JPH11146873A - X線ct装置 - Google Patents
X線ct装置Info
- Publication number
- JPH11146873A JPH11146873A JP10266265A JP26626598A JPH11146873A JP H11146873 A JPH11146873 A JP H11146873A JP 10266265 A JP10266265 A JP 10266265A JP 26626598 A JP26626598 A JP 26626598A JP H11146873 A JPH11146873 A JP H11146873A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- ray
- scan
- scanning
- subject
- ray source
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000004846 x-ray emission Methods 0.000 claims description 4
- 238000013480 data collection Methods 0.000 claims description 2
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 8
- 238000003325 tomography Methods 0.000 abstract 1
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 20
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 12
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 9
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 8
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 101100112083 Arabidopsis thaliana CRT1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100238301 Arabidopsis thaliana MORC1 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100519629 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) PEX2 gene Proteins 0.000 description 1
- 101100468521 Saccharomyces cerevisiae (strain ATCC 204508 / S288c) RFX1 gene Proteins 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 1
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 ら旋スキャンによるX線CT装置において、
被検体部位に応じた任意の位置への位置設定の自動化を
はかりたい。 【構成】 被検体を搭載したベッドを移動させながら、
X線源を連続的に回転させるら旋スキャンを行わせるX
線CT装置において、被検体の任意の部位上の再構成に
必要な走査範囲やスライス位置等を与えることで、その
位置決め及び位置制御及びら旋スキャン計測を実現す
る。
被検体部位に応じた任意の位置への位置設定の自動化を
はかりたい。 【構成】 被検体を搭載したベッドを移動させながら、
X線源を連続的に回転させるら旋スキャンを行わせるX
線CT装置において、被検体の任意の部位上の再構成に
必要な走査範囲やスライス位置等を与えることで、その
位置決め及び位置制御及びら旋スキャン計測を実現す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はら旋スキャンを行う
X線CT装置に関する。
X線CT装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ら旋スキャンを行ったX線CT装置の従
来例には、「ディジタル画像処理の医用機器への応用と
問題点」(技研センタ主催のセミナー「医用画像のディ
ジタル信号処理技術とその臨床応用への問題点」での発
表論文。昭和56年10月26日。堀場勇夫著。II42
〜II44ページ)(従来例Aと称す)、及び特開昭59
−111738号(従来例Bと称す)がある。従来例A
は、ら旋スキャンCT装置の原理を示す文献であり、X
線源を被検体の囲りに回転させること、この回転と共に
被検体を体軸方向に移動させることの2つの特徴を持つ
ら旋スキャンの原理を開示する。更に、従来例Aは、こ
のら旋スキャンで収集したデータを再構成する旨を開示
する。かくして、ら旋スキャンによるX線CT装置の原
理が記載されたことになる。
来例には、「ディジタル画像処理の医用機器への応用と
問題点」(技研センタ主催のセミナー「医用画像のディ
ジタル信号処理技術とその臨床応用への問題点」での発
表論文。昭和56年10月26日。堀場勇夫著。II42
〜II44ページ)(従来例Aと称す)、及び特開昭59
−111738号(従来例Bと称す)がある。従来例A
は、ら旋スキャンCT装置の原理を示す文献であり、X
線源を被検体の囲りに回転させること、この回転と共に
被検体を体軸方向に移動させることの2つの特徴を持つ
ら旋スキャンの原理を開示する。更に、従来例Aは、こ
のら旋スキャンで収集したデータを再構成する旨を開示
する。かくして、ら旋スキャンによるX線CT装置の原
理が記載されたことになる。
【0003】従来例Bは、従来例Aと同様にら旋スキャ
ンX線CT装置を開示する。更に従来例Bは、ら旋スキ
ャンで収集したデータからの再構成法及びアーチファク
ト低減法を各種開示する。
ンX線CT装置を開示する。更に従来例Bは、ら旋スキ
ャンで収集したデータからの再構成法及びアーチファク
