KR20070051758A

KR20070051758A - Ｘ선 ｃｔ 장치 및 ｘ선 ｃｔ 투시 장치

Info

Publication number: KR20070051758A
Application number: KR1020060112784A
Authority: KR
Inventors: 아키히코 니시데; 나오유키 가와치; 아키라 이즈하라; 마코토 고노; 모토키 와타나베
Original assignee: 지이 메디컬 시스템즈 글로발 테크놀러지 캄파니 엘엘씨
Priority date: 2005-11-15
Filing date: 2006-11-15
Publication date: 2007-05-18
Also published as: NL1032847C2; NL1032847A1; DE102006054136A1; JP2007135658A; US20070110210A1; CN101011258A

Abstract

X선 CT 장치(100) 또는 X선 CT 투영 장치에 있어서, 저 피폭의 단층 화상 촬영 또는 X선 CT 투시 촬영을 실현한다.

채널 방향의 X선 콜리메이터(31) 또는 빔 형성 X선 필터(32)를 채널 방향으로 위치 제어하여, 관심 영역에만 X선이 조사되도록 하여 X선 데이터 수집을 행한다. X선 투영 데이터 중 피검체의 전체를 조사하고 있는 뷰 또는 스카우트 화상으로부터, 피검체 전체의 프로파일 면적을 얻든지, 또는 피검체 전체의 프로파일 면적을 예상한다. X선 데이터 수집한 투영 데이터 중 피검체의 전체를 조사하지 않는 뷰는, 피검체 전체의 프로파일 면적으로부터 결여된 부분을 예측하여 보정해서 화상 재구성을 행한다. 이에 따라, 관심 영역에만 X선 조사하여 X선 CT 장치(100)의 단층 화상 촬영의 피검체의 X선 피폭 또는 X선 CT 투시 촬영에 있어서의 피검체의 X선 피폭과 오퍼레이터의 손의 X선 피폭을 저감할 수 있다.

Description

Ｘ선 ＣＴ 장치 및 Ｘ선 ＣＴ 투시 장치{X-RAY CT APPARATUS AND X-RAY CT FLUOROSCOPIC APPARATUS}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 CT 장치를 나타내는 블럭도,

도 2는 X선 발생 장치(X선관) 및 다열 X선 검출기의 회전을 나타내는 설명도,

도 3은 본 발명의 결여된 또는 S/N 비가 열화된 투영 데이터의 보정 방법의 흐름도,

도 4는 채널 방향 콜리메이터(회전축 편심 원주 방식)를 도시하는 도면,

도 5는 채널 방향 콜리메이터(차폐판 방식)를 도시하는 도면,

도 6은 빔 형성 X선 필터의 예를 나타내는 도면,

도 7은 채널 방향 콜리메이터 제어를 도시하는 도면,

도 8은 채널 방향 콜리메이터 제어를 도시하는 도면,

도 9는 본 발명의 일 실시예에 있어서의 데이터 수집 화상 재구성의 처리 흐름을 도시하는 도면,

도 10은 전처리의 상세를 나타내는 흐름도,

도 11은 3 차원 화상 재구성 처리의 상세를 나타내는 흐름도,

도 12는 재구성 영역 상의 라인을 X선 투과 방향으로 투영하는 상태를 나타 내는 개념도,

도 13은 검출기 면에 투영한 라인을 나타내는 개념도,

도 14는 투영 데이터 Dr(view, x, y)를 재구성 영역 상에 투영한 상태를 나타내는 개념도,

도 15는 재구성 영역 상의 각 화소의 역투영 화소 데이터 D2를 나타내는 개념도,

도 16은 역투영 화소 데이터 D2를 화소 대응으로 전체 뷰를 가산하여 역투영 데이터 D3를 얻는 상태를 나타내는 설명도,

도 17은 검출기의 일부가 고장난 경우의 투영 데이터의 보정 방법을 나타내는 설명도,

도 18은 금속이 존재하여 금속 아티팩트가 생긴 경우의 투영 데이터의 보정 방법을 나타내는 설명도,

도 19는 관심 영역과 비관심 영역을 도시하는 도면,

도 20은 결여된 투영 데이터의 예측을 도시하는 도면,

도 21은 채널 방향 X선 콜리메이터에 의해 결여된 투영 데이터의 부가를 도시하는 도면,

도 22는 채널 방향 콜리메이터의 피드 포워드 제어를 도시하는 도면,

도 23은 뷰 각도=O도인 때의 촬영 관심 영역과 조사 채널 범위의 설명도,

도 24는 뷰 각도=O도인 때의 촬영 관심 영역과 조사 최소 채널과 조사 최대 채널의 설명도,

도 25는 뷰 각도 β인 때의 촬영 관심 영역과 조사 최소 채널과 조사 최대 채널의 설명도,

도 26은 채널 방향 콜리메이터의 피드백 제어를 도시하는 도면,

도 27은 X선 빔이 넓은 경우의 회전축이 편심한 원주 형상 콜리메이터에 의한 X선 원개구의 제어를 도시하는 도면,

도 28은 X선 빔이 좁은 경우의 회전축이 편심한 원주 형상 콜리메이터에 의한 X선 원개구의 제어를 도시하는 도면,

도 29는 X선 빔이 넓은 경우의 판 형상 콜리메이터에 의한 X선 원개구의 제어를 도시하는 도면,

도 30은 X선 빔이 좁은 경우의 판 형상 콜리메이터에 의한 X선 원개구의 제어를 도시하는 도면,

도 31은 빔 형성 X선 필터(32)의 통상 위치를 도시하는 도면,

도 32는 빔 형성 X선 필터(32)의 위치 제어(그 1)를 도시하는 도면,

도 33은 빔 형성 X선 필터(32)의 위치 제어(그 2)를 도시하는 도면,

도 34는 X선 CT 투시 장치에 있어서의 실시예(실시예 5)의 흐름도.

도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

1 : 조작 콘솔 2 : 입력 장치

3 : 중앙 처리 장치 5 : 데이터 수집 버퍼

6 : 모니터 7 : 기억 장치

10 : 촬영 테이블 12 : 크래들

15 : 회전부 20 : 주사 갠트리

21 : X선관 22 : X선 콘트롤러

23 : 콜리메이터(슬라이스 두께 방향 콜리메이터)

24 : 다열 X선 검출기 25 : DAS(데이터 수집 장치)

26 : 회전부 콘트롤러 29 : 제어 콘트롤러

30 : 슬립 링 3l : 채널 방향 콜리메이터

32 : 빔 형성 X선 필터 33 : X선 투시용 조작 패널

dP : X선 검출기면 P : 재구성 영역

PP : 투영면 IC : 회전 중심(ISO)

본 발명은, X선 CT(Computed Tomography) 촬영 방법, 및 X선 CT 장치에 관한 것으로, 채널의 일부가 결여된 투영 데이터 또는 X선을 투과하기 어려운 물질(금 속 등)을 포함한 투영 데이터의 X선 CT 화상 재구성 방법, 및 X선 CT 장치에 관한 것이다. 또는, 저 피폭을 실현할 수 있도록 한 채널 방향의 콜리메이터에 의해, 데이터가 수집되는 투영 데이터의 X선 CT 화상 재구성 방법, 및 X선 CT 장치에 관한 것이다.

또는, 오퍼레이터의 손의 X선 피폭을 저감한 X선 CT 투시 화상 재구성 방법, 및 X선 CT 투시 장치에 관한 것이다.

X선 CT의 환자 피폭 선량에 대한 저 피폭화의 요구는 높아지고 있다. 저 피폭을 실현하기 위해서는, 저 피폭 효과는 조금 씩이라도 저 피폭화의 기술을 적층함으로써 큰 저 피폭화를 실현하도록 하고 있다. 또한, X선 CT 투시에 있어서의 오퍼레이터의 조작 시의 손의 피폭에 대한 저 피폭화의 요구도 높아지고 있다.

본 발명은, 스카우트 화상, 또는 채널 방향으로 X선 투영 데이터가 결여되지 않는 뷰의 X선 투영 데이터로부터 얻어지는 특징 파라미터의 하나인, "재구성 시야의 모든 프로파일 면적 정보"를 이용하는 것에 의해, 채널 방향 X선 콜리메이터, 또는 빔 형성 X선 필터에 의해 관심 영역에만 X선을 조사시켜 일부의 채널이 결여된 X선 투영 데이터가 부족한 부분을 부가하여 보정하면서, "재구성 시야에 존재하는 물체 영역 모두에 X선을 조사하지 않고서 일부분에만 X선을 조사하여 화상 재구성한다"고 하는 화상 재구성의 원리에 모순하면서도, 채널 방향으로 결여된 프로파일 면적을 적절하게 예측하여 그 투영 데이터를 보충해서, 화상 재구성을 시도하는 기술에 관한 것이다.

또는, X선 투영 데이터의 일부의 채널에 있어서, 극단적으로 S/N 비가 열화되어 있는 경우에도, 마찬가지의 기술을 이용하여 열화된 X선 투영 데이터를 보함으로써, 적절하게 화상 재구성을 행하는 기술에 관한 것이다.

본 발명에서는, 피검체의 관심 영역의 최소한의 에어리어에만 X선을 조사하는 콜리메이터 또는 빔 형성 X선 필터의 채널 방향 위치 제어 또는 개구폭 제어를 행하여, 화상 재구성을 적절하게 보정하여 행할 수 있을지가 과제이다.

종래에는, 채널 방향으로 결여된 투영 데이터 또는 X선을 투과하기 어려운 물질(금속 등)을 포함한 S/N 비가 열화된 X선 투영 데이터이었던 경우에는, 피검체의 단면은 모든 촬영 영역에 수용되지 않기 때문에, 또는 피검체의 단면에 상당한 X선 투영 데이터를 얻을 수 없기 때문에 단층 화상의 X선 투영 데이터의 모순이 발생하고 있었다. 이 때문에, 피검체의 관심이 없는 부위에도 X선을 조사하여, 피검체의 단면은 모두 촬영 영역에 넣고 있었다. 이 때문에, 관심 영역에만 X선을 조사하는 것과 같은 피폭 저감은 곤란했다. 또한 관심 영역에만 X선을 조사시키는 채널 방향으로 이동 가능한 채널 방향 콜리메이터는 존재하지 않고 있었다. 또는 빔 형성 X선 필터에 의해 관심 영역을 중심으로 X선을 조사하여, 그 주변에는 너무 X선을 조사시키지 않는 방법도 알려져 있지 않았다.

