと束ね補正処
理した束ね補正ファンデータとを示す模式図である。 １・・・Ｘ線検出器、２・−・被検体、６・・Ｘ線ファ
ンビーム、４・・Ｘ線管、７Ｃ・・・判別手段、７Ｄ・
・・データ束ね手段、１０・・・画像再構成装置。 代理人　弁理士　則　近　憲　佑（ほか１名）第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 放射線ファンビームを放射する放射線源と被検体とを相
   対的に同一平面上で回転させ、被検体を透過した前記放
   射線ビームを前記平面上に配置されると共に前記放射線
   源に対向する放射線検出ＷＳにより検出する放射線ＣＴ
   装誼において、画イ象再構成に用いるコンポリューショ
   ／関数カニ１氏解像力用か高解像力用かを判別する判別
   手段と、Ｘ線検出器より出力されるデータにつき加算平
   均処理をするデータ束ね処理手段とを備え、コンボ１ツ
   ユ−ジョン関数が高解像力用のときは、Ｘ線検出器より
   出力されるデータで断層像を再構成し、コンボリューシ
   ョン関数が低解像力用のときは、データ束ね処理手段よ
   り出力される加算平均処理データＴ装置能。