ト低減法を各種開示する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記後者従来例は、患
者ベッドの移動及びX線スキャナの回転によりら旋スキ
ャンを行う旨の記載はあるが、実際のら旋スキャンを行
うに際しての手順の記載はない。特にら旋スキャン行う
際に、断層像を得るスライス面や、撮影範囲となる走査
範囲を自在に指定できれば、他の部位へのX線の無駄な
照射を避けることができ、撮影時間もより短縮できるこ
とになる。
者ベッドの移動及びX線スキャナの回転によりら旋スキ
ャンを行う旨の記載はあるが、実際のら旋スキャンを行
うに際しての手順の記載はない。特にら旋スキャン行う
際に、断層像を得るスライス面や、撮影範囲となる走査
範囲を自在に指定できれば、他の部位へのX線の無駄な
照射を避けることができ、撮影時間もより短縮できるこ
とになる。
【0005】本発明の目的は、往路と復路とでら旋スキ
ャン計測を可能にするX線CT装置を提供するものであ
る。
ャン計測を可能にするX線CT装置を提供するものであ
る。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明は、X線を発生し
つつ被検体の廻りを第1の所定速度で回転するX線源
と、このX線源と対向して設けられて被検体を透過して
きたX線を検出するX線検出器と、被検体を乗せて往路
と復路との両者それぞれに第2の所定速度で連続移動可
能な患者ベッドと、前記X線源の回転と前記患者ベッド
の移動によりら旋走査を行う手段と、前記被検体を透過
したX線データを収集するデータ収集手段と、前記デー
タから画像再構成する画像再構成手段とを有するX線C
T装置において、前記往路走査の終了時のX線源の被検
体体軸方向位置と、前記復路走査の開始時のX線源の被
検体体軸方向位置とを所定関係に制御する制御手段を備
えたことを特徴とするX線CT装置を開示する。
つつ被検体の廻りを第1の所定速度で回転するX線源
と、このX線源と対向して設けられて被検体を透過して
きたX線を検出するX線検出器と、被検体を乗せて往路
と復路との両者それぞれに第2の所定速度で連続移動可
能な患者ベッドと、前記X線源の回転と前記患者ベッド
の移動によりら旋走査を行う手段と、前記被検体を透過
したX線データを収集するデータ収集手段と、前記デー
タから画像再構成する画像再構成手段とを有するX線C
T装置において、前記往路走査の終了時のX線源の被検
体体軸方向位置と、前記復路走査の開始時のX線源の被
検体体軸方向位置とを所定関係に制御する制御手段を備
えたことを特徴とするX線CT装置を開示する。
【0007】更に本発明は、往路走査と復路走査とは、
X線源の回転方向は同一で、患者ベッドの移動方向が異
なることによって区別されることを特徴とするX線CT
装置を開示する。
X線源の回転方向は同一で、患者ベッドの移動方向が異
なることによって区別されることを特徴とするX線CT
装置を開示する。
【0008】更に本発明は、往路走査と復路走査とで、
往路走査の終了時のX線源の被検体に対する体軸方向位
置と、復路走査の開始時のX線源の被検体に対する体軸
方向位置とが実質的に同一に設定されることを特徴とす
るX線CT装置を開示する。
往路走査の終了時のX線源の被検体に対する体軸方向位
置と、復路走査の開始時のX線源の被検体に対する体軸
方向位置とが実質的に同一に設定されることを特徴とす
るX線CT装置を開示する。
【0009】更に本発明は、往路走査と復路走査とで、
往路走査の終了時のX線源のX線放射終了角度と、復路
走査開始時のX線源のX線放射開始角度とが異なって設
定されることを特徴とするX線CT装置を開示する。
往路走査の終了時のX線源のX線放射終了角度と、復路
走査開始時のX線源のX線放射開始角度とが異なって設
定されることを特徴とするX線CT装置を開示する。
【0010】
【発明の実施の形態】図2はR−R方式CT装置の外観
図である。X線CT装置は、X線管装置(X線発生装
置)1と、X線検出器2、X線管用高電圧発生器(図示
せず)、患者ベッド3より成る。X線管装置1とX線検
出器2とは互いにベッド3上の被検体を挟んで対向した
位置関係にある。この対向した位置関係のもとで、X線
管装置1とX線検出器2とは、連続回転させる。連続回
転のために、X線管装置1への高電圧装置からの高電圧
は、スリップリングを介して給電させた。この回転速度
は後述の図5の正弦波軌跡からわかるように一定速度で
ある。
図である。X線CT装置は、X線管装置(X線発生装
置)1と、X線検出器2、X線管用高電圧発生器(図示
せず)、患者ベッド3より成る。X線管装置1とX線検
出器2とは互いにベッド3上の被検体を挟んで対向した
位置関係にある。この対向した位置関係のもとで、X線
管装置1とX線検出器2とは、連続回転させる。連続回
転のために、X線管装置1への高電圧装置からの高電圧
は、スリップリングを介して給電させた。この回転速度
は後述の図5の正弦波軌跡からわかるように一定速度で
ある。
【0011】X線管装置1とX線検出器2とはフレーム
に一体的に搭載させた。フレーム(スキャナ)にスリッ
プリング機構をつけて高電圧を給電させる。
に一体的に搭載させた。フレーム(スキャナ)にスリッ
プリング機構をつけて高電圧を給電させる。
【0012】患者ベッド3は、スキャナの回転面に垂直
な方向(矢印)に一定速度で移動できる。患者ベッド3
の移動とX線管装置1によるX線の曝射とX線管装置1
の回転とは互いに同期させる。ここで同期とは、後述の
図7の例に示すように、R1とR2との区間においてスキ
ャナの回転速度と患者ベッドの移動速度とが各々定まっ
た一定速度で動き、且つこの間においてX線が次々に曝
射されるということを意味する。こうした三者の同期が
とれたことで、ら旋スキャンによる走査及びら旋スキャ
ン計測が可能になる。更に、X線スキャナの定速回転、
及び患者ベッドの定速移動を実現するには、各々図に示
すような所定の速度パターンによる制御を行う。
な方向(矢印)に一定速度で移動できる。患者ベッド3
の移動とX線管装置1によるX線の曝射とX線管装置1
の回転とは互いに同期させる。ここで同期とは、後述の
図7の例に示すように、R1とR2との区間においてスキ