종래, 도 2와 같이 X선 검출기의 전체 채널에 X선을 조사하여, 화상 재구성 영역의 단층 화상을 얻고 있었던 X선 CT 장치가 통상이었다. 하기의 참고 문헌에 통상의 X선 단층 촬영의 예가 있다(예컨대, 특허 문헌 1 참조).

이 특허는, 다열 X선 검출기를 이용한 X선 CT 장치에 있어서, 촬영 테이블의 진행 방향인 z 방향(슬라이스 두께 방향)의 X선 콜리메이터를 트래킹(추적)시켜 z 방향이 적정한 위치에 X선 빔이 조사되도록 제어하는 것이다.

(특허 문헌 l)

일본 특허 공개 2000-152925 호

그러나, 이 경우, 촬영하고자 하는 부위가 xy 평면인 단층 화상의 촬영 시야의 일부밖에 없는 경우에도, 단층 화상 내의 피검체의 전체 영역에 X선을 조사하고 있었다. 예컨대, 한쪽 폐만 또는 심장만을 단층 촬영하고자 하는 경우에도, 심장을 포함한 양쪽 폐에 X선을 조사하고 있었다.

이 때문에, 본 발명에 있어서는, 채널 방향으로 투영 데이터가 결여된 경우에도 투영 데이터를 보정하여 화상 재구성을 행하여, 보다 좋은 화질의 단층 화상을 얻을 수 있는 X선 CT 장치를 실현하는 것을 목적으로 한다.

또한, 별도의 목적으로서는, 촬영하고자 하는 부위의 관심 영역에만 X선을 조사하는 채널 방향 X선 콜리메이터 또는 빔 형성 X선 필터 중 적어도 하나를 마련하고, 촬영 부위의 관심 영역을 추적(트래킹)하여 필요가 없는 영역에는 X선을 조사하지 않거나, 또는 조사를 적게 하여 단층 화상 촬영을 행하여, 결여된 또는 S/N 비가 열화된 부분의 투영 데이터는 스카우트 화상 또는 채널 방향의 X선 투영 데이터의 결여 또는 S/N 비의 열화가 없는 투영 데이터의 프로파일 면적을 일례로 하는 특징 파라미터로부터 예측하여 보정해서, 저 피폭 촬영을 행할 수 있는 X선 CT 장치를 실현하는 것을 목적으로 하다.

또한, 별도의 목적으로서는, 상기 채널 방향 X선 콜리메이터 또는 빔 형성 X선 필터에 의해 X선 조사 영역을 제한하여, X선 CT 투시 촬영 시의 조작을 행하는 오퍼레이터의 피폭을 저감시키는, 특히 오퍼레이터의 손의 피폭을 저감시키는 X선 CT 투시 장치를 실현하는 것을 목적으로 한다.

따라서 본 발명에 따르면, 채널 방향의 X선 콜리메이터를 촬영하고자 하는 부위에만 X선을 조사하도록 제어하기 위해서는, X선 검출기의 출력을 감시하면서 채널 방향의 X선 콜리메이터의 X선의 위치·개구폭을 피드백 제어하여 관심 영역에만 X선이 조사되도록 하더라도 좋고, 또는 미리 알고 있는 촬영하고자 하는 촬영 부위가 각 뷰 위치마다 어디에 올지를 계산하여, 그 위치에 채널 방향의 X선 콜리메이터의 X선의 폭·위치를 피드 포워드 제어하여 관심 영역에만 X선이 조사되도록 하더라도 좋다. 이 때에, 얻어진 X선 투영 데이터는 단층 화상면의 피검체의 존재하는 전체 에어리어를 투시하지 않기 때문에, 투영 데이터의 일부분이 빠지고 있다. 이 때문에, 촬영하고자 하는 부위의 관심 영역의 단층 화상의 화질을 개선하기 위해서는 결여된 투영 데이터의 부분의 프로파일 면적을 일례로 하는 특징 파라미터를 이용하여 X선 투영 데이터를 예측해서, 부가·보정한 후에 화상 재구성할 필요가 있다.

이 투영 데이터의 예측을 위해서는, 스카우트 스캔을 행했을 때에 단층 화상을 얻고자 하는 각각의 z 좌표, 촬영 위치의 스카우트 화상 프로파일로부터, 피검체가 있는 z 좌표 위치의 전체 촬영 시야에 상당하는 프로파일 면적을 구해 놓는다. 이 전체 촬영 시야의 프로파일 면적과, 채널 방향으로 콜리메이터 제어된 X선 투영 데이터의 프로파일 면적과의 차이도 구해 놓는다. 이 차이가 채널 방향 X선 콜리메이터로 제한된 에어리어의 투영 데이터에 비치고 있지 않은 부분에 상당하며, 채널 방향으로 콜리메이터 제어된 투영 데이터에 이 만큼을 보정하여 부가한 다. 보정된 투영 데이터를 화상 재구성함으로써 촬영하고자 하는 부위의 단층 화상의 아티팩트(artifact), 부분적 또는 전체적인 CT 값 상승·하강 등을 방지하여, 통상의 화질의 단층 화상을 얻을 수 있다.

또한, 채널 방향 X선 콜리메이터의 대신에 빔 형성 X선 필터(웨지(wedgr) 필터, 부가 필터, 보우 타이(bow tie) 필터 등으로도 불리움)에 의해, 관심 영역에만 X선이 많이 조사되고, 그 이외의 영역에는 X선이 그다지 조사되지 않도록 한 경우에도 마찬가지의 보정을 행할 수 있어, 적절한 단층 화상을 얻을 수 있다.

또한, 상기 촬영 방법 및 화상 재구성 방법을 X선 CT 투시 장치에 이용하는 것에 의해, 피검체의 피폭 저감은 당연하며, 오퍼레이터가 조작할 때의 오퍼레이터의 손의 X선 피폭 선량을 저감할 수 있다. 이 경우에는, X선 조사의 관심 영역에 오퍼레이터가 수정을 하지 않도록 설정하면 좋다.

제 1 관점에서, 본 발명은, X선 발생 장치와, 대향하여 X선을 검출하는 다열 X선 검출기를, 그 사이에 있는 회전 중심의 주위에 회전 운동을 시키면서, 그 사이에 있는 피검체를 투과한 X선 투영 데이터를 수집하는 X선 데이터 수집 수단, 그 X선 데이터 수집 수단으로부터 수집된 투영 데이터를 화상 재구성하는 화상 재구성 수단, 화상 재구성된 단층 화상을 표시하는 화상 표시 수단, 단층 화상 촬영의 각종 촬영 조건을 설정하는 촬영 조건 설정 수단으로 이루어지는 X선 CT 장치에 있어서, 일부의 채널이 결여되어 있거나, 또는 S/N 비가 열화되어 있는 X선 투영 데이터를 보정하여 화상 재구성을 행하는 화상 재구성 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 X선 CT 장치를 제공한다.

상기 제 1 관점에 있어서의 X선 CT 장치에서는, X선 CT 장치의 촬영 시야 내에 피검체가 들어가 있었던 경우에는, 통상 평행 빔의 경우에는 전체 프로파일 면적은 일정하다.

또한, 팬 빔의 경우에도 근사적으로 일정하다고 할 수 있다.

이러한, X선 CT 장치의 특성을 이용하여 일부의 채널이 결여되거나 또는 S/N 비가 열화되어 있는 경우에도, 화상 재구성 시에 X선 투영 데이터를 부가하여 보정한 후에 화상 재구성을 행할 수 있다.

제 2 관점에서, 본 발명은, 제 1 관점의 X선 CT 장치에 있어서, 일부의 채널이 결여되어 있거나, 또는 S/N 비가 열화되어 있는 X선 투영 데이터를 보정할 때에, X선 투영 데이터가 결여되지 않는 뷰의 투영 데이터를 이용하는 화상 재구성 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 X선 CT 장치를 제공한다.

상기 제 2 관점에 있어서의 X선 CT 장치에서는, 제 1 관점에 부가하여, 피검체가 원형이 아니라 타원 형상 또는 타원 형상에 근사할 수 있는 경우에는, 채널 방향의 X선 빔의 개구폭이 어느 정도 충분하게 있으면, 일부의 뷰 방향에서는 X선 투영 데이터가 채널 방향으로 결여되지 않거나, 또는 S/N 비가 열화하지 않고 수집할 수 있다. 이 X선 투영 데이터를 이용하여, 일부의 채널이 결여되거나 또는 S/N 비가 열화되어 있는 경우에도, 화상 재구성 시에 X선 투영 데이터를 부가하여 보정한 후에 화상 재구성을 행할 수 있다.

제 3 관점에서, 본 발명은, 제 1 또는 제 2 관점의 X선 CT 장치에 있어서, 일부의 채널이 결여되어 있거나, 또는 S/N 비가 열화되어 있는 X선 투영 데이터를 보정할 때에, X선 투영 데이터가 결여되지 않는 뷰의 투영 데이터의 특징 파라미터를 이용하는 화상 재구성 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 X선 CT 장치를 제공한다.

상기 제 3 관점에 있어서의 X선 CT 장치에서는, 제 1, 제 2 관점에 부가하여, 피검체가 원형이 아니고 타원 형상 또는 타원 형상에 근사할 수 있는 경우에는, 채널 방향의 X선 빔의 개구폭이 어느 정도 충분하게 있으면, 일부의 뷰 방향에서는 X선 투영 데이터가 채널 방향으로 결여되지 않거나, 또는 S/N 비가 열화하지 않고 수집할 수 있으면, 그 X선 투영 데이터의 프로파일 면적 등의 특징 파라미터를 요구된다. 이 특징 파라미터를 이용하는 것에 의해, 일부의 채널이 결여되거나 또는 S/N 비가 열화되어 있는 경우에도, 화상 재구성 시에 X선 투영 데이터를 부가하여 보정한 후에 화상 재구성을 행할 수 있다.

