JPH056459B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、Ｘ線管と検出器を一体として被検体
の周囲を回転し、被検体の断面の種々の方向から
のＸ線吸収データを得、これらのデータを演算処
理して被検体の断層像を得るＸ線CT装置（CTは
Computer Tomographyの略）に関する。

（従来の技術） 従来のＸ線CT装置は、被検体断面に各ビユー
（View）方向に十分狭い時間幅（ブレによる画像
の分解能劣化が起きず、撮像位置が点とみなせる
程度の時間幅）のＸ線パルスを被検体に曝射し、
撮像が行われている。

（発明が解決しようとする問題点） 上記のＸ線CT装置において、被検体のモーシ
ヨンアーテイフアクト（Motion artifuacts）を
防ぐと共に、診断に要する時間を短縮するため
に、スキヤン速度を上げて撮像に要する時間を短
縮し、且つ十分なビユー数を確保しようとすると
次のような種々の問題が生じる。

(a) ビユー数とＸ線パルス幅をそのままにしてス
キヤン時間を短縮すると、Ｘ線の１パルス当た
りのＸ線管と検出器の回転運動量が大きくな
り、回転方向のブレによる分解能劣化が問題と
なる。

(b) このブレによる分解能劣化を防ぐために、回
転速度に比例してＸ線パルスの幅を狭くすると
（Ｘ線パルス幅）×（ビユー数）で表わされる総
照射時間が短くなり、信号強度が弱くなるため
に、ノイズの影響を受け易くなる。

(c) (b)項のような問題点を解決するためにはビユ
ー数を増加するか、単位時間当たりのＸ線の曝
射線量を増大させればよいが、被検体の被曝線
量が増加したり、スキヤン時間や、画像を出す
のに必要な演算時間が余計にかかつたり、装置
のコストがアツプしたりする。

本発明は、このような従来装置における種々の
問題点に鑑みなされたもので、その目的は、ビユ
ー数やＸ線の単位時間当たりの曝射線量を増やす
ことなく、分解能劣化を最小限にとどめ、高速ス
キヤンを行うことのでき、ノイズの少ない高画質
の断層像が得られるＸ線CT装置を実現すること
にある。

（問題点を解決するための手段） このような問題点を解決する本発明はＸ線管と
検出器とを一体として被検体の周囲をスキヤン
し、前記被検体の断面の種々の方向からのＸ線吸
収データを得、これらの各データを演算処理して
被検体の断層像を得るＸ線CT装置において、前
記スキヤンして得られた各チヤンネルのデータと
復元関数とを用いてビユー方向にのみ補正を加え
る手段を設け、このビユー方向にのみ補正を加え
たデータを利用して被検体の断層像を得るように
したことを特徴とするものである。

（実施例） 以下、図面を用いて本発明の実施例を詳細に説
明する。第１図は本発明に係るＸ線CT装置の一
実施例を示す説明図である。第１図において、１
はＸ線管で、ここでは連続Ｘ線を曝射するものと
する。２は被検体、３は被検体２を透過した後の
Ｘ線を検出する検出器で、被検体２を挟んでＸ線
管１と一体となつて、ガントリーを構成してお
り、被検体（患者）の体軸を中心にして被検体周
囲を回転（スキヤン）する。４は検出器３から得
られた被検体断面の種々の方向からのＸ線吸収デ
ータを入力するデータ収集手段で、ガントリーの
360°回転によつて、例えば576ビユーに相当する
データを得る。５はデータ収集手段４からのデー
タを感度補正する手段、６は各ビユー間１点補間
を行い倍の1152ビユーに相当するデータを得る手
段、７はビユー方向にのみ補正を加える手段、８
は補正手段７からの補正後データの中から、576
ビユー相当分のデータを抜き出す手段である。前
記した各手段６，７，８は、ビユー・チヤンネル
平面で、各チヤンネルのデータをビユー方向にの
み補正を加える手段を構成している。９はデータ
抜き出し手段８からのデータを入力するログ
（log）変換手段、１０はその他の前処理を行う手
段、１１は画像の再構成を行う手段、１２は再構
成した断層像を表示する表示手段である。前記し
た各手段１０，１１，１２は、従来より公知の技
術を用いて実現される。又、各手段５〜１１は、
ソフトウエアによつて実現されるものとする。

このような構成により、Ｘ線パルス幅によるブ
レを最小限にとどめつつ、スキヤン時間を短縮す
るか若しくはスキヤン時間一定でＸ線パルス幅を
拡げることによつてノイズの少ない高画質の断層
像を得るようにしている。

