JPH09299360A

JPH09299360A - Ｘ線ｃｔ装置

Info

Publication number: JPH09299360A
Application number: JP8144891A
Authority: JP
Inventors: So Ishii; 創石井; Mikio Matsuoka; 幹夫松岡
Original assignee: Hitachi Medical Corp
Current assignee: Hitachi Healthcare Manufacturing Ltd
Priority date: 1996-05-16
Filing date: 1996-05-16
Publication date: 1997-11-25

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】断層画像を記憶せず記憶媒体の記憶容量を有効
に利用できるＸ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】再構成画像演算部６３は、インタフェース
部６３１と投影データ緩衝バッファ６３２と磁気ディス
ク６３３と再構成演算器６３４と第２のＭＰＵ６３５を
備える。投影データ緩衝バッファ６３２は投影データを
記憶する半導体でできた記憶媒体であって、一般にメモ
リなどの半導体記憶媒体よりデータの読み書きに時間の
かかる磁気ディスク６３３が送信されてきた投影データ
を取りこぼすことのないように緩衝している。再構成演
算器６３４は複数の個数の投影データを磁気ディスク６
３３から投影データ緩衝バッファ６３２に読み出して、
さらに第２のデータ転送バス６３６を介して投影データ
を得て、断層画像を再構成する。第２のＭＰＵ６３５は
第２のデータ転送バス６３６を介してインタフェース部
６３１と投影データ緩衝バッファ６３２と磁気ディスク
６３３と再構成演算器６３４を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体の断層画像
を再構成して表示するＸ線ＣＴ装置に係り、特に前記被
検体の透過Ｘ線データである投影データと前記断層画像
の作成条件データを保存し、前記断層画像を保存しない
ことで、保存するデータの記憶容量を少なくしたＸ線Ｃ
Ｔ装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来のＸ線ＣＴ装置は、本件の特許出願
人が出願した特願平７ー９４２０７号に記載された構成
を有している。このうちのＸ線ＣＴ装置の画像処理部
は、被検体を透過したＸ線を受けるＸ線検出器から電気
信号を得ている。ここでＸ線検出器は、複数のＸ線検出
素子のチャンネルからなっている。これらのチャンネル
間には、Ｘ線ー電気信号の変換に係る出力特性が不均一
となることが知られている。このような不均一な出力特
性は、断層画像を再構成する上でアーチファクトの原因
となるから、この不均一性を補正する必要がある。この
補正は演算器によって行われる（以下「前処理」とい
う）。この前処理をした電気信号を投影データとする。
前記前処理を行う演算器は前処理演算器という。前記投
影データは前処理演算器に電気的に接続されたデータバ
ッファに一時的に記憶される。この一時記憶された投影
データは、前記データバッファと電気的に接続されたボ
ケ補正演算器に断層画像がボケないように補正される。
このボケ補正された投影データは、前記ボケ補正演算器
と電気的に接続された再構成演算器に逆投影処理して２
次元の断層画像を再構成される。前記ボケ補正された投
影データと前記断層画像は、前記ボケ補正演算器と前記
再構成演算器とそれぞれ電気的に接続された磁気ディス
クに記憶される。この記憶された断層画像は前記磁気デ
ィスクに電気的に接続された診断適正化演算器に前記断
層画像のデータを診断しやすいように加工される。この
加工された断層画像は前記診断適正化演算器と電気的に
接続された画像表示部に表示される。また、どの様な前
記断層画像データや前記投影データを格納されたかとい
う画像付帯情報（例えば患者ＩＤ、撮影条件、画像再構
成条件など）も磁気ディスクに格納する。次に、このよ
うにして記憶あるいは格納した各種データから再度断層
画像を表示する手順を例示する。前記画像付帯情報の第
１のリストとして表示して、その第１のリストの中から
所望する患者ＩＤ等を選択し、さらに所望する断層画像
の番号を表示した第２のリストに移行して、その第２の
リストの中から所望する断層画像番号を選択して、この
選択された断層画像番号に対応する断層画像が表示され
ている。また、最近のＸ線ＣＴ装置では、前記被検体を
搭載した寝台を前記被検体の体軸方向に移動させつつ、
前記Ｘ線発生部と前記Ｘ線検出器をスキャナで回転させ
ながら連続的に投影データを得るボリュームスキャンと
呼ばれる投影データの収集方法が主流となっている。こ
のボリュームスキャンは、被検体の広範囲でかつ連続し
た断層画像を得るために迅速な投影データの収集ができ
る。例えば３０回転毎分でスキャナを回転させつつ、前
記被検体にＸ線を照射して前記Ｘ線検出器にて前記投影
データとなる前記電気信号を得て、１回転当たり４枚の
画像を再構成した場合には、１分間に約１２０枚の断層
画像を得ることができる。これらの断層画像は磁気ディ
スクに格納されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のＸ線ＣＴ装
置は、次のような問題点を有している。断層画像のデー
タの容量は、一般的な画像マトリクスサイズが５１２×
５１２の場合、その画素のビット数を１６とすれば、１
枚当たり約０．５メガバイトとなる。仮に、１被検体当
たり２００枚の断層画像を格納しようとすれば約１００
メガバイト必要である。通常使用される磁気ディスクの
容量が数ギガバイト（１ギガバイト＝１０００メガバイ
ト）程度であることが多いため、このままでは数十被検
体分しか格納できず、磁気ディスクの容量が不足してし
まうおそれがあるという問題点があった。