제 4 관점에서, 본 발명은, 제 1 관점의 X선 CT 장치에 있어서, 일부의 채널이 결여되어 있거나, 또는 S/N 비가 열화되어 있는 X선 투영 데이터를 보정할 때에, 스카우트 화상을 이용하는 화상 재구성 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 X선 CT 장치를 제공한다.

상기 제 4 관점에 있어서의 X선 CT 장치에서는, 제 1 관점에 부가하여, 피검체의 스카우트 화상을 이용하여 피검체의 전체 프로파일 면적을 알 수 있다. 통상 스카우트 화상은 0도 방향 또는 90도 방향의 적어도 1 방향 또는 2 방향으로부터 수집된다. 통상 스카우트 화상에서는 피검체의 전체를 촬영할 수 있도록 배치하기 때문에, 피검체의 전체 프로파일 면적을 알 수 있다. 이 스카우트 화상을 이용하 여 일부의 채널이 결여되거나 또는 S/N 비가 열화되어 있는 경우에도, 화상 재구성 시에 X선 투영 데이터를 부가하여 보정한 후에 화상 재구성을 행할 수 있다.

제 5 관점에서, 본 발명은, 제 1 내지 제 4 중 어느 하나의 관점의 X선 CT 장치에 있어서, 일부의 채널이 결여되어 있거나, 또는 S/N 비가 열화되어 있는 X선 투영 데이터를 보정할 때에, 스카우트 화상의 특징 파라미터를 이용하는 화상 재구성 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 X선 CT 장치를 제공한다.

상기 제 5 관점에 있어서의 X선 CT 장치에서는, 제 1, 제 4 관점에 부가하여, 0도 방향 또는 90도 방향의 적어도 1 방향 또는, 그 밖의 방향의 피검체의 스카우트 화상이 수집되어 있으면, 피검체를 촬영하고자 하는 z 방향 위치에 있어서의 X선 투영 데이터를 얻을 수 있어, 그 X선 투영 데이터의 프로파일 면적 등의 특징 파라미터를 요구할 수 있다. 이 특징 파라미터를 이용하는 것에 의해, 일부의 채널이 결여되거나 또는 S/N 비가 열화되어 있는 경우에도, 화상 재구성 시에 X선 투영 데이터를 부가하여 보정한 후에 화상 재구성을 행할 수 있다.

제 6 관점에서, 본 발명은, 제 3 내지 제 5 중 어느 하나의 관점의 X선 CT 장치에 있어서, 특징 파라미터는 프로파일 면적을 포함하고 있는 화상 재구성 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 X선 CT 장치를 제공한다.

상기 제 6 관점에 있어서의 X선 CT 장치에서는, 피검체의 스카우트 화상의 O 도 방향 또는 90도 방향의 적어도 한 방향 또는, 그 밖의 방향의 스카우트 화상으로부터, 피검체의 촬영하고자 하는 z 방향 위치의 피검체의 X선 투영 데이터를 얻을 수 있어, 그 프로파일 면적을 얻을 수 있다. 또한, 피검체가 원형이 아니고 타 원 형상 또는 타원 형상에 근사할 수 있는 경우에는, 채널 방향의 X선 빔의 개구폭이 어느 정도 충분하게 있으면, 일부의 뷰 방향에서는 X선 투영 데이터가 채널 방향으로 결여되지 않거나, 또는 S/N 비가 열화하지 않아 피검체의 X선 투영 데이터를 얻을 수 있어, 그 프로파일 면적을 얻을 수 있다. X선 CT 장치의 촬영 시야 내에 피검체가 들어가 있었던 경우에는 통상, 평행 빔의 경우, 전체 프로파일 면적은 일정하다. 팬 빔의 경우에도 근사적으로 일정한 것이라고 할 수 있다. 이 때문에, 스카우트 스캔으로 얻은 전체 프로파일 면적에 근거하여, 채널 방향 X선 콜리메이터로 얻어진 투영 데이터에서 결여되어 있는 투영 데이터의 부분을 예측하여 보충할 수 있어, 촬영하고자 하는 부위·에어리어 내에 있어서는 정확한 단층 화상을 얻을 수 있다. 또한, 투영 데이터의 일부의 채널이 결여되어 있는 원인이 X선 검출기의 채널 스킵, 또는 고장에 기인하고 있더라도, 보정하여, 화상 재구성할 수 있다. 또한, 투영 데이터가 단층 화상 내에 존재하는 X선을 투과하기 어려운 물질(금속 등)에 기인하여 일부의 채널의 데이터가 결여되어 있거나, 노이즈가 많은 상태로 되어 있더라도, 프로파일 면적을 유지하는 매끄러운 투영 데이터로 치환하여 보정할 수 있으면, 보다 좋은 화질로 화상 재구성할 수 있다.

제 7 관점에서, 본 발명은, 제 1 내지 제 6 중 어느 하나의 관점의 X선 CT 장치에 있어서, 투영 데이터의 일부 채널의 결여는 채널 방향의 X선 콜리메이터에 기인한 X선 데이터 수집 수단, 채널 방향의 X선 콜리메이터의 위치 정보에 기인하여 수집된 X선 투영 데이터의 보정량을 구하고, X선 투영 데이터를 보정하여 화상 재구성을 행하는 화상 재구성 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 X선 CT 장치를 제 공한다.

상기 제 7 관점에 있어서의 X선 CT 장치에서는, 채널 방향 X선 콜리메이터를 갖는 것에 의해, 관심이 없는 영역에 X선을 조사하지 않는다, 즉, 채널 방향으로 불필요한 X선 조사를 저감함으로써 X선의 저 피폭화를 실현할 수 있다. 또는, 촬영하고자 하는 부위·에어리어에만 X선이 조사되도록 채널 방향 X선 콜리메이터를 제어하여 X선 조사를 최적화할 수 있는 것에 의해, X선의 저 피폭을 실현할 수 있다.

또한, 화상 재구성 쪽에 있어서는 상기 제 1 내지 제 7 중 어느 하나의 관점에서, 일부의 채널이 결여되거나 또는 S/N 비가 열화되어 있는 경우에도, 화상 재구성 시에 X선 투영 데이터를 부가하여 보정한 후에 화상 재구성을 행할 수 있다.

제 8 관점에서, 본 발명은, 제 1 내지 제 6 중 어느 하나의 관점의 X선 CT 장치에 있어서, 투영 데이터의 일부 채널의 결여 또는 S/N 비의 열화는, 빔 형성 X선 필터에 기인한 X선 데이터 수집 수단, 빔 형성 X선 필터의 위치 정보에 기인하여 수집된 X선 투영 데이터의 보정량을 구하여, X선 투영 데이터를 보정하여 화상 재구성을 행하는 화상 재구성 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 X선 CT 장치를 제공한다.

상기 제 8 관점에 있어서의 X선 CT 장치에서는, 빔 형성 X선 필터에 의해서도 채널 방향 X선 콜리메이터와 마찬가지로, 임의의 채널 방향의 X선 빔 위치를 중심으로 X선의 개구폭분만큼 관심 영역에 X선 조사가 행하여진다. X선의 개구폭의 외측에서는 X선 조사량은 감소하여 S/N 비는 열화하고 있다. 이 때문에, 스카우트 화상으로부터 얻어진 피검체의 X선 투영 데이터, 또는 피검체의 전체의 X선 프로파일이 들어가 있는 X선 투영 데이터의 결여 또는 S/N 비의 열화가 없는, 임의의 뷰의 X선 투영 데이터로부터 얻은 피검체의 전체 프로파일 면적을 이용하여, 일부의 채널이 결여되거나 또는 S/N 비가 열화되어 있는 경우에도, 화상 재구성 시에 X선 투영 데이터를 부가하여 보정한 후에 화상 재구성을 행할 수 있다.

제 9 관점에서, 본 발명은, 제 1 내지 제 8 중 어느 하나의 관점의 X선 CT 장치에 있어서, 스카우트 화상의 프로파일 면적 또는 일부의 채널이 결여되지 않는 뷰의 X선 투영 데이터의 프로파일 면적의 정보를 이용하여, 각 뷰의 X선 투영 데이터의 프로파일 면적이 일정하게 되도록, 결여된 또는 S/N 비가 열화된 일부의 채널의 X선 투영 데이터를 보정하여 부가하는 화상 재구성 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 X선 CT 장치를 제공한다.

상기 제 9 관점에 있어서의 X선 CT 장치에서는, X선 CT 장치의 촬영 시야 내에 피검체가 들어가 있었던 경우에는 통상, 평행 빔의 경우, 전체 프로파일 면적은 일정하다. 팬 빔의 경우에도 근사적으로 일정한 것이라고 할 수 있다.

이 때문에, 스카우트 화상으로부터 얻어진 피검체의 X선 투영 데이터, 또는 피검체의 전체의 X선 프로파일이 들어가 있는 X선 투영 데이터의 결여 또는 S/N 비의 열화가 없는, 임의의 뷰의 X선 투영 데이터로부터 얻은 피검체의 전체 프로파일 면적을 이용하여, 각 뷰 방향의 X선 투영 데이터의 프로파일 면적을 전체 프로파일 면적과 동등하게, 각 뷰 방향에서, 거의 일정하게 되도록 X선 투영 데이터를 부가하여 보정할 수 있다. 이에 따라, 일부의 채널이 결여되거나 또는 S/N 비가 열화 되어 있는 경우에도, 화상 재구성 시에 X선 투영 데이터를 부가하여 보정한 후에 화상 재구성을 행할 수 있다.

제 10 관점에서, 본 발명은, 제 1 내지 제 9 중 어느 하나의 관점의 X선 CT 장치에 있어서, 촬영하고자 하는 관심 영역을 설정하는 촬영 조건 설정 수단, 촬영하고자 하는 관심 영역의 위치와 스카우트 화상, 또는 일부의 채널이 결여되지 않는 뷰의 X선 투영 데이터의 프로파일 면적과의 위치 관계에 의해, 부가하는 X선 투영 데이터의 위치와 프로파일 면적량을 변경하는 화상 재구성 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 X선 CT 장치를 제공한다.