ャナの回転速度と患者ベッドの移動速度とが各々定まっ
た一定速度で動き、且つこの間においてX線が次々に曝
射されるということを意味する。こうした三者の同期が
とれたことで、ら旋スキャンによる走査及びら旋スキャ
ン計測が可能になる。更に、X線スキャナの定速回転、
及び患者ベッドの定速移動を実現するには、各々図に示
すような所定の速度パターンによる制御を行う。
【0013】患者ベッド及びX線管装置1がそれぞれで
定まる一定速度で移動及び回転することにより、ら旋ス
キャンでの収集データの管理が容易となる利点を持つ。
もし、患者ベッドの移動及びX線管装置1の回転がそれ
ぞれ一定でないと、後述する補間処理での係数a、bの
設定も容易でなく、同一投影角の2つのデータの抽出も
容易でない。
定まる一定速度で移動及び回転することにより、ら旋ス
キャンでの収集データの管理が容易となる利点を持つ。
もし、患者ベッドの移動及びX線管装置1の回転がそれ
ぞれ一定でないと、後述する補間処理での係数a、bの
設定も容易でなく、同一投影角の2つのデータの抽出も
容易でない。
【0014】今、スキャナは、ある固定された回転面で
連続して、且つ高速で回転させる。このとき、患者ベッ
ド3を図3に示すように一定速度でガントリ開口部4に
挿入し、所望の断層面Fを含む範囲(即ち図3に示した
走査範囲W0のこと)で走査する。
連続して、且つ高速で回転させる。このとき、患者ベッ
ド3を図3に示すように一定速度でガントリ開口部4に
挿入し、所望の断層面Fを含む範囲(即ち図3に示した
走査範囲W0のこと)で走査する。
【0015】ここで、走査範囲W0とは再構成のために
必要な計測区間(撮影区間と同義)であり、所望の断層
面Fとはその走査範囲から得られるスライス面のことで
あり、この断層面Fの幅の中で種々のスライス面が設定
される。ここでスライス面とは図5の断層面S(Xn)
の如き任意に選択する面であり、この面に沿って再構成
像を算出することになる。図で走査範囲W0は、Bと
B′とで定まる範囲であり、所望の断層面FとはCと
C′とで定まる範囲である。Bが走査範囲W0の走査開
始位置を示す開始点、B′がその走査終点位置を示す終
了点、Cが所望の断層面Fの開始点、C′がその終了点
である。更に、AとA′とを結ぶ区間が走査範囲W0よ
りも広く設定されたベッド移動区間であり、Aが患者ベ
ッドの移動開始点、A′が患者ベッドの移動停止点であ
る。AとBとを結ぶ区間は患者ベッドが移動開始として
定速移動になるまでに必要充分な時間であり、B′と
A′とを結ぶ区間は定速移動から減速して停止するまで
の時間である。かくして、走査範囲W0では、患者ベッ
ドの定速移動が確保され、X線スキャンも定速回転がな
され、この区間W0で、X線を曝射することでCTら旋
スキャン計測を実行できる。
必要な計測区間(撮影区間と同義)であり、所望の断層
面Fとはその走査範囲から得られるスライス面のことで
あり、この断層面Fの幅の中で種々のスライス面が設定
される。ここでスライス面とは図5の断層面S(Xn)
の如き任意に選択する面であり、この面に沿って再構成
像を算出することになる。図で走査範囲W0は、Bと
B′とで定まる範囲であり、所望の断層面FとはCと
C′とで定まる範囲である。Bが走査範囲W0の走査開
始位置を示す開始点、B′がその走査終点位置を示す終
了点、Cが所望の断層面Fの開始点、C′がその終了点
である。更に、AとA′とを結ぶ区間が走査範囲W0よ
りも広く設定されたベッド移動区間であり、Aが患者ベ
ッドの移動開始点、A′が患者ベッドの移動停止点であ
る。AとBとを結ぶ区間は患者ベッドが移動開始として
定速移動になるまでに必要充分な時間であり、B′と
A′とを結ぶ区間は定速移動から減速して停止するまで
の時間である。かくして、走査範囲W0では、患者ベッ
ドの定速移動が確保され、X線スキャンも定速回転がな
され、この区間W0で、X線を曝射することでCTら旋
スキャン計測を実行できる。
【0016】走査範囲W0の開始点Bから所望の断層面
Fの開始点Cまでの区間、及び所望の断層面Fの終了点
C′から走査範囲W0の終了点B′までの区間は、補間
のために使用するデータ計測区間である。こうした補間
のために余分にデータを計測することで所望の断層面F
でのCT断層像を得ることができる。
Fの開始点Cまでの区間、及び所望の断層面Fの終了点
C′から走査範囲W0の終了点B′までの区間は、補間
のために使用するデータ計測区間である。こうした補間
のために余分にデータを計測することで所望の断層面F
でのCT断層像を得ることができる。
【0017】こうした走査に先立って、走査のための位
置決めを行う。位置決めのためには、当然に所望の断層
面Fを定め、走査範囲W0を定めることが必要である。
所望の断層面Fと走査範囲W0とは互いに一義的に定ま
るものであることは明らかであり、実際上、どちらか一
方を定めればよい。走査範囲W0を定めれば、A、B、
C、A′、B′、C′の各位置が得られる。そこで、A
をベッド移動開始点とし、定速移動になるBを走査範囲
W0の開始点とし、Cを所望の断層面Fの開始点とし、
C′を所望の断層面Fの終了点とし、B′を走査範囲W
0の終了点とし、A′を患者ベッドの停止点とするよう
に位置付けを行う。この後で位置Aから患者ベッドの移
動を開始する。
置決めを行う。位置決めのためには、当然に所望の断層
面Fを定め、走査範囲W0を定めることが必要である。
所望の断層面Fと走査範囲W0とは互いに一義的に定ま
るものであることは明らかであり、実際上、どちらか一
方を定めればよい。走査範囲W0を定めれば、A、B、
C、A′、B′、C′の各位置が得られる。そこで、A
をベッド移動開始点とし、定速移動になるBを走査範囲
W0の開始点とし、Cを所望の断層面Fの開始点とし、
C′を所望の断層面Fの終了点とし、B′を走査範囲W
0の終了点とし、A′を患者ベッドの停止点とするよう
に位置付けを行う。この後で位置Aから患者ベッドの移
動を開始する。
【0018】このように、位置決めには、所望の断層面
F又はこれに対応する走査範囲W0を与え、所望の断層
面Fの開始点C(位置6)に対して、ある距離aだけ離
れた位置に位置Aがくるように、CとAとを与える。A
とBとの区間即ち、距離(a−b)の区間がスキャナ及
び患者ベッドが定速になるまでの区間である。更に、B