【０００４】また、１被検体当り数百枚の中から所望の
断層画像を表示には、リスト画面を数頁分めくる操作を
したり、スクロール操作をして、所望の断層画像に対応
する断層画像番号を選択しなければならないので、これ
らの煩わしい操作を要するという問題点があった。

【０００５】本発明は、上記問題点のうち少なくとも１
つを解決するためになされたものであり、その目的は、
断層画像を記憶せず記憶媒体の記憶容量を有効に用いる
ことができるＸ線ＣＴ装置を提供することにある。

【０００６】また、断層画像を記憶する記憶媒体がなく
ても、前記断層画像の表示を再現できるＸ線ＣＴ装置を
提供することにある。

【０００７】さらに、所望の断層画像の選択を容易にで
きるＸ線ＣＴ装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的は、被検体にＸ
線を照射しその透過Ｘ線を投影データとし、前記被検体
の体軸を横切る平面に対応する断層画像を計算するのに
必要なだけの前記投影データを得て投影データ群を形成
し、前記投影データ群から前記断層画像を再構成する画
像データ演算部を具備するＸ線ＣＴ装置において、前記
画像データ演算部は、前記断層画像を作成した条件を履
歴情報として記憶する履歴情報記憶手段を備え、前記履
歴情報に基づき前記投影データ群から前記断層画像を再
構成することで達成される。

【０００９】

【発明の実施の形態】本発明のＸ線ＣＴ装置の実施の形
態ごとに、図面を用いて説明する。まず、第１の実施の
形態について、図１〜図３を用いて説明する。図１は本
発明のＸ線ＣＴ装置の第１の実施の形態を示すブロック
図、図２は図１の画像処理部を示す図、図３は図２の再
構成画像演算部を示す図である。