상기 제 10 관점에 있어서의 X선 CT 장치에서는, 제 1O 관점에서, 각 뷰 방향의 X선 투영 데이터의 프로파일 면적을 전체 프로파일 면적과 동등하게, 각 뷰 방향에서 일정하게 되도록, 전체 프로파일 면적 S보다도, 임의의 뷰 방향의 X선 투영 데이터의 프로파일 면적 Sc 쪽이 작은 경우, S-Sc의 X선 투영 데이터를 Sc의 프로파일의 양측에 부가함으로써, X선 투영 데이터를 보정할 수 있다.

특히, 촬영하고자 하는 관심 영역을 설정하여, 그 관심 영역이 전체 촬영 시야의 중심에 없는 경우에는, X선 투영 데이터에 있어서의 결여되었거나, 또는 S/N 비가 열화된 프로파일의 부분의 범위가 뷰의 위치에 의존하여 양측에서 변화된다. 이 때문에, 각 뷰마다 부가하는 X선 프로파일의 면적을 변화시키면서 보정할 필요가 있다.

이에 따라, 일부의 채널이 결여되거나 또는 S/N 비가 열화되어 있는 경우에도, 화상 재구성 시에 X선 투영 데이터를 부가하여 보정한 후에 화상 재구성을 행 할 수 있다.

제 11 관점에서, 본 발명은, 제 10 관점의 X선 CT 장치에 있어서, X선 투영 데이터 수집을 행하는 동안에 촬영하고자 하는 관심 영역을 채널 방향으로 추적(tracking)하는 채널 방향 X선 콜리메이터 또는 빔 형성 X선 필터 중, 적어도 하나를 가지는 X선 데이터 수집 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 X선 CT 장치를 제공한다.

상기 제 11 관점에 있어서의 X선 CT 장치에서는, 촬영하고자 하는 관심 영역에 채널 방향 X선 콜리메이터 또는 빔 형성 X선 필터를 위치 제어, 및 개구폭 제어를 행하여, X선 조사를 최소화하고 있다.

또한, 이 경우, 관심 영역의 외측에는 X선을 조사시키지 않거나 X선 조사량을 저감하고 있기 때문에, 피폭량 저감을 실행할 수 있다.

제 12 관점에서, 본 발명은, 제 1l의 관점의 X선 CT 장치에 있어서, 미리 설정된 촬영하고자 하는 피검체의 부위의 관심 영역이 각 뷰 또는 일정 간격의 뷰마다, 채널 위치 또는 채널 방향의 개구폭 중의 적어도 하나를 미리 계산하여 구하고, 그 요구된 채널 위치, 채널 개구폭에 따라 채널 방향 X선 콜리메이터 또는 빔 형성 X선 필터 중, 적어도 하나를 피드 포워드 제어하는 X선 데이터 수집 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 X선 CT 장치를 제공한다.

상기 제 12 관점에 있어서의 X선 CT 장치에서는, 정해진 촬영하고자 하는 관심 영역에 대하여, 각 뷰 위치에 있어서의 채널 방향의 X선 콜리메이터 또는 빔 형성 X선 필터의 위치·개구폭이 미리 요구되기 때문에, 이것에 채널 방향 X선 콜리 메이터 또는 빔 형성 X선 필터를 피드 포워드 제어로 위치 정렬침으로써 X선 조사의 최적화를 실현할 수 있다.

제 13 관점에서, 본 발명은, 제 11 관점의 X선 CT 장치에 있어서, 각 뷰 또는 일정 간격의 뷰마다 X선 검출기의 출력으로부터, 채널 방향 X선 콜리메이터 또는 빔 형성 X선 필터 중, 적어도 하나가 정확한 채널 방향 위치, 및 정확한 채널 방향 개구폭으로 되어 있는지를 측정하여, 설정값과 측정값의 편차량을 피드백 제어하는 X선 데이터 수집 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 X선 CT 장치를 제공한다.

상기 제 13 관점에 있어서의 X선 CT 장치에서는, X선 검출기의 출력을 판독하여 채널 방향 X선 콜리메이터 또는 빔 형성 X선 필터의 위치가 어디에 오고 있는지를 확인할 수 있어, 혹시 설정 위치로부터 채널 방향 X선 콜리메이터 또는 빔 형성 X선 필터가 혹시 어긋나고 있었던 경우에는, 채널 방향 위치의 설정값과 측정값의 편차량을 콜리메이터 콘트롤러에 피드백 제어를 걸어, 채널 방향 X선 콜리메이터의보다 정확한 위치로 이동할 수 있어, 정밀도가 좋은 제어를 행할 수 있다.

제 14 관점에서, 본 발명은, 제 12 또는 제 13 관점의 X선 CT 장치에 있어서, 스카우트의 프로파일 면적 또는 일부의 채널이 결여되지 않는 뷰의 X선 투영 데이터의 프로파일 면적의 정보를 이용하여, 각 뷰의 X선 투영 데이터의 프로파일 면적이 일정하게 되도록, 채널 방향의 개구폭의 외측의 채널에 결여되거나, 또는 S/N 비가 열화된 일부 채널의 X선 투영 데이터를 보정하여 부가하는 화상 재구성 수단을 가지는 것을 특징으로 하는 X선 CT 장치를 제공한다.

상기 제 14 관점에 있어서의 X선 CT 장치에서는, 촬영하고자 하는 관심 영역의 위치, 크기에 따라, X선 콜리메이터 또는 빔 형성 X선 필터의 위치 제어 및 개구폭 제어를 행하고 있다. 이 때의 X선 콜리메이터 또는 빔 형성 X선 필터의 위치 및 개구폭의 정보를 이용하여, 각 뷰의 X선 투영 데이터의 X선 프로파일의 부가해야 할 위치나 범위를 정할 수 있다. X선 빔의 조사되어 있지 않은 위치에 X선 프로파일을 부가하여, 각 뷰의 전체 프로파일 면적이 일정하게 되도록 보정함으로써, 적정한 단층 화상을 화상 재구성할 수 있다.

제 15 관점에서, 본 발명은, 제 1 내지 제 14 중 어느 하나의 관점의 X선 CT 장치에 있어서의 X선 CT 촬영 방법을 이용하는 것을 특징으로 한 X선 CT 투시 장치를 제공한다.

상기 제 15 관점에 있어서의 X선 CT 투시 장치에서는, 채널 방향 X선 콜리메이터나 빔 형성 X선 필터에 의해, 관심 영역에에만, 또는 관심 영역에 의해 많이 X선이 조사되고, 그 밖의 영역에는 X선이 조사되지 않거나, 또는 소량밖에 조사되지 않기 때문에, X선 CT 투시에 있어서 오퍼레이터가 조작할 때에 손의 X선 피폭을 저감할 수 있다.

제 16 관점에서, 본 발명은, 채널 방향 X선 콜리메이터 또는 빔 형성 X선 필터를 채널 방향의 중심부 또는 중심부근방에 고정하고, 화상 재구성 영역의 중심부를 관심 영역으로 하여 피검체의 부위의 관심 영역을 화상 재구성 영역의 중심부에 맞추어 저 피폭을 실현하는 X선 CT 투시 장치를 제공한다.

상기 제 16 관점에 있어서의 X선 CT 투시 장치에서는, 제 15 관점에 부가하 여, 촬영하고자 하는 관심 영역을 전체 촬영 영역의 중심부에 갖고 오는 것에 의해, X선 콜리메이터 또는 빔 형성 X선 필터의 위치 제어, 개구폭 제어의 제어량이보다 적어져, 보다 안정하게 제어할 수 있다.

본 발명의 X선 CT 장치, X선 CT 투시 장치에 의하면, 채널 방향으로 투영 데이터가 결여된 경우에도 투영 데이터를 보정하여 화상 재구성을 행하여, 보다 좋은 화질의 단층 화상을 얻을 수 있는 X선 CT 장치를 실현하는 효과가 있다.

또한, 별도의 효과로서는, 촬영하고자 하는 부위의 관심 영역에만 X선을 조사하는 채널 방향 X선 콜리메이터 또는 빔 형성 X선 필터 중 적어도 하나를 마련하여, 촬영 부위의 관심 영역을 추적(tracking)할 필요가 없는 영역에는 X선을 조사하지 않거나, 또는 조사를 적게 하여 단층 화상 촬영을 행하여, 결여된 또는 S/N 비가 열화된 부분의 투영 데이터는, 스카우트 화상 또는 채널 방향의 X선 투영 데이터의 결여 또는 S/N 비의 열화가 없는 투영 데이터의 프로파일 면적을 일례로 하는 특징 파라미터로부터 예측하여 보정해서, 저 피폭 촬영을 행할 수 있는 X선 CT 장치를 실현하는 효과가 있다.

또한, 별도의 효과로서는, 상기 채널 방향 X선 콜리메이터 또는 빔 형성 X선 필터에 의해 X선 조사 영역을 제한하여, X선 CT 투시 촬영 시의 조작를 행하는 오퍼레이터의 피폭을 저감시키는, 특히 오퍼레이터의 손의 피폭을 저감시키는 X선 CT 투시 장치를 실현하는 효과가 있다.

(발명의 실시예)

이하, 도면에 나타내는 실시예에 의해 본 발명을 더욱 상세하게 설명한다. 또, 이에 따라 본 발명이 한정되는 것이 아니다.

도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 X선 CT 장치의 구성 블럭도이다. 이 X선 CT 장치(100)는, 조작 콘솔(1)과, 촬영 테이블(10)과, 주사 갠트리(20)를 구비하고 있다.

조작 콘솔(1)은, 조작자의 입력을 접수하는 입력 장치(2)와, 화상 재구성 처리 등을 실행하는 중앙 처리 장치(3)와, 주사 갠트리(20)로 취득한 투영 데이터를 수집하는 데이터 수집 버퍼(5)와, 투영 데이터로부터 재구성한 CT 화상을 표시하는 모니터(6)와, 프로그램이나 데이터나 X선 CT 화상을 기억하는 기억 장치(7)를 구비하고 있다.

촬영 조건의 입력은 이 입력 장치(2)로부터 입력되어, 기억 장치(7)에 기억된다.

촬영 테이블(l0)은, 피검체를 태워 주사 갠트리(20)의 개구부에 입출력하는 크래들(12)를 구비하고 있다. 크래들(12)는 촬영 테이블(10)에 내장하는 모터로 승강 및 테이블 직선 이동된다.