とCとの区間が、患者ベッドが移動する方向での補間を
用いて投影データを得るための、余分に計測する区間で
あることは前述した。患者ベッドが最終断層面C′(位
置7)を距離bだけ過ぎたB′面まで達するとX線の曝
射は停止され、患者ベッドは減速しA′面で停止する。
この様に、患者ベッドを走査中に走査範囲W0で定速移
動することによって、静止した被検体から見て、走査範
囲W0の区間中には図4(イ)に示すようにら旋状に走
査される。この際のX線管装置の被検体に対する片方向
スキャンによる軌跡を図5に示す。
F又はこれに対応する走査範囲W0を与え、所望の断層
面Fの開始点C(位置6)に対して、ある距離aだけ離
れた位置に位置Aがくるように、CとAとを与える。A
とBとの区間即ち、距離(a−b)の区間がスキャナ及
び患者ベッドが定速になるまでの区間である。更に、B
とCとの区間が、患者ベッドが移動する方向での補間を
用いて投影データを得るための、余分に計測する区間で
あることは前述した。患者ベッドが最終断層面C′(位
置7)を距離bだけ過ぎたB′面まで達するとX線の曝
射は停止され、患者ベッドは減速しA′面で停止する。
この様に、患者ベッドを走査中に走査範囲W0で定速移
動することによって、静止した被検体から見て、走査範
囲W0の区間中には図4(イ)に示すようにら旋状に走
査される。この際のX線管装置の被検体に対する片方向
スキャンによる軌跡を図5に示す。
【0019】以上の走査範囲の設定及び各位置のA、
B、C、A′、B′、C′の設定、及びその後のこの位
置決めを利用しての患者ベッドの制御、X線曝射の制御
は、後述する図11で行われる。
B、C、A′、B′、C′の設定、及びその後のこの位
置決めを利用しての患者ベッドの制御、X線曝射の制御
は、後述する図11で行われる。
【0020】ら旋状走査によって得た投影データ(以
後、ら旋データと呼ぶ)は、図4に示すように、スキャ
ナを被検体の囲りにら旋状に回転させ走査した場合に得
られる投影データと等価である。
後、ら旋データと呼ぶ)は、図4に示すように、スキャ
ナを被検体の囲りにら旋状に回転させ走査した場合に得
られる投影データと等価である。
【0021】ら旋データSRは投影角β、及び被検体の
体軸方向の位置Xとで決定される。ここで走査開始時の
位置X0、スキャナが1回転する間にベッド(及び被検
体)が移動する距離をDとする。被検体位置Xnでのス
ライス面(断層面)S(Xn)の断層像を再構成するに
は、投影データR(β、Xn)(但し、β=0゜〜36
0゜)が必要である。そしてら旋データSRから所望断
層面S(Xn)の投影データR(β、Xn)を補間によっ
て求め、その投影データから画像再構成する。
体軸方向の位置Xとで決定される。ここで走査開始時の
位置X0、スキャナが1回転する間にベッド(及び被検
体)が移動する距離をDとする。被検体位置Xnでのス
ライス面(断層面)S(Xn)の断層像を再構成するに
は、投影データR(β、Xn)(但し、β=0゜〜36
0゜)が必要である。そしてら旋データSRから所望断
層面S(Xn)の投影データR(β、Xn)を補間によっ
て求め、その投影データから画像再構成する。
【0022】断層像を求めるには、その断層面における
投影データR(β、Xn)(但し、β=0゜〜360
゜)を求めればよい。ら旋データを一般式で示すと以下
となる。
投影データR(β、Xn)(但し、β=0゜〜360
゜)を求めればよい。ら旋データを一般式で示すと以下
となる。
【数1】SR=(βi、Xj) 但し、投影角βiは0゜≦βi≦360゜の範囲の値であ
り、位置Xjは、X0≦Xj≦Xeを満足する任意の一点で
ある。X0は走査開始位置、Xeは走査終了位置である。
投影角βiは図5の縦軸のX線管高さに相当する。
り、位置Xjは、X0≦Xj≦Xeを満足する任意の一点で
ある。X0は走査開始位置、Xeは走査終了位置である。
投影角βiは図5の縦軸のX線管高さに相当する。
【0023】そこで、片方向スキャンにあっては、Xj
=Xnの位置Xnのスライス面S(Xn)における、投影
角βiでの投影データ
=Xnの位置Xnのスライス面S(Xn)における、投影
角βiでの投影データ
【数2】R(βi、Xn) は、Xnの前後1回転分(±D)の区間(即ち、Xn−D
<Xn<Xn+Dの区間)のデータを利用すること、及び
同じ投影角βiのら旋データから投影角R(βi、Xn)
を補間によって求めること、によって算出する。この補
間は、2点線形補間であり、例えば図5に示す投影角β
1でみるに、投影角β1と一致する、Xnの前後位置は
Xg、Xmであり、その時の投影データはSR(β1、
Xg)、SR(β1、Xm)であり、且つXgとXnとの距
離bはb=Xn−Xg、XmとXnとの距離aはa=Xm−
Xnである故に、補間式は(数3)となる。
<Xn<Xn+Dの区間)のデータを利用すること、及び
同じ投影角βiのら旋データから投影角R(βi、Xn)
を補間によって求めること、によって算出する。この補
間は、2点線形補間であり、例えば図5に示す投影角β
1でみるに、投影角β1と一致する、Xnの前後位置は
Xg、Xmであり、その時の投影データはSR(β1、
Xg)、SR(β1、Xm)であり、且つXgとXnとの距
離bはb=Xn−Xg、XmとXnとの距離aはa=Xm−
Xnである故に、補間式は(数3)となる。
【数3】R(β1、Xn)= {SR(β1、Xg)×a+
SR(β1、Xm)×b}/(a+b) この処理をXnを固定したままで、0゜≦βi≦360゜
の360゜全方向(全投影角)について行えば、位置X
nの投影データが得られる。
SR(β1、Xm)×b}/(a+b) この処理をXnを固定したままで、0゜≦βi≦360゜
の360゜全方向(全投影角)について行えば、位置X
nの投影データが得られる。
【0024】片方向スキャンでのX線CT装置の実施例
を図1に示す。X線CT装置は、X線発生装置1、X線
検出器2、データ収集回路2A、バッファメモリ12、
補間回路13、フィルタ補正回路14、逆投影演算回路
15、CRT16より成る。 X線発生装置1…ファン状X線ビームを発生する。 X線検出器2…透過ファン状X線ビームの検出を行う多
チャンネル検出素子より成る。 データ収集回路2A…多チャンネルの検出器2の検出値