【００１０】本発明の第１の実施の形態のＸ線ＣＴ装置
の構成について図１を用いて説明する。本発明のＸ線Ｃ
Ｔ装置は、Ｘ線発生部１とＸ線検出部３とスキャナ部４
とＸ線制御部５と画像処理部６とスキャナ制御部７と画
像表示部８と操作入力部９と第１のマイクロプロセッサ
（以下「ＭＰＵ」という）１０からなる。Ｘ線発生部１
はＸ線を発生して被検体２に照射する。Ｘ線検出部３は
被検体２を挟んでＸ線発生部１の対向に配置され被検体
２を透過したＸ線を入力して電気信号に変換する。スキ
ャナ４はＸ線発生部１とＸ線検出部３の対向位置関係を
維持するように固定させてＸ線発生部１とＸ線検出部３
を被検体２の周囲を回転させる機構である。Ｘ線制御部
５はＸ線発生部１と電気的に接続されＸ線発生部１が発
生するＸ線に関する電圧、電流を制御する。画像処理部
６はＸ線検出部３と電気的に接続され前記電気信号を投
影データとして入力し、前処理、ボケ補正、再構成の各
演算をして断層画像を求める。スキャナ制御部７はスキ
ャナ２と電気的に接続されスキャナ２内にあるＸ線発生
部１とＸ線検出部３を回転制御するとともに、これらが
現在どの角度位置にあるかを検出している。画像表示部
８は画像処理部６と電気的に接続され前記断層画像を表
示する。操作入力部９は操作者が前記画像付帯情報（前
出の例示に加えて、被検体の撮影部位、ＦＯＶ、画像中
心の各位置、各種フィルタ条件）を入力する。ＭＰＵ１
０は、Ｘ線制御部５と画像処理部６とスキャナ制御部７
と画像表示部８の第１の制御要素と操作入力部９のそれ
ぞれに電気的に接続され前記画像付帯情報に基づき前記
第１の制御要素をおのおの制御する。次に、図１の画像
処理部６の構成について、図２を用いて説明する。画像
処理部６は、前処理演算器６１とボケ補正演算器６２と
再構成演算部６３と第１のデータ転送バス６４を備えて
いる。前処理演算器６１は、データ転送バス６４を介し
て電気的に接続されるＸ線検出部２からの前記電気信号
をＸ線検出素子の不均一性を補正演算して投影データを
求める。ボケ補正演算器６２は第１のデータ転送バス６
４と電気的に接続され前記投影データを断層画像となっ
たときにボケが出ないように例えばエッジ強調のような
ボケ補正演算する。再構成画像演算部６３は第１のデー
タ転送バス６４と電気的に接続されボケ補正演算された
投影データを格納して、この格納した投影データを読み
出して再構成処理する。第１のデータバス６４はＸ線検
出部２と第１のＭＰＵ１０と前処理演算器６１とボケ補
正演算器６２と再構成演算部６３を相互に電気的に接続
する。また、第１のデータバス６４は第１のＭＰＵ１０
に制御される。次に、図２の再構成画像演算部６３の構
成について、図３を用いて説明する。再構成画像演算部
６３は、インタフェース部６３１と投影データ緩衝バッ
ファ６３２と磁気ディスク６３３と再構成演算器６３４
と第２のＭＰＵ６３５と第２のデータ転送バス６３６を
備えている。インターフェース部６３１は、第１のデー
タ転送バス３４と第２のデータ転送バス６３６の両者の
転送レートの違いを緩衝して投影データと断層画像のデ
ータと前記画像付帯情報を送受信する。投影データ緩衝
バッファ６３２は、第２のデータ転送バス６３６と電気
的に接続され投影データを記憶する半導体でできた記憶
媒体であって、一般にメモリなどの半導体記憶媒体より
データの読み書きに時間のかかる磁気ディスク６３３が
送信されてきた投影データを取りこぼすことのないよう
に緩衝している。磁気ディスク６３３は、投影データ緩
衝バッファ６３２と第２のデータ転送バス６３６のそれ
ぞれに電気的に接続され緩衝された前記投影データを格
納する。再構成演算器６３４は第２のデータ転送バス６
３６と電気的に接続され複数の前記投影データを磁気デ
ィスク６３３から投影データ緩衝バッファ６３２に読み
出して、さらに第２のデータ転送バス６３６を介して前
記投影データを得て、断層画像を再構成する。第２のＭ
ＰＵ６３５は前記画像付帯情報に基づいてインタフェー
ス部６３１と投影データ緩衝バッファ６３２と磁気ディ
スク６３３と再構成演算器６３４の第２の制御要素をお
のおの制御する。第２のデータ転送バス６３６はインタ
フェース部６３１と投影データ緩衝バッファ６３２と磁
気ディスク６３３と再構成演算器６３４と第２のＭＰＵ
６３５をそれぞれ相互に電気的に接続している。ここ
で、被検体の断層画像を得るための前記投影データ取得
の必要な範囲について説明する。前記断層画像を得るた
めにはその断層平面に係る全周（３６０゜）分の投影デ
ータが必ずしも必要なく、少なくとも半周（１８０゜）
分の投影データがあれば対向する投影データを利用する
ことで、前記断層画像が得られることが知られている。
詳細は、昭和６１年３月３１日、発明協会発行、「特許
からみたＸ線ＣＴ装置」、第６８頁〜第７３頁に記載さ
れている。本明細書の「複数の投影データ」とは、少な
くとも半周分得られた投影データ群を指すこととする。
また、ボリュームスキャンは、本件の特許出願人の特公
平７ー６７４４５号公報に開示されている。