주사 갠트리(20)는, X선관(21)과, X선 콘트롤러(22)와, 콜리메이터(23)(슬라이스 두께 방향 콜리메이터)와, 다열 X선 검출기(24)와, DAS(Data Acquisition System)(25)와, 피검체의 몸축의 주위에 회전하고 있는 X선관(21) 등을 제어하는 회전부 콘트롤러(20)와, 제어 신호 등을 상기 조작 콘솔(1)이나 촬영 테이블(10)과 주고받는 제어 콘트롤러(29)를 구비하고 있다.

도 2는, X선관(21)과 다열 X선 검출기(24)의 기하학적 배치의 설명도이다. 슬라이스 두께 방향으로는 X선은 콜리메이터(23)(슬라이스 두께 방향 콜리메이터)로 제어되고, 채널 방향으로는 X선은 채널 방향 콜리메이터(31)로 제어된다. 슬라이스 방향도 채널 방향도 모두 X선을 통과시키지 않거나, 또는 통과시키기 어려운 재질로 할 수 있었던 2개의 원주 형상, 또는 그것에 가까운 형상의 물건의 회전 중심축을 편심시켜 회전시키는 것에 의해, X선 개구를 제어한다. 또는, X선을 통과시키지 않거나, 또는 통과시키기 어려운 재질로 할 수 있었던 2장의 판 형상의 X선 차폐물을 슬라이스 방향, 채널 방향으로 독립적으로 움직여서 X선 개구 위치·폭을 제어한다. 회전축의 편심한 원주 형상의 X선 차폐 콜리메이터의 예를 도 4에, 판 형상의 X선 차폐 콜리메이터의 예를 도 5에 나타낸다. 또한 이들의 콜리메이터개구 위치나 개구폭 제어의 형태를 도 27, 도 28 및 도 29, 도 30에 나타낸다.

또한, X선관(21)의 앞에는 빔 형성 X선 필터(32)가 존재하고 있다. 이 빔 형성 X선 필터(32)는 피검체의 체표면 피폭 선량을 저감시키기 위해서, 채널 방향의 중심은 필터의 두께가 가장 희미해지고 있고, X선 흡수가 적어, 주변 채널로 가는 것에 따라서 필터의 두께가 증대하여 X선 흡수가 많아지는 X선 필터이다. 도 6에 그 일례를 나타낸다.

X선관(21)과 다열 X선 검출기(24)는, 회전 중심 IC의 주위를 회전한다. 수직 방향을 y 방향으로 하고, 수평 방향을 x 방향으로 하여, 이들에 수직인 테이블진행 방향을 z 방향으로 할 때, X선관(21) 및 다열 X선 검출기(24)의 회전 평면은, xy 면이다. 또, 크래들(12)의 이동 방향은, z 방향이다.

도 2는 X선관(21)과 다열 X선 검출기(24)의 기하학적 배치를 xy 평면으로부터 본 도면이다.

X선관(21)은, 콘 빔 CB이라 불리우는 X선 빔을 발생한다. 콘 빔 CB의 중심축 방향이 y 방향에 평행할 때를, 뷰 각도 0도로 한다.

다열 X선 검출기(24)는, 예컨대, 250 열의 검출기 열을 갖는다. 또한, 각 검출기 열은, 예컨대, 1024 채널의 검출기 채널을 갖는다.

도 2에 도시한 바와 같이, X선관(21)의 X선 초점을 나간 X선 빔이 빔 형성 X선 필터(32)에 의해, 재구성 영역 P의 중심에서는 보다 많은 X선이, 재구성 영역 P의 주변부에서는 보다 적은 X선이 조사되도록 X선 선량을 공간적으로 제어한 후에, 재구성 영역 P의 내부에 존재하는 피검체에 X선이 흡수되고, 투과한 X선이 다열 X선 검출기(24)에서 X선 검출기 데이터로서 수집된다.

도 2에 도시한 바와 같이, X선관(21)의 X선 초점을 나간 X선 빔은 X선 콜리메이터(23)에 의해 단층 화상의 슬라이스 두께 방향으로 제어되어, 즉, 회전 중심축 IC에서 X선 빔 폭이 D로 되도록 제어되어, 회전 중심축 IC 부근에 존재하는 피검체에 X선이 흡수되고, 투과한 X선은 다열 X선 검출기(24)에서 X선 검출기 데이터로서 수집된다. 또한, 채널 방향 콜리메이터(3I)는 X선 빔의 위치, 폭을 채널 방향으로 제어한다.

X선이 조사되어, 수집된 투영 데이터는, 다열 X선 검출기(24)로부터 DAS(25)로 A/D 변환되어, 슬립 링(30)을 경유하여 데이터 수집 버퍼(5)에 입력된다. 데이 터 수집 버퍼(5)에 입력된 데이터는, 기억 장치(7)의 프로그램에 의해 중앙 처리 장치(3)에서 처리되어, 단층 화상으로 변환되어 모니터(6)에 표시된다.

도 3은, X선 CT 장치(100)의 동작의 개략을 나타내는 흐름도이다.

본 발명에서는, 이하에 대하여 설명한다.

(1) 검출기의 일부가 고장난 경우의 예(실시예 1)

(2) 금속이 존재한 경우의 예(실시예 2)

(3) 채널 방향의 콜리메이터를 증설하여 재구성하고자 하는 FOV의 크기에 따라 채널 방향 콜리메이터를 제어하는 경우의 예(실시예 3)

실시예 3의 경우의 콜리메이터는 차폐 원통 방식(회전축 편심 원주 형상 콜리메이터 방식)(도 4), 차폐판 방식(판 형상 콜리메이터 방식)(도 5)을 생각할 수 있지만, 본 발명에서는 어느 쪽이나 가능하다. Z 방향의 콜리메이터(슬라이스 두께 방향) 제어는 Z 채널의 데이터를 DAS(25)가 판독하어 제어하고 있었지만, 채널 방향의 콜리메이터에서는, 미리, X선 데이터 수집계의 각도 β(뷰 각도 β)와 촬영하고자 하는 관심 영역의 위치, 크기로부터 결정되어 오는 다열 X선 검출기(25)에 입사되는 X선의 위치를 요구하고, 그것에 근거하여 채널 방향 콜리메이터의 개구 위치, 개구폭을 피드 포워드 제어한다. 또한 필요에 따라서 투영 데이터 수집을 실행하는 DAS(25)의 주 검출기 채널의 값으로 채널 방향의 피드백 제어를 행한다(도 7, 도 8 참조).

DAS 제어 CPU, 및 콜리메이터 제어용 CPU의 성능의 진보에 의해, 다열 X선 검출기(24) 데이터의 주 검출기 채널을 판독하여, 채널 방향 콜리메이터 개구의 피 드백 제어 계산은 충분히 문제없는 것으로 생각된다. 또는 살이 찐 환자로서 X선 데이터의 SN이 확보되지 않는 경우에는, 미리, 촬영 시야의 위치·크기로 예측되는 채널 방향 콜리메이터 위치에 맞추어 피드 포워드 제어만을 행하더라도 좋다.

또한, 이 경우의 콜리메이터 동작을 제어하는 펄스 모터 등의 구동계도 충분한 응답 속도가 있는 것으로 생각된다.

도 3에 의한 전체의 흐름에서는, 실시예 1, 2, 3 중 어느 하나에 있어서도, 이하의 흐름으로 조작한다.

단계 P1에서는, 피검체를 크래들(12)에 탑재하여, 위치 정렬을 행한다. 크래들(12) 위에 탑재된 피검체는 각 부위의 기준점에 주사 갠트리(20)의 슬라이스 라이트 중심 위치를 맞춘다. 그 후에 스카우트 화상의 데이터 수집을 실행한다. 스카우트 화상은 통상 0도, 90도로 촬영하지만 부위에 따라서는, 예컨대 머리 부분과 같이, 90도 스카우트 화상만의 경우도 있다. 스카우트 화상 촬영의 상세에 대해서는 후술한다.

단계 P2에서는, 촬영 조건을 설정한 후, 스카우트 화상 위에서 촬영하는 영역을 설정한다. 통상 촬영 조건은 스카우트 화상 위에 촬영하는 단층 화상의 위치, 크기를 표시하면서 촬영을 행한다. 이 경우에, 헬리컬(helical) 스캔 또는 가변 피치 헬리컬 스캔 또는 콘벤셔널(conventional) 스캔(액셜(azial) 스캔)또는 시네(cine) 스캔 1회분의 전체로서의 X선 선량 정보의 표시를 행한다. 또한, 시네 스캔에 있어서는, 회전수 또는 시간을 넣으면 그 관심 영역에 있어서의 입력된 회전수만큼, 또는 입력된 시간만큼의 X선 선량 정보가 표시된다.

단계 P3에서는, 촬영하고자 하는 각 z 위치의 프로파일 에어리어를 구한다.

단계 P4에서는, 촬영하는 관심 영역에 맞추어, 채널 방향 콜리메이터를 채널 방향으로 제어한다.

단계 P5에서는, 스캔하여, 데이터 수집을 행한다.

단계 P6에서는, 투영 데이터의 전처리를 행하여, 스카우트 스캔의 각 z 위치에 있어서의 전체 프로파일 에어리어 정보를 얻어, 채널 방향 콜리메이터로 채널 방향 주변부에 결여되어 있는 투영 데이터 부분을 예측하여 부가해서 보정한다.

단계 P7에서는, 결여된 부분을 부가하여 보정된 투영 데이터를 이용하여, 화상 재구성 처리 및 화상 표시를 행한다.

도 9는 X선 CT 장치(1O0)의 단층 화상 촬영 및 스카우트 화상 촬영의 데이터 수집, 처리의 개략을 나타내는 흐름도이다.