を取り込みプリアンプ、AD変換等の処理を行い、ら旋
投影データSRを得る。
を図1に示す。X線CT装置は、X線発生装置1、X線
検出器2、データ収集回路2A、バッファメモリ12、
補間回路13、フィルタ補正回路14、逆投影演算回路
15、CRT16より成る。 X線発生装置1…ファン状X線ビームを発生する。 X線検出器2…透過ファン状X線ビームの検出を行う多
チャンネル検出素子より成る。 データ収集回路2A…多チャンネルの検出器2の検出値
を取り込みプリアンプ、AD変換等の処理を行い、ら旋
投影データSRを得る。
【0025】2次元バッファ…i×jのアドレスを持つ
バッファである。ら旋投影データSRを格納する。即
ち、このバッファ12は投影番号i、スキャナ回転数番
号(何回転目か)jで決定づけられる。更にスキャナ1
回転における投影数をpp,スキャナの回転総数(何ス
キャンしたか)をJCとすると、ら旋データSRのパラ
メータは、この2次元配列の引数i,jによって次のよ
うに求められる。
バッファである。ら旋投影データSRを格納する。即
ち、このバッファ12は投影番号i、スキャナ回転数番
号(何回転目か)jで決定づけられる。更にスキャナ1
回転における投影数をpp,スキャナの回転総数(何ス
キャンしたか)をJCとすると、ら旋データSRのパラ
メータは、この2次元配列の引数i,jによって次のよ
うに求められる。
【数4】投影角βi=β0+(i−1)×Δθ 位置Xij=X0+(j−1)×D+(i−1)×ΔD ただし、
【数5】Δθ=360゜/pp ΔD=D/pp となる。
【0026】補間回路13…位置Xnが指定されると、
Xnにおける投影データR(βi、Xn)を補間によって
作成する。即ち、ら旋投影データSRを投影データRに
変換する。
Xnにおける投影データR(βi、Xn)を補間によって
作成する。即ち、ら旋投影データSRを投影データRに
変換する。
【0027】フィルタ補正回路14…ぼけ補正を行う。
フィルタ関数は、ぼけ補正の内容によって決まる。 逆投影演算回路15…フィルタ補正回路14のフィルタ
リング後の出力を逆投影する。これによって断層像を得
る。 CRT16…断層像の表示を行う。
フィルタ関数は、ぼけ補正の内容によって決まる。 逆投影演算回路15…フィルタ補正回路14のフィルタ
リング後の出力を逆投影する。これによって断層像を得
る。 CRT16…断層像の表示を行う。
【0028】動作を説明する。X線発生装置1とX線検
出器2とは予め定められた平面上を連続的に回転してい
る。この状態で被検体を乗せたベッド3が一定速度で前
進する。前進の過程で被検体にX線発生装置1からのX
線が曝射される。この曝射は、ら旋状走査によってなさ
れたものとなる。ら旋状走査によって得る透過X線は、
X線検出器2で検出され、データ収集回路2Aで各種の
前処理及びAD変換される。かくして、ら旋データSR
を得る。このら旋データSRは引数i,jをアドレスと
する2次元バッファ12に格納される。被検体の測定範
囲全域にわたって、同様にら旋データSRを得、2次元
バッファ12に格納する。
出器2とは予め定められた平面上を連続的に回転してい
る。この状態で被検体を乗せたベッド3が一定速度で前
進する。前進の過程で被検体にX線発生装置1からのX
線が曝射される。この曝射は、ら旋状走査によってなさ
れたものとなる。ら旋状走査によって得る透過X線は、
X線検出器2で検出され、データ収集回路2Aで各種の
前処理及びAD変換される。かくして、ら旋データSR
を得る。このら旋データSRは引数i,jをアドレスと
する2次元バッファ12に格納される。被検体の測定範
囲全域にわたって、同様にら旋データSRを得、2次元
バッファ12に格納する。
【0029】2次元バッファ12にら旋データが埋まっ
た後に、補間回路13はら旋データSRから所望断層面
の投影データRを得る。即ち、位置Xnを指定して所望
断層面を特定化し、位置Xnにおける投影データR
(i,Xn)を作成する。具体的には、(数4),(数
5)から明らかなように、ら旋データSRの被検体の体
軸方向のサンプル位置を横軸に、投影番号iを縦軸にと
ると、図6の関係となる。従って、投影データR(i,
Xn)は、次の式で求めることができる。
た後に、補間回路13はら旋データSRから所望断層面
の投影データRを得る。即ち、位置Xnを指定して所望
断層面を特定化し、位置Xnにおける投影データR
(i,Xn)を作成する。具体的には、(数4),(数
5)から明らかなように、ら旋データSRの被検体の体
軸方向のサンプル位置を横軸に、投影番号iを縦軸にと
ると、図6の関係となる。従って、投影データR(i,
Xn)は、次の式で求めることができる。
【数6】R(i,Xn)={SR(i,m)×a+SR
(i,m+1)×b}/(a+b)
(i,m+1)×b}/(a+b)
【0030】次に、得られた投影データR(i,Xn)
は、フィルタ補正回路14でぼけ補正処理を受ける。ぼ
け補正処理後の投影データは逆投影演算回路15で逆投
影処理され、位置Xnにおける断層像を得る。CRT1
6が断層像を表示する。
は、フィルタ補正回路14でぼけ補正処理を受ける。ぼ
け補正処理後の投影データは逆投影演算回路15で逆投
影処理され、位置Xnにおける断層像を得る。CRT1
6が断層像を表示する。
【0031】以上の片方向スキャンに代わって往復両方
向スキャンを行って、そこから補間処理で再構成像を得
ようとする本発明の実施例を述べる。患者ベッドを一方
向だけでなく逆方向にも移動し、図3のB面からB′面
まで走査させる。この際、往路方向(順方向)移動の軌
跡9と復路方向(逆方向)移動の軌跡8が交差する様に
走査を行うと、被検体は図4(ロ)に示す様に走査され
る。断層像を1枚だけ得る場合を図7(イ)、(ロ)に
より説明する。
向スキャンを行って、そこから補間処理で再構成像を得
ようとする本発明の実施例を述べる。患者ベッドを一方
向だけでなく逆方向にも移動し、図3のB面からB′面
まで走査させる。この際、往路方向(順方向)移動の軌
跡9と復路方向(逆方向)移動の軌跡8が交差する様に
走査を行うと、被検体は図4(ロ)に示す様に走査され
る。断層像を1枚だけ得る場合を図7(イ)、(ロ)に
より説明する。