【００１１】次に、本発明の第１の実施の形態のＸ線Ｃ
Ｔ装置の動作について説明する。第１のＭＰＵ１０は、
スキャナ４にＸ線発生部１とＸ線検出部３を被検体２に
周りを回転させつつ、Ｘ線発生部１にＸ線を発生させて
被検体２に照射させ、Ｘ線検出部３に被検体２を透過し
たＸ線を入力して電気信号に変換させ、画像処理部６に
前記電気信号を投影データとして入力させ、前処理、ボ
ケ補正、再構成の各演算をして断層画像を求めさせ、画
像表示部８に前記断層画像を表示させる。次に、画像処
理部６の動作について説明する。第１のＭＰＵ１０は、
前処理演算器６１にＸ線検出部２からの前記電気信号を
Ｘ線検出素子の不均一性を補正演算して投影データを求
めさせ、ボケ補正演算器６２に前記投影データを断層画
像となったときにボケが出ないように例えばエッジ強調
のようなボケ補正演算させ、再構成画像演算部６３にボ
ケ補正演算された投影データを格納させ、この格納した
投影データを読み出して再構成処理させる。次に、再構
成画像演算部６３の動作について説明する。第１のＭＰ
Ｕ１０は、インターフェース部６３１を介して第２のＭ
ＰＵ６３５を制御する。この制御は被検体のどの部位の
画像をどれだけ得たいかという情報が引き渡される。第
２のＭＰＵ６３５はインターフェース部６３１から受信
した投影データを投影データ緩衝バッファ６３２に記憶
させ、磁気ディスク６３３に緩衝された前記投影データ
を格納させ、再構成演算器６３４に複数の前記投影デー
タを磁気ディスク６３３から投影データ緩衝バッファ６
３２に読み出して、これらの前記投影データから断層画
像を再構成させる。また、一旦作成した断層画像の画像
付帯情報の履歴情報を磁気ディスク６３３に記憶してお
く。そして、前記一旦作成した断層画像を再び作成する
ときは前記履歴情報に基づいて作成する。また、前記履
歴情報のうちの所望する断層画像だけ選択して再現する
選択手段を前記操作入力部に備える。そして、該選択に
基づいて所望する断層画像だけ再現すれば冗長な前記画
像付帯情報のリストから選択することを不要とすること
ができる。

【００１２】本発明の第１の実施の形態のＸ線ＣＴ装置
は、履歴情報に基づいて断層画像を再構成するので、前
記断層画像を記憶する必要がないから、記憶媒体の記憶
容量を有効に用いることができる。

【００１３】また、前記履歴情報を記憶しておけば、一
旦行った計測であればすぐに再現ができるので、断層画
像を記憶する記憶媒体がなくても、前記断層画像の表示
を再現できる。