단계 S1에서는, 우선, X선관(21)과 다열 X선 검출기(24)를 촬영 대상의 주위에 회전시키고 또한 크래들(12)을 테이블을 직선 이동시키면서 헬리컬 스캔 동작을 행하여, 테이블 직선 이동 위치 z와, 뷰 각도 뷰와, 검출기 열 번호 j와, 채널 번호 i로 나타내어지는 투영 데이터 DO(view, j, i)에 테이블 z 방향 위치 z table(view)을 부가시켜 투영 데이터를 수집한다. 또한, 가변 피치 헬리컬 스캔에 있어서는, 헬리컬 스캔에 있어서 일정 속도의 범위의 데이터 수집 뿐만 아니라, 가속 시, 감속 시에 있더라도 데이터 수집을 행하는 것으로 한다.

또한, 컨벤셔널 스캔(액셜 스캔) 또는 시네 스캔에서는 촬영 테이블(1O) 상의 크래들(12)를 임의의 z 방향 위치에 고정시킨 채로, 데이터 수집계를 1 회전 또 는 복수 회전시켜 X선 검출기 데이터의 데이터 수집을 행한다. 필요에 따라서, 다음 z 방향 위치로 이동한 후에, 재차 데이터 수집계를 1회전 또는 복수 회전시켜 X선 검출기 데이터의 데이터 수집을 행한다.

또한, 스카우트 화상 촬영에서는, X선관(21)과 다열 X선 검출기(24)를 고정시키고, 촬영 테이블(10) 상의 크래들(12)를 직선 이동시키면서 X선 검출기 데이터의 데이터 수집 동작을 행하는 것으로 한다.

단계 S2에서는, 투영 데이터 DO(view, j, i)에 대하여 전처리를 행하여, 투영 데이터로 변환한다. 전처리는 도 10과 같이 단계 S21 오프셋 보정, 단계 S22 대수 변환, 단계 S23 X선 선량 보정, 단계 S24 감도 보정으로 이루어진다.

스카우트 화상 촬영의 경우에는, 전처리된 X선 검출기 데이터를 채널 방향의 화소 사이즈 및 크래들 직선 이동 방향인 z 방향의 화소 사이즈를 모니터(6)의 표시 화소 사이즈에 맞추어 표시하면 스카우트 화상으로서 완성이다.

단계 S3에서는, 결여된 투영 데이터, 또는 S/N 비가 열화된 투영 데이터를 보정하는 처리이다.

단계 S3에서는, 하기와 같이 실시예 1, 2, 3에 대하여, 도 17, 도 18, 도 19-도 21에서 설명한다.

(실시예 1)

도 17과 같이, 검출기의 일부가 고장난 경우에는, 고장난 채널 수가 적은 경우에는, 프로파일 면적에 부여하는 영향은 적기 때문에, 하기와 같은 간단한 보정 으로도 충분하다.

투영 데이터를 d(i, j, k)라고 하면, (단지 i : 채널, j : 뷰, k : 열) 임의의 임계값 Thl에 대하여

이면, 그 i 채널은 고장이 나 있는 것으로 간주된다.

고장이 나 있는 채널이 i₁∼i_n이라고 하면, i₁-1 채널과 i_n+1 채널의 데이터로 보간을 행한다. 단, m=O∼n-1로 한다.

(실시예 2)

도 18과 같이 금속이 존재하여 금속 아티팩트가 일어난 경우에는, 금속의 투영 데이터를 제거하여 예측되는 투영 데이터를 넣는다. 이 경우의 예측되는 투영 데이타값으로서는, 충분히 매끄러운 투영 데이터로, 그 후의 화상 재구성 계산으로 오버플로우하지 않은 금속의 투영 데이터로서 충분히 큰 값이면 좋다.

(실시예 3)

도 19 내지 도 21과 같이, 채널 방향 X선 콜리메이터로 촬영하고자 하는 부 위 이외의 X선을 차폐된 경우, 차폐된 부분의 투영 데이터를 예측할 필요가 있다.

채널 방향 X선 콜리메이터의 피드 포워드 제어를 도 22의 플로우차트로 설명한다.

단계 C1에서는, 도 23에서 도시하는 바와 같이, X선관(21), 다열 X선 검출기(24), DAS(25)로 구성되는 X선 데이터 수집계의 각도 β(뷰 각도 β)와, 촬영 관심 영역(예컨대, 중심, (x0, y0), 반경 R의 원형 관심 영역)의 크기와 위치에 의해, X선을 조사해야 할 다열 X선 검출기(24) 상의 각도 범위(최소 조사 채널 γmin으로부터 최대 조사 채널 γmax까지) 또는 채널 범위를 계산하여 구한다.

여기서,

단, θ는 뷰 각도. FCD(Focus Center Distance : X선 초점 회전 중심 간격)

단계 C2에서는, 채널 방향 콜리메이터(편심 원주 콜리메이터이더라도 차폐판 형상 콜리메이터이더라도 좋음) 최소 조사 채널 γmin으로부터 최대 조사 채널 γmax까지 연다.

단계 C3에서는, 계획된 촬영의 스캔의 전체 뷰분의 채널 방향 콜리메이터 제어 및 데이터 수집이 종료했는지를 확인한다.

또, 상기에 있어서의 최소 조사 채널 γmin, 최대 조사 채널 γmax와 X선관(21), 다열 X선 검출기(24), DAS(25)로 구성되는 데이터 수집계와 채널 방향 콜 리메이터의 관계를 도 23에 나타낸다.

또한, 뷰 각도 0도인 때의 촬영 관심 영역과 최소 조사 채널과 최대 조사 채널의 관계는 도 24에 나타내는 설명과 같이 이하와 같다.

예컨대, 원형의 촬영 관심 영역의 위치를(xo, yo), 반경을 R로 하고, 뷰 각도 0도, 즉 X선 초점이(0, FCD)에 있는 경우, 아래와 같이 된다. (단, FCD : Focus Center Distance X선 초점 회전 중심 거리로 함)

즉,

공식 (1, 2, 3)으로부터

이 때의 γ의 최대값이 γmin으로 되고, γ의 최소값이 γmax로 된다.

따라서,

또한, 뷰 각도 β인 때의 촬영 관심 영역과 최소 조사 채널과 최대 조사 채널의 관계는 도 25의 설명과 같이 이하와 같다.

예컨대, 원형의 촬영 관심 영역의 위치를 (xo, yo) 반경을 R로 하고, 뷰 각도 0도, 즉 X선 초점이 (FCD·sin β, FCD·cos β)에 있는 경우, 아래와 같이 된다. (단, FCD : Focus Center Distance X선 초점 회전 중심 거리로 함)

따라서,

공식 (4, 5, 6)으로부터

이 때의 γ의 최대값이 γmax로 되고. 최소값이 γmin로 된다.

따라서,

또, 다음에 채널 방향 X선 콜리메이터의 피드백 제어를 도 26에 나타낸다.

단계 C1에서는, 도 22의 단계 C1과 마찬가지로, X선관(21), 다열 X선 검출기(24), DAS(25)로 구성되는 X선 데이터 수집계의 각도 β(뷰 각도 β)와, 촬영 관심 영역(예컨대, 중심(xo, y0) 반경 R의 원형 관심 영역)의 크기와 위치에 의해, X선을 조사해야 할 다열 X선 검출기(24) 상의 각도 범위(최소 조사 채널 γmin으로부터, 최대 조사 채널 γmax까지) 또는 채널 범위를 계산하여 구한다.

단계 C2에서는, 도 22의 단계 C2와 마찬가지로, 채널 방향 콜리메이터(편심 원주 콜리메이터이더라도 차폐판 형상 콜리메이터라도 좋음) 최소 조사 채널 γmin으로부터 최대 조사 채널 γmax까지 연다.

단계 C3에서는, DAS(25)의 데이터로부터 X선의 조사된 데이터의 범위를 구한다. Cbmin으로부터 Chmax까지가 X선의 조사된 데이터 입력 범위이라고 하면, 이것 이 단계 C1에서 구한 최소 조사 채널 γmin, 최대 조사 채널 γmax에 상당하는지를 확인한다.

만약, ±ε의 미소한 오차의 범위이면 양호하다고 하지만, 이 오차 범위를 초과해 있었던 경우에는, 단계 C4로 진행한다.

단계 C4에서는, γmin-Chmin·Chang=Δmin, γmax-Chmax·Chang= Δγmax로서 보정량 γmin, γmax를 제어량에 부가한다. 이 후, 단계 C5로 진행한다.

단계 C5에서는, DAS(25)의 데이터 입력을 행하여, 채널 방향 범위 Chmin으로부터 Chmax까지, 즉 채널 각도 범위 γmin으로부터 γmax까지를 관심 영역으로 하여, 비관심 영역의 투영 데이터를 데이터 압축하면서 데이터 수집을 행한다.

단계 C6에서는, 데이터 압축된 투영 데이터를 결여된 투영 데이터를 보정하면서, 데이터를 복원하여, 화상 재구성을 행한다.

단계 C7에서는, 전체 뷰의 데이터 수집 종료인지 여부를 확인하여, 종료하지 않고 있으면 단계 C1로 되돌아가, 채널 방향 콜리메이터 제어 및 데이터 수집을 계속한다.

이 경우에는, 프로파일 면적 및 그 프로파일의 채널 방향의 폭으로부터 타원 근사를 행한다. 도 20, 도 21에 도시하는 바와 같이, 타원 근사한 프로파일과 촬영하고자 하는 영역의 위치 관계로부터, i 슬라이스째에 있어서의 각 방향의 차폐된 X선 데이터로, 촬영하고자 하는 부위의 좌측, 우측에 부가되는 투영 데이터 Sil, Sir을 알 수 있다. 이 Sil, Sir을 투영 데이터의 좌우에 관해 화상 재구성함으로써, 보다 좋은 화질의 단층 화상을 얻을 수 있다.

단계 S4에서는, 전처리 후에 투영 데이터 보정한 투영 데이터 Dl(view, j, i)에 대하여, 빔 하드닝 보정을 행한다. 빔 하드닝 보정 S4에서는 전처리 S2의 감 도 보정 S24가 실행된 투영 데이터를 D1(view, j, i)로 하고, 빔 하드닝 보정 S4 후의 데이터를 D11(view, j, i)이라고 하면, 빔 하드닝 보정 S4는 아래와 같이, 예컨대 다항식 형식으로 나타내어진다.