【0032】図7(イ)はスキャナ回転速度16、患者
ベッド移動速度17及びX線パルス18の関係をタイム
・チャートで示したものである。図7(ロ)より、1枚
の断層像を得るために必要な180゜(あるいはそれ以
上)の走査9を順方向について行い、スキャナがさらに
180゜回転するまで患者ベッドの移動・X線の曝射を
休止させ、180゜位相をずらした後(こうすることに
よって、順方向の軌跡と逆方向の軌跡が交差する)、逆
方向に180゜(あるいはそれ以上)の走査8を行う
と、被検体に対するX線管装置の軌跡9は図7(ロ)に
示す様になる。ただし、破線部は、患者ベッドの移動・
曝射を休止してスキャナのみ回転していることを表わ
す。
ベッド移動速度17及びX線パルス18の関係をタイム
・チャートで示したものである。図7(ロ)より、1枚
の断層像を得るために必要な180゜(あるいはそれ以
上)の走査9を順方向について行い、スキャナがさらに
180゜回転するまで患者ベッドの移動・X線の曝射を
休止させ、180゜位相をずらした後(こうすることに
よって、順方向の軌跡と逆方向の軌跡が交差する)、逆
方向に180゜(あるいはそれ以上)の走査8を行う
と、被検体に対するX線管装置の軌跡9は図7(ロ)に
示す様になる。ただし、破線部は、患者ベッドの移動・
曝射を休止してスキャナのみ回転していることを表わ
す。
【0033】このように走査した場合、投影データは患
者ベッドが順方向に移動している時の投影データと、逆
方向に移動している時の投影データとの補間によって求
める。また、片方向スキャンでは、どの断層面でも補間
による誤差は同じ条件であったが、両方向スキャンでは
交点を含み、ベッド移動方向に対し垂直な面が最も補間
による誤差が少ない。そこで、図7(ロ)に示した走査
をした場合、断層面19を求める。
者ベッドが順方向に移動している時の投影データと、逆
方向に移動している時の投影データとの補間によって求
める。また、片方向スキャンでは、どの断層面でも補間
による誤差は同じ条件であったが、両方向スキャンでは
交点を含み、ベッド移動方向に対し垂直な面が最も補間
による誤差が少ない。そこで、図7(ロ)に示した走査
をした場合、断層面19を求める。
【0034】図8において、(イ)は上からの、(ロ)
は横からの軌跡の投影である。図7(ロ)における断層
面19は図8の面Sに対応する。面Sの断層像を求める
には、面S上での投影データを求めればよい。そこで、
同じ投影角βをもつ投影データP1,P2を考える。P
1は順方向、P2は逆方向移動時の投影データである。
P1,P2からは面S上の投影データPが求められる。
投影データP(i,j)は線形補間を用いれば、
は横からの軌跡の投影である。図7(ロ)における断層
面19は図8の面Sに対応する。面Sの断層像を求める
には、面S上での投影データを求めればよい。そこで、
同じ投影角βをもつ投影データP1,P2を考える。P
1は順方向、P2は逆方向移動時の投影データである。
P1,P2からは面S上の投影データPが求められる。
投影データP(i,j)は線形補間を用いれば、
【数7】P(i,j)=(P1(i,j)+P2(i,
j))/2 i=1,2,…CN CN:全チャンネル数 j=1,2,…NP NP:全ビュー数 と求まる。この処理を0≦β≦180゜について行う
と、前半の半走査の投影データが得られる。得られた1
80゜分の投影データから1枚の断層像を求め、このデ
ータをぼけ補正し逆投影すれば、所望の断層像が得られ
る。
j))/2 i=1,2,…CN CN:全チャンネル数 j=1,2,…NP NP:全ビュー数 と求まる。この処理を0≦β≦180゜について行う
と、前半の半走査の投影データが得られる。得られた1
80゜分の投影データから1枚の断層像を求め、このデ
ータをぼけ補正し逆投影すれば、所望の断層像が得られ
る。
【0035】尚、図9にはこの両方向スキャンでの図6
対応図を示す。ら旋データの被検体の体軸方向のサンプ
ル位置を横軸に、投影番号を縦軸にとってある。図6と
対比する。図6ではスライス位置Xnに対し、その両側
の2つの軌跡L1とL2とから再構成像を得る。図9で
は、その両側の軌跡L3とL4とから再構成像を得る。L
1とL2とは位置Xnの両側に完全に分離されており、そ
の体軸方向幅も大きい。即ち、再構成像を得るのにその
幅の大きい体軸方向の位置から補間で求める必要があ
る。一方、図9では、軌跡L3とL4とはXnでクロス
し、L3とL4との体軸方向の幅も小さい。即ち、スライ
ス位置Xnにより近い位置のデータで再構成が可能にな
る。この結果、再構成画像の信頼性が高まる。
対応図を示す。ら旋データの被検体の体軸方向のサンプ
ル位置を横軸に、投影番号を縦軸にとってある。図6と
対比する。図6ではスライス位置Xnに対し、その両側
の2つの軌跡L1とL2とから再構成像を得る。図9で
は、その両側の軌跡L3とL4とから再構成像を得る。L
1とL2とは位置Xnの両側に完全に分離されており、そ
の体軸方向幅も大きい。即ち、再構成像を得るのにその
幅の大きい体軸方向の位置から補間で求める必要があ
る。一方、図9では、軌跡L3とL4とはXnでクロス
し、L3とL4との体軸方向の幅も小さい。即ち、スライ
ス位置Xnにより近い位置のデータで再構成が可能にな
る。この結果、再構成画像の信頼性が高まる。
【0036】以上の実施例では得られた180゜分の投
影データから1枚の断層像を求めたが、他の実施例とし
て360゜分の投影データを求め断層像を求める方法を
述べる。図10において、360゜分の投影データを求
めるには、順・逆方向共360゜の走査が必要となる。
実施例2の範囲を0゜〜180゜とすると、本実施例で
は−90゜〜280゜の範囲で走査が必要となる。前半
の半走査は最初の実施例と同様に求められ、後半の半走
査は図10(イ)に示すQ1,Q2から同様にQが求め
られ、得られた全投影データから1枚の断層像が再構成
できる。ただし、この第2の実施例では後半の半走査を
求める場合、補間に用いる投影データが距離的に遠く離
れてしまい、前半の半走査を求める場合と比べ、補間に
よる誤差が大きくなる点を考えなければならない。しか
し、片方向スキャンに比しては誤差は少ない。
影データから1枚の断層像を求めたが、他の実施例とし
て360゜分の投影データを求め断層像を求める方法を