【００１４】また、前記履歴情報から所望する断層画像
を選択すれば、前記付帯情報の冗長なリストから選択し
ないで済むので、所望の断層画像の選択を容易にでき
る。

【００１５】次に、第２の実施の形態について、図４を
用いて説明する。図４は本発明のＸ線ＣＴ装置の第２の
実施の形態を示すブロック図である。

【００１６】本発明の第２の実施の形態のＸ線ＣＴ装置
の構成について図４を用いて説明する。本発明のＸ線Ｃ
Ｔ装置は、計測装置１００と再構成画像表示装置２００
と通信路３００を有している。計測装置１００は、被検
体にＸ線を照射して投影データを複数得て、これらの投
影データを投影データ群として通信路３００に送り出す
もので、Ｘ線発生部１０１とＸ線検出部１０３とスキャ
ナ部１０４とＸ線制御部１０５とスキャナ制御部１０６
と操作入力部１０７と制御情報記憶部１０８と第１のイ
ンターフェース部１０９と第１のＭＰＵ１１０からな
る。Ｘ線発生部１０１とＸ線検出部１０３とスキャナ部
１０４とＸ線制御部１０５とスキャナ制御部１０６と操
作入力部１０７は、第１の実施の形態で述べたものと同
じであるのでここでは説明を省略する。制御情報記憶部
１０８は前記操作入力部１０７と接続され前記画像付帯
情報を記憶する。第１のインターフェース部１０９は、
Ｘ線検出部１０３と制御情報記憶部１０８と通信路３０
０にそれぞれ電気的に接続され前記電気信号と前記画像
付帯情報を通信路３００に送り出す。第１のＭＰＵ１１
０は、Ｘ線制御部１０５とスキャナ制御部１０６の各制
御要素と第１のインターフェース部１０９の第１の制御
要素と制御情報記憶部１０８のそれぞれに電気的に接続
され前記画像付帯情報に基づき各前記第１の制御要素を
制御する。再構成画像表示装置２００は、前記通信路に
送り出された投影データ群を受信して、受信した投影デ
ータから断層画像を再構成して表示するもので、第２の
インターフェース部２０１と磁気ディスク２０２と画像
処理部２０３と画像表示部２０４と第２のＭＰＵ２０５
からなる。第２のインターフェース部２０１は、通信路
３００と電気的に接続され第１のインターフェース１０
８から送り出された前記電気信号をデータ信号として、
前記Ｘ線発生条件および前記画像表示条件を制御信号と
して受け入れる。磁気ディスク２０２は、第２のインタ
ーフェース部２０３と電気的に接続され前記データ信号
を投影データとして記憶する。画像処理部２０２は第２
のインターフェース部２０１と電気的に接続され前記デ
ータ信号を投影データとして入力し、前処理、ボケ補
正、再構成の各種演算をして断層画像を求める。また、
ここでは図示しないが、第１の実施の形態で述べたよう
な緩衝バッファを用いた磁気ディスク２０２から読み出
した前記投影データを使い断層画像を求めてもよい。画
像表示部２０４は画像処理部２０３と電気的に接続され
前記断層画像を表示する。第２のＭＰＵ２０５は、第２
のインターフェース部２０１と磁気ディスク２０２と画
像処理部２０３と画像表示部２０４の第２の制御要素と
それぞれ接続され前記第２の制御要素を前記制御信号に
基づいて制御する。通信路３００は計測装置１００と再
構成画像表示装置２００を相互に接続し、前記データ信
号と制御信号を送受信し合う。

【００１７】次に、本発明の第２の実施の形態のＸ線Ｃ
Ｔ装置の動作について説明する。第１のＭＰＵ１１０
は、スキャナ１０４にＸ線発生部１０１とＸ線検出部１
０３を被検体２に周りを回転させつつ、Ｘ線発生部１０
１にＸ線を発生させて被検体２に照射させ、Ｘ線検出部
１０３に被検体２を透過したＸ線を入力して電気信号に
変換させ、第１のインターフェース部１０８に前記電気
信号を通信路３００に送り出させるとともに、制御情報
記憶部１０８に記憶された前記Ｘ線発生条件と前記画像
表示条件を通信路３００に送り出させる。第２のＭＰＵ
２０５は、第２のインターフェース部２０１に前記デー
タ信号および前記制御信号を受け入れさせ、磁気ディス
ク２０２に前記データ信号を投影データとして記憶さ
せ、画像処理部２０３に前記データ信号を投影データと
して入力させ、前処理、ボケ補正、再構成の各演算をし
て断層画像を求めさせ、画像表示部２０４に前記断層画
像を表示させる。また、一旦作成した断層画像のＸ線発
生条件や撮影条件の履歴情報を制御情報記憶部１０８に
記憶しておく。そして、前記一旦作成した断層画像を再
び作成するときは前記履歴情報に基づいて作成する。ま
た、前記履歴情報のうちの所望する断層画像だけ選択し
て再現する選択手段を前記操作入力部に備える。そし
て、該選択に基づいて所望する断層画像だけ再現すれば
冗長な前記画像付帯情報のリストから選択することを不
要とすることができる。

【００１８】本発明の第２の実施の形態のＸ線ＣＴ装置
は、履歴情報に基づいて断層画像を再構成するので、前
記断層画像を記憶する必要がないから、記憶媒体の記憶
容量を有効に用いることができる。