이 때, 검출기의 각 j 열마다 독립된 빔 하드닝 보정을 행할 수 있기 때문에, 촬영 조건에서 각 데이터 수집계의 관 전압이 상이하면, 각 열마다의 검출기의 특성의 차이를 보정할 수 있다.

단계 S5에서는, 빔 하드닝 보정된 투영 데이터 DlI(view, j, i)에 대하여, z 방향(열 방향)의 필터를 거는 z 필터 콘볼루션 처리를 행한다.

즉, 각 뷰 각도, 각 데이터 수집계에 있어서의 전처리 후, 빔 하드닝 보정된 다열 X선 검출기의 데이터 D11(view, j, i)(i=1∼CH, j=1∼ROW)의 데이터에 대하여, 열 방향에 예컨대 하기와 같은 열 방향 필터 사이즈가 5 열의 필터를 가한다.

보정된 검출기 데이터 D12(view, j, i)는 아래와 같이 된다.

로 된다. 또, 채널의 최대값은 CH, 열의 최대값은 ROW라고 하면, 아래와 같이 된다.

한편, 열 방향 필터 계수를 각 채널마다 변화시키면 화상 재구성 중심으로부터의 거리에 따라 슬라이스 두께를 제어할 수 있다. 일반적으로 단층 화상에서는 재구성 중심에 비해 주변부 쪽이 슬라이스 두께가 두껍게 되기 때문에, 열 방향 필터 계수를 중심부와 주변부에서 변화시키면, 열 방향 필터 계수를 중심부 채널 부근에서는 열 방향 필터 계수의 폭을 넓게 변화시키고, 주변부 채널 부근에서는 열 방향 필터 계수의 폭을 좁게 변화시키면, 슬라이스 두께는 주변부에서도 화상 재구성 중심부에서도 균일하게 가깝게 하는 것도 가능하다.

이와 같이, 다열 X선 검출기(24)의 중심부 채널과 주변부 채널의 열 방향 필터 계수를 제어해 주는 것에 의해, 슬라이스 두께도 중심부와 주변부에서 제어할 수 있다. 열 방향 필터로 슬라이스 두께를 약간 두껍게 하면, 아티팩트, 노이즈 모두 대폭 개선된다. 이에 따라 아티팩트 개선 정도, 노이즈 개선 정도도 제어할 수 있다. 즉, 3 차원 화상 재구성된 단층 화상, 즉, xy 평면 내의 화질을 제어할 수 있다. 또한, 그 밖의 실시예로서 열 방향(z 방향) 필터 계수를 역콘볼루션(디 콘볼루션) 필터로 하는 것에 의해, 얇은 슬라이스 두께의 단층 화상을 실현하는 것도 가능하다.

또한, 필요에 따라서 팬 빔의 X선 투영 데이터를 평행 빔의 X선 투영 데이터로 변환한다.

단계 S6에서는, 재구성 함수 콘볼루션 처리를 행한다. 즉, 퓨리에 변환하여, 재구성 함수를 가하여, 역퓨리에 변환한다. 재구성 함수 콘볼루션 처리 S6에서는, z 필터 콘볼루션 처리 후의 데이터를 D12로 하고, 재구성 함수 콘볼루션 처리후의 데이터를 D13, 콘볼루션하는 재구성 함수를 Kernel(j)이라고 하면, 재구성 함수 콘볼루션 처리는 아래와 같이 나타내어진다.

따라서, 재구성 함수 kernel(j)는 검출기의 각 j 열마다 독립된 재구성 함수콘볼루션 처리를 행할 수 있기 때문에, 각 열마다의 노이즈 특성, 분해능 특성의 차이를 보정할 수 있다.

단계 S7에서는, 재구성 함수 콘볼루션 처리한 투영 데이터 D13(view, j, i)에 대하여, 3 차원 역투영 처리를 행하여, 역투영 데이터 D3(X, y)를 구한다. 화상 재구성되는 화상은 z 축으로 수직인 면, xy 평면에 3 차원 화상 재구성된다. 이하의 재구성 영역 P는 xy 평면에 평행한 것으로 한다. 이 3 차원 역투영 처리에 대해서는 후술한다.

단계 S8에서는, 역투영 데이터 D3(x, y, z)에 대하여 화상 필터 콘볼루션, CT 값 변환 등의 후처리를 행하여, 단층 화상 D31는, y)을 얻는다.

후처리의 화상 필터 콘볼루션 처리에서는, 3 차원 역투영 후의 데이터를 D31(x, y, z)로 하고, 화상 필터 콘볼루션 후의 데이터를 D32(x, y, z), 화상 필터를 Filter(z)이라고 하면,

즉, 검출기의 각 j 열마다 독립된 화상 필터 콘볼루션 처리를 행할 수 있기 때문에, 각 열마다의 노이즈 특성, 분해능 특성의 차이를 보정할 수 있다.

얻어진 단층 화상은 모니터(6)에 표시된다.

도 11은, 3 차원 역투영 처리(도 9의 단계 S7)의 상세를 나타내는 흐름도이다.

본 실시예에서는, 화상 재구성되는 화상은 Z축에 수직인 면, xy 평면에 3 차원 화상 재구성된다. 이하의 재구성 영역 P는 xy 평면에 평행한 것으로 한다.

단계 S71에서는, 단층 화상의 화상 재구성에 필요한 전체 뷰(즉, 300도분의 뷰 또는「180도분+팬 각도분」의 뷰 중의 하나인 뷰에 착안하여, 재구성 영역 P의 각 화소에 대응하는 투영 데이터 Dr를 추출한다.

도 12(a), 12(b)에 도시하는 바와 같이, xy 평면에 평행한 512×512 화소의 정방형의 영역을 재구성 영역 P로 하고, y=0의 x 축에 평행한 화소열 LO, y=63의 화소열 L63, y=127의 화소열 L127, y=191의 화소열 L191, y=255의 화소열 L255, y=319의 화소열 L319, y=383의 화소열 L383, y=447의 화소열 L447, y=511의 화소열 L511을 열에 취하면, 이들 화소열 L0∼L511을 X선 투과 방향으로 다열 X선 검출기(24)의 면에 투영한 도 13에 나타내는 바와 같이 라인 TO∼T511 상의 투영 데이터를 추출하면, 그들 화소열 LO∼L511의 투영 데이터 Dr(view, x, y)로 된다. 단, x, y는 단층 화상의 각 화소(X, y)에 대응한다.

X선 투과 방향은, X선관(21)의 X선 초점과 각 화소와 다열 X선 검출기(24)와의 기하학적 위치에 의해서 결정되지만, 투영 데이터 D0(view, j, i)의 z 좌표 z(뷰)가 테이블 직선 이동 z 방향 위치 ztable(view)로서 투영 데이터에 첨부되어 있어 알 수 있기 때문에, 가속. 감속 중인 투영 데이터 D0(view, j, i)에서도 X선 초점, 다열 X선 검출기의 데이터 수집 기하학계 중에 있어, X선 투과 방향을 정확하게 구할 수 있다.

또, 예컨대, 화소열 L0을 X선 투과 방향으로 다열 X 선 검출기(24)의 면에 투영한 라인 TO과 같이, 라인의 일부가 다열 X선 검출기(24)의 면밖으로 나간 경우에는, 대응하는 투영 데이터 Dr를 「0」로 한다. 또한, z 방향의 밖으로 나간 경우에는 투영 데이터 Dr(view, x, y)를 외삽하여 구한다.

이러한 방식으로, 도 14에 도시하는 바와 같이, 재구성 영역 P의 각 화소에 대응하는 투영 데이터 Dr(view, x, y)를 추출할 수 있다.

도 11로 되돌아가서, 단계 S72에서는, 투영 데이터 Dr(view, x, y)에 콘 빔재구성 하중 계수를 승산하여, 도 15에 나타내는 바와 같이 투영 데이터 D2(view, x, y)를 작성한다.

여기서, 콘 빔 재구성 가중 계수 w(i, j)는 이하와 같다. 팬 빔 화상 재구 성의 경우에는, 일반적으로, view=βa에서 X선관(21)의 초점과 재구성 영역 P 상(xy 평면 상)의 화소 g(X, y)를 맺는 직선이 X선 빔의 중심축 Bc에 대하여 이루는 각도를 γ로 하고, 그 대향 뷰를 view=βb라고 하면, 아래와 같이 된다.

재구성 영역 P 상의 화소 g(X, y)를 지나는 X선 빔과 그 대향 X선 빔이 재구성 평면 P과 하는 각도를, αa, αb라고 하면, 이들에 의존한 콘 빔 재구성 가중 계수 ωa, ωb를 가하여 가산해서, 역투영 화소 데이터 D2(0, x, y)를 구한다. 이 경우, 이하의 수학식과 같이 된다.

단, D2(0, x, y)_a는 뷰 βa의 역투영 데이터, D2(0, x, y)_b는 뷰 βb의 역투영 데이터로 한다.

또, 콘 빔 재구성 가중 계수의 대향 빔끼리의 합은,

콘 빔 재구성 가중 계수 ωa, ωb를 곱하여 가산함으로써, 콘 각 아티팩트를 저감할 수 있다.

예컨대, 콘 빔 재구성 가중 계수 ωa, ωb는, 다음 수학식에 의해 구한 것을 이용할 수 있다. 또, ga는 뷰 βa의 가중 계수, gb는 뷰 βb의 가중 계수이다.

팬 빔 각의 1/2를 γmax라고 하면, 아래와 같이 된다.

예컨대, ga, gb의 일례로서, max[]를 값이 큰 쪽을 채용하는 함수라고 하면, 아래와 같이 된다.

또한, 콘 빔 화상 재구성의 경우에는, 거리 계수를 재구성 영역 P 상의 각 화소에 더 승산한다. 거리 계수는 X선관(21)의 초점으로부터 투영 데이터 Dr에 대응하는 다열 X선 검출기(24)의 검출기 열 J, 채널 i까지의 거리를 r0으로 하고, X선관(21)의 초점으로부터 투영 데이터 Dr에 대응하는 재구성 영역 P 상의 화소까지의 거리를 r1로 할 때, (r1/rO)²이다.

또한, 평행 빔 화상 재구성의 경우에는, 재구성 영역 P 상의 각 화소에 콘 빔 재구성 가중 계수 w(i, j)만을 승산하면 좋다.