述べる。図10において、360゜分の投影データを求
めるには、順・逆方向共360゜の走査が必要となる。
実施例2の範囲を0゜〜180゜とすると、本実施例で
は−90゜〜280゜の範囲で走査が必要となる。前半
の半走査は最初の実施例と同様に求められ、後半の半走
査は図10(イ)に示すQ1,Q2から同様にQが求め
られ、得られた全投影データから1枚の断層像が再構成
できる。ただし、この第2の実施例では後半の半走査を
求める場合、補間に用いる投影データが距離的に遠く離
れてしまい、前半の半走査を求める場合と比べ、補間に
よる誤差が大きくなる点を考えなければならない。しか
し、片方向スキャンに比しては誤差は少ない。
【0037】図11は本発明の制御系統図を示す。X線
制御部101は、高圧発生器110を制御して高圧電圧
の発生を行わせる。いわゆるX線の曝射制御である。回
転フレーム制御部102は、X線管装置(X線発生器)
とX線検出器とを対向して連続回転させる制御だけでは
なく、投影角も加味した制御が可能で、任意に投影角を
制御できる。ベッド移動制御部103は、ベッド移動方
向、速度を制御する。ただし、走査最中は一定速度であ
る。
制御部101は、高圧発生器110を制御して高圧電圧
の発生を行わせる。いわゆるX線の曝射制御である。回
転フレーム制御部102は、X線管装置(X線発生器)
とX線検出器とを対向して連続回転させる制御だけでは
なく、投影角も加味した制御が可能で、任意に投影角を
制御できる。ベッド移動制御部103は、ベッド移動方
向、速度を制御する。ただし、走査最中は一定速度であ
る。
【0038】システム制御部内の同期化装置100は、
ベッド位置検出器113からの位置情報と、投影角検出
器114からの投影角情報を用いて、X線制御部10
1、回転フレーム制御器102、ベッド移動制御部10
3の同期をとる。
ベッド位置検出器113からの位置情報と、投影角検出
器114からの投影角情報を用いて、X線制御部10
1、回転フレーム制御器102、ベッド移動制御部10
3の同期をとる。
【0039】具体的には、各実施例において、予め指定
されたスライス位置が
されたスライス位置が
【数8】Xn=Xs+3(D/4)+n(D/2) ここで、n=0、1、2、3、……になるように、走査
開始位置Xsを決定する。ただし、Dはベッド移動スピ
ード及び回転フレームの回転スピードによって決定され
る。また、順方向走査終了時の位置Xe、及び投影角θe
を記憶しておき、逆方向走査の開始位置がXe、開始投
影角がθe+180゜になるように、システムを制御す
る。ここで、(数8)を往復動に関してみるに、図9に
示したことから以下のようになる。順方向サンプル点と
逆方向サンプル点との交点は、(D/2)間隔で発生す
る。Xn点のデータを補間で求めるためには、Xn点の前
後、(D/2)間のサンプルデータが必要とする。Xn
−Xs=(D/4)のときは、XsからXnへの領域のデ
ータが不足(半分しかない)するため、補間データが不
足し、画像再構成ができない。そのために、Xn−Xs=
3(D/4)以降のものについて有効となる。ここで、
Xn−Xs=(D/4)は、n=−1のとき、Xn−Xs=
3(D/4)はn=0に対応する。
開始位置Xsを決定する。ただし、Dはベッド移動スピ
ード及び回転フレームの回転スピードによって決定され
る。また、順方向走査終了時の位置Xe、及び投影角θe
を記憶しておき、逆方向走査の開始位置がXe、開始投
影角がθe+180゜になるように、システムを制御す
る。ここで、(数8)を往復動に関してみるに、図9に
示したことから以下のようになる。順方向サンプル点と
逆方向サンプル点との交点は、(D/2)間隔で発生す
る。Xn点のデータを補間で求めるためには、Xn点の前
後、(D/2)間のサンプルデータが必要とする。Xn
−Xs=(D/4)のときは、XsからXnへの領域のデ
ータが不足(半分しかない)するため、補間データが不
足し、画像再構成ができない。そのために、Xn−Xs=
3(D/4)以降のものについて有効となる。ここで、
Xn−Xs=(D/4)は、n=−1のとき、Xn−Xs=
3(D/4)はn=0に対応する。
【0040】第3世代(R−R方式)CT装置におい
て、投影データから断層像を再構成するアルゴリズムと
しては、検出された扇状ビームデータをそのまま逆投影
するダイレクト法と、扇状ビームデータを並行ビームデ
ータに変換してから逆投影するアレンジ法などが知られ
ているが、本発明はそれらのアルゴリズムや世代によら
ず、例えばコーンビームを利用したら旋スキャンや電子
走査形等種々の適用ができ、効果を発揮する。
て、投影データから断層像を再構成するアルゴリズムと
しては、検出された扇状ビームデータをそのまま逆投影
するダイレクト法と、扇状ビームデータを並行ビームデ
ータに変換してから逆投影するアレンジ法などが知られ
ているが、本発明はそれらのアルゴリズムや世代によら
ず、例えばコーンビームを利用したら旋スキャンや電子
走査形等種々の適用ができ、効果を発揮する。
【0041】更に、補間法としては、線形補間の他に2
次、3次等の高次補間(数スライス分)も可能である。
次、3次等の高次補間(数スライス分)も可能である。
【0042】
【発明の効果】本発明によれば、往路と復路とを利用す
ることで断層像を自在に生成可能になった。
ることで断層像を自在に生成可能になった。
【図1】本発明のCT装置の実施例図である。
【図2】R−R方式CT装置の外観図である。
【図3】片方向スキャンの説明図である。
【図4】片方向スキャンと両方向スキャンの説明図であ
る。
る。
【図5】回転位置とら旋データとの関係図である。
【図6】位置と投影番号との関係図である。
【図7】本発明の実施例でのタイムチャート及び軌跡を
示す図である。
示す図である。
【図8】本発明の実施例での軌跡を示す図である。
【図9】本発明の両方向スキャンでの位置と投影番号と
の関係図である。
の関係図である。
【図10】本発明の他の実施例の説明図である。
【図11】本発明のシステム構成図である。
1 X線管装置 2 X線検出器
Claims (4)
- 【請求項1】 X線を発生しつつ被検体の廻りを第1の
所定速度で回転するX線源と、このX線源と対向して設