【００１９】また、前記履歴情報を記憶しておけば、一
旦行った計測であればすぐに再現ができるので、断層画
像を記憶する記憶媒体が計測装置１００になくても、前
記断層画像の表示を再現できる。

【００２０】また、前記履歴情報から所望する断層画像
を選択すれば、前記付帯情報の冗長なリストから選択し
ないで済むので、所望の断層画像の選択を容易にでき
る。

【００２１】また、第３の実施の形態として（図示しな
い）、図４の計測装置の第１のインターフェース部に相
当するものを取付けた図１のＸ線ＣＴ装置と、図４の再
構成画像表示装置の第２のインターフェース部に相当す
るものを取付けてかつ、数ギガバイト以上の容量の磁気
ディスクを備える汎用の画像ワークステーションと、前
記第１および第２のインターフェース部を相互に接続す
る通信路からなるネットワークシステムを提案する。

【００２２】前記ネットワークシステムは、次のように
動作する。前記Ｘ線ＣＴ装置は、被検体の投影データの
収集から断層画像を得るまでの一連の操作をして、該断
層画像とその画像付帯情報を一時的に記憶しつつ、前記
通信路に送り出す。前記画像ワークステーションは、前
記断層画像とその付帯情報を自身が所有する磁気ディス
クに格納し、この格納が終了した旨の格納終了信号を前
記通信路に送り出す。前記Ｘ線ＣＴ装置は、前記格納終
了信号に基づいて一時的に記憶した前記断層画像を消去
する。

【００２３】本発明の第３の実施の形態のＸ線ＣＴ装置
は、格納終了信号にて断層画像を消去するから、記憶媒
体の記憶容量を有効に用いることができる。

【００２４】以上の実施の形態では、記憶媒体を磁気デ
ィスクで説明したが、磁気ディスクと代えてあるいは組
み合わせて、光ディスク、光磁気ディスク、磁気テー
プ、フロッピーディスク、ＣＤ−ＲＯＭ（追記可能なも
のも含む）などの記憶媒体を少なくとも一つ以上用いて
もよい。

【００２５】本発明の発明の実施の形態をどのように組
み合わせても、記憶媒体の記憶容量を有効に用いること
ができることはいうまでもない。

【００２６】また、前記断層画像の表示を再現できるこ
とはいうまでもない。

【００２７】また、所望の断層画像の選択を容易にでき
ることはいうまでもない。

【００２８】

【発明の効果】本発明は、以上のように構成されている
ので、断層画像を記憶せず磁気ディスクの記憶容量を有
効に用いることができるＸ線ＣＴ装置を提供できるとい
う効果を奏する。

【００２９】また、前記断層画像の表示を再現できるＸ
線ＣＴ装置を提供できるという効果を奏する。

【００３０】さらに、所望の断層画像の選択を容易にで
きるＸ線ＣＴ装置を提供できるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のＸ線ＣＴ装置の第１の実施の形態を示
すブロック図。

【図２】図１の画像処理部を示す図。

【図３】図２の再構成画像演算部を示す図。

【図４】本発明のＸ線ＣＴ装置の第２の実施の形態を示
すブロック図。

【符号の説明】

６、２０３画像処理部６１前処理演算器６２ボケ補正演算器６３再構成演算部６４第１のデータ転送バス６３１、１０９、２０１インタフェース部６３２投影データ緩衝バッファ６３４再構成演算器６３６第２のデータ転送バス１０８制御情報記憶部２０２、６３３磁気ディスク２０５、６３５第２のＭＰＵ。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体にＸ線を照射しその透過Ｘ線を投影
データとし、前記被検体の体軸を横切る平面に対応する
断層画像を計算するのに必要なだけの前記投影データを
得て投影データ群を形成し、前記投影データ群から前記
断層画像を再構成する画像データ演算部を具備するＸ線
ＣＴ装置において、前記画像データ演算部は、前記断層
画像を作成した条件を履歴情報として記憶する履歴情報
記憶手段を備え、前記履歴情報に基づき前記投影データ
群から前記断層画像を再構成することを特徴とするＸ線
ＣＴ装置。