단계 S73에서는, 도 16에 도시하는 바와 같이, 미리 클리어해 놓은 역투영 데이터 D3(x, y)에, 투영 데이터 D2(view, x, y)를 화소 대응으로 가산한다.

단계 S74에서는, CT 화상의 재구성에 필요한 전체 뷰(즉, 300도분의 뷰 또는「180도분+팬각도분」의 뷰)에 대하여, 단계 S01∼S63을 반복하여, 도 16에 도시하는 바와 같이, 역투영 데이터 D3(x, y)을 얻는다.

또, 도 12(c), 12(d)에 도시하는 바와 같이, 재구성 영역 P를 원형의 영역으로 해도 좋다.

(실시예 4)

본 실시예 3에서는, 채널 방향 X선 콜리메이터(31)를 이용하여 설명을 했지만, 도 31에 도시하는 바와 같이, 빔 형성 X선 필터(32)를 이용하여도 마찬가지인 효과를 낼 수 있다.

도 31에는 빔 형성 X선 필터의 통상 위치, 즉 채널 방향의 이동량이 0인 때를 나타내고 있다.

도 32, 도 33는 빔 형성 X선 필터의 이동량이 Adl, Ad2인 경우를 나타내고 있다. 이 경우, 관심 영역의 중심과 X선 초점을 맺는 직선이, 빔 형성 X선 필터(32)의 X선 투과 경로가 가장 짧은 직선에 겹치도록 제어하면 좋다.

이것을 중첩하기 위해서는,

X선 초점과 빔 형성 필터까지의 거리를 도 31과 같이 D라고 하면 아래와 같 이 된다.

(실시예 5)

본 발명을 X선 CT 투시 장치에 이용한 경우를 도 34에 나타낸다. 우선 단계 S1에 있어서, 전체의 단층 화상을 촬영한다.

다음에 단계 S2에 있어서, 단계 S1에서 촬영된 단층 화상 위에 촬영을 계속하고자 하는 관심 영역을 설정한다. 이 관심 영역의 설정인 때에는 주사 갠트리(20)의 것은 들어가 있는 스캔 룸(room)에 있는 오퍼레이터가, 그 손에 있는 X선 CT 투시용 조작 패널(33)을 이용하여, 관심 영역의 설정을 행한다.

다음에 단계 S3에 있어서, 채널 방향 콜리메이터(31) 또는 형상 X선 콜리메이터(32)가 관심 영역 또는, 그 중심을 채널 방향으로 추적하면서 관심 영역에 X선 조사를 행하여, 관심 영역의 투영 데이터를 수집한다.

다음에 단계 S4에 있어서, 도 3에 나타내는 것과 같은 전체의 프로파일 에어리어에 근거한 투영 데이터의 보정을 행하여, 보정된 투영 데이터를 화상 재구성한다.

다음에 단계 S5에 있어서, 관심 영역의 변경이 필요할지 여부를 체크한다.

다음에 단계 S6에 있어서, X선 투시 촬영 종료인지 여부를 체크한다.

이상의 X선 CT 장치(100)에서, 본 발명의 X선 CT 장치, 또는 X선 CT 촬영 방법에 의하면, 채널 방향 X선 콜리메이터에 의해, 종래의 다열 X선 검출기, X선 CT 장치 또는, 플랫 패널 X선 CT 장치에 비해, 피검체의 X선 피폭을 저감할 수 있는 효과가 있다.

또, 화상 재구성법은, 종래 공지의 펠드캅프법에 의한 3 차원 화상 재구성법이어도 좋다. 또한, 다른 3 차원 화상 재구성 방법이어도 좋다. 또한, 3 차원 화상 재구성이 아니라 종래의 2차원 화상 재구성이라도 마찬가지의 효과는 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에서는, 각 열마다 계수의 상이한 열 방향(z 방향) 필터를 콘볼루션하고 있지만, 열 방향(z 방향) 필터는 없더라도 마찬가지의 효과는 얻을 수 있다.

또한, 본 실시예에서는 다열 X선 검출기의 X 선 CT 장치를 이용하고 있지만, 1 열의 X선 검출기의 X선 CT 장치로도 마찬가지의 효과는 얻을 수 있다.

또한, 별도의 효과로서는, 촬영하고자 하는 부위의 관심 영역에만 X선을 조사하는 채널 방향 X선 콜리메이터 또는 빔 형성 X선 필터 중 적어도 하나를 마련하 여, 촬영 부위의 관심 영역을 추적(tracking)할 필요가 없는 영역에는 X선을 조사하지 않거나, 또는 조사를 적게 하여 단층 화상 촬영을 행하여, 결여된 또는 S/N 비가 열화된 부분의 투영 데이터는, 스카우트 화상 또는 채널 방향의 X선 투영 데이터의 결여 또는 S/N 비의 열화가 없는 투영 데이터의 프로파일 면적을 일례로 하는 특징 파라미터로부터 예측하여 보정해서, 저 피폭 촬영을 할 수 있는 X선 CT 장치를 실현하는 효과가 있다.

Claims

X선 발생 장치(21)와, 서로 대향하는 다열 X선 검출기(24) 사이에 위치하는 피검체를 투과한 X선의 X선 투영 데이터를 수집하는 X선 데이터 수집 수단(25)과,

상기 X선 데이터 수집 수단(25)에 의해 수집된 상기 투영 데이터로부터 화상을 재구성하는 화상 재구성 수단(3)을 포함하며,

상기 화상 재구성 수단은 일부가 결여되어 있거나, 또는 S/N 비가 열화되어 있는 상기 X선 투영 데이터를 보정하는 수단을 포함하는

X선 CT 장치(100).
제 1 항에 있어서,

상기 화상 재구성 수단(3)은, X선 투영 데이터가 결여되지 않는 뷰의 투영 데이터의 뷰(view)의 투영 데이터의 특징 파라미터를 이용하여 일부가 결여되어 있거나, 또는 S/N 비가 열화되어 있는 상기 X선 투영 데이터를 보정하는 수단을 포함하는 X선 CT 장치(100).
제 1 항에 있어서,

상기 화상 재구성 수단(3)은, 스카우트 화상의 특징 파라미터를 이용하여 일 부가 결여되어 있거나, 또는 S/N 비가 열화되어 있는 X선 투영 데이터를 보정하는 수단을 포함하는 X선 CT 장치(100).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

촬영하고자 하는 관심 영역을 설정하는 촬영 조건 설정 수단을 더 포함하며,

상기 화상 재구성 수단(3)은, 스카우트 화상의 프로파일 면적 또는 X선 투영 데이터가 결여되지 않는 뷰의 X선 투영 데이터의 프로파일 면적의 정보를 이용하여, 촬영하고자 하는 관심 영역에 따라 가산될 X선 데이터의 위치 및 프로파일 면적이 변화하는 각 뷰의 X선 투영 데이터의 프로파일 면적이 일정하게 되도록, X선 투영 데이터를 가산함으로써, 일부가 결여된 또는 S/N 비가 열화된 X선 투영 데이터를 보정하는 수단을 포함하는 X선 CT 장치(100).
제 4 항에 있어서,

상기 X선 데이터 수집 수단(25)은, X선 투영 데이터를 수집하는 동안에 촬영하고자 하는 관심 영역을 채널 방향으로 추적(트래킹(tracking))하는 채널 방향 X선 콜리메이터(31) 또는 빔 형성 X선 필터(32) 중, 적어도 하나를 포함하는 X선 CT 장치(100).
제 5 항에 있어서,

상기 X선 데이터 수집 수단(25)은, 촬영하고자 하는 피검체의 기설정된 영역의 관심 영역이 각 뷰 또는 일정 간격의 뷰마다, 채널 위치 및 채널 방향의 개구폭 을 미리 계산하여 구해진 채널 위치, 채널 개구폭에 따라 상기 채널 방향 X선 콜리메이터(31) 또는 상기 빔 형성 X선 필터(32) 중, 적어도 하나를 피드 포워드 제어하는 콘트롤러를 포함하는 X선 CT 장치(100).
제 5 항에 있어서,

상기 X선 데이터 수집 수단(25)은, 각 뷰 또는 일정 간격의 뷰마다 X선 검출기(24)의 출력으로부터, 상기 채널 방향 X선 콜리메이터(31) 또는 상기 빔 형성 X선 필터(32) 중, 적어도 하나의 측정에 따라 채널 방향 위치, 및 채널 방향 개구폭의 설정값과 측정값의 편차량을 피드백 제어하는 콘트롤러를 포함하는 X선 CT 장치(100).
제 6 항 또는 제 7 항에 있어서,

상기 화상 재구성 수단(3)은, 스카우트 화상의 프로파일 면적 또는 일부의 채널이 결여되지 않는 뷰의 X선 투영 데이터의 프로파일 면적의 정보를 이용하여, 각 뷰의 X선 투영 데이터의 프로파일 면적이 일정하게 되도록, 채널 방향의 개구폭의 외측의 일부가 결여된, 또는 S/N 비가 열화된 일부 채널의 X선 투영 데이터를 가산함으로써 X선 투영 데이터를 보정하는 수단을 포함하는 X선 CT 장치(100).
X선 발생 장치와, 서로 대향하는 다열 X선 검출기 사이에 위치하는 피검체를 투과한 X선의 X선 투영 데이터를 수집하는 X선 데이터 수집 수단과,

상기 X선 데이터 수집 수단에 의해 수집된 상기 투영 데이터로부터 화상을 재구성하는 화상 재구성 수단을 포함하며,

상기 화상 재구성 수단은 일부가 결여되어 있거나, 또는 S/N 비가 열화되어 있는 상기 X선 투영 데이터를 보정하는 수단을 포함하는

X선 CT 투시 장치.
제 9 항에 있어서,

상기 채널 방향 X선 콜리메이터 또는 상기 빔 형성 X선 필터를 채널 방향의 중심부 또는 중심부 근방에 고정하고, 상기 화상 재구성 영역의 중심부를 관심 영역으로 하고 상기 피검체의 관심 영역을 상기 화상 재구성 영역의 중심부에 정렬함으로써 저 피폭을 실현하는 X선 CT 투시 장치.