けられて被検体を透過してきたX線を検出するX線検出
器と、被検体を乗せて往路と復路との両者それぞれに第
2の所定速度で連続移動可能な患者ベッドと、前記X線
源の回転と前記患者ベッドの移動によりら旋走査を行う
手段と、前記被検体を透過したX線データを収集するデ
ータ収集手段と、前記データから画像再構成する画像再
構成手段とを有するX線CT装置において、前記往路走
査の終了時のX線源の被検体体軸方向位置と、前記復路
走査の開始時のX線源の被検体体軸方向位置とを所定関
係に制御する制御手段を備えたことを特徴とするX線C
T装置。 - 【請求項2】 前記往路走査と復路走査とは、X線源の
回転方向は同一で、患者ベッドの移動方向が異なること
によって区別されることを特徴とする請求項1に記載の
X線CT装置。 - 【請求項3】 前記往路走査と復路走査とで、往路走査
の終了時のX線源の被検体に対する体軸方向位置と、復
路走査の開始時のX線源の被検体に対する体軸方向位置
とが実質的に同一に設定されることを特徴とする請求項
1に記載のX線CT装置。 - 【請求項4】 前記往路走査と復路走査とで、往路走査
の終了時のX線源のX線放射終了角度と、復路走査開始
時のX線源のX線放射開始角度とが異なって設定される
ことを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10266265A JPH11146873A (ja) | 1985-10-14 | 1998-09-21 | X線ct装置 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9258752A JP2863153B2 (ja) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | X線ct装置 |
| JP10266265A JPH11146873A (ja) | 1985-10-14 | 1998-09-21 | X線ct装置 |
Related Parent Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9258752A Division JP2863153B2 (ja) | 1985-10-14 | 1997-09-24 | X線ct装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11146873A true JPH11146873A (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=17324606
Family Applications (3)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9258752A Expired - Lifetime JP2863153B2 (ja) | 1985-10-14 | 1997-09-24 | X線ct装置 |
| JP10266228A Pending JPH11146872A (ja) | 1985-10-14 | 1998-09-21 | X線ct装置 |
| JP10266265A Pending JPH11146873A (ja) | 1985-10-14 | 1998-09-21 | X線ct装置 |
Family Applications Before (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9258752A Expired - Lifetime JP2863153B2 (ja) | 1985-10-14 | 1997-09-24 | X線ct装置 |
| JP10266228A Pending JPH11146872A (ja) | 1985-10-14 | 1998-09-21 | X線ct装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (3) | JP2863153B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011062445A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Toshiba Corp | X線ct装置 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109171775A (zh) * | 2018-07-04 | 2019-01-11 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | 成像方法及扫描控制方法、装置、系统、设备和存储介质 |
-
1997
- 1997-09-24 JP JP9258752A patent/JP2863153B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1998
- 1998-09-21 JP JP10266228A patent/JPH11146872A/ja active Pending
- 1998-09-21 JP JP10266265A patent/JPH11146873A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011062445A (ja) * | 2009-09-18 | 2011-03-31 | Toshiba Corp | X線ct装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH10179568A (ja) | 1998-07-07 |
| JPH11146872A (ja) | 1999-06-02 |
| JP2863153B2 (ja) | 1999-03-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4789929A (en) | CT system for spirally scanning subject on a movable bed synchronized to X-ray tube revolution | |