以下、この点について、更に詳しく説明する。
ビユー数とＸ線パルス幅をそのままにしてスキヤ
ン時間を短縮していくと、Ｘ線照射の時間間隔が
０になり、連続Ｘ線となる。そこで、例えば連続
Ｘ線を使つて360°で576ビユーのデータを採取す
る場合について考えると、得られる各ビユーの各
チヤンネルのデータは、検出器とＸ線管が360°を
576分割した角度を移動する間の測定値を積分し
たものになつている。従つて、これらのデータ
は、ブレの全くないデータを、ビユー方向にＸ線
波形で合成積分したと考えることができる。これ
を周波数空間で見れば、ブレのないオリジナルデ
ータの周波数成分にＸ線波形の周波数成分（伝達
関数）を乗じたものとなる。このＸ線波形によつ
て周波数特性が変化したデータから、ブレのない
オリジナルデータを推定するには、予め分かつて
いるＸ線波形の周波数成分である伝達関数Ｔ（）
の逆関数Ｉ（）＝１／Ｔ（）を、得られたデー
タの周波数特性に乗じ、それを逆フーリエ変換す
ることによつて求める。Ｉ（）は復元関数と呼
ばれる。本発明実施例においては、これと同じ事
を、各手段６，７，８によつて、前記した復元関
数をそのまま逆フーリエ変換し、得られた関数で
データを合成積分（ビユー方向のみ）することに
よつて、周波数特性を求めることなしで実現して
いる。ここで、復元関数に発散する点が存在する
場合、完全には復元することはできず、近似的に
発散しない復元関数を利用することになる。

一方、これとは逆に、積極的に復元関数を意識
せず、似たような別の関数（例えば適当な高域強
調関数）を使うことによつて補正するようにして
もよい。

尚、手段６の補間について説明すれば、次の通
りである。連続Ｘ線は、各ビユーについては、パ
ルス幅が１ビユー時間に等しい矩形波と考えるこ
とができる。そこで、矩形のＸ線パルスの幅を１
周期とする正弦波データを考えると、このデータ
を１周期にわたつて積分すると常に０となるか
ら、伝達関数は０である。この間の周波数を
とすると、矩形のＸ線パスルによる伝達関数Ｔ
（）は第２図のようになる。

従つて、逆関数Ｉ（）は第３図の破線のよう
にで発散するが、実際の復元関数はそうなら
ないように適当な関数を選ぶ必要がある。

結果的に周波数の成分は復元することがで
きないため、この周波数は復元の限界周波数
と呼ばれる。ここで、この限界周波数まで復元す
ることを考えると、この限界周波数を表現す
るためには１周期に２点のデータが必要である。
従つて、１ビユーで２点のデータを必要とする
が、現実のデータは１ビユー１データなので２ビ
ユー幅を１周期とするような周波数／２まで
しか表現できない。この周波数をナイキスト周波
数という。そこで、限界周波数までの周波数
表現を可能にするためにはビユーの間にもう１点
補間によりデータを増やすことが必要である。こ
の補間は対向ビユーのデータによつてなされる。
対向ビユーデータとは、Ｘ線が被検体を第４図の
ようにａからｂの方向へつらぬく場合と、逆に、
第５図のようにｂからａにつらぬく場合の２つの
データの関係をいい、対向ビユーデータまでをも
含めると、限界周波数近くまでの復元をする
ことができる。

（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、ブレに
よる画像劣化を最小限にとどめ、高速スキヤンを
行うことができ、又、ノイズの少ない高画質の断
層像が得られるＸ線CT装置が実現できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るＸ線CT装置の一例を示
す説明図、第２図乃至第５図は動作説明図であ
る。 １……Ｘ線管、２……被検体、３……Ｘ線検出
器、４……データ収集手段、５……感度補正手
段、６……ビユー間補間手段、７……ビユー方向
補正手段、８……データ抜き出し手段、９……ロ
グ変換手段、１０……前処理手段、１１……再構
成手段、１２……表示手段。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ Ｘ線管と検出器とを一体として被検体の周囲
   をスキヤンし、前記被検体の断面の種々の方向か
   らのＸ線吸収データを得、これらの各データを演
   算処理して被検体の断層像を得るＸ線CT装置に
   おいて、前記スキヤンして得られた各チヤンネル
   のデータと復元関数とを用いてビユー方向にのみ
   補正を加える手段を設け、このビユー方向にのみ
   補正を加えたデータを利用して被検体の断層像を
   得るようにしたことを特徴とするＸ線CT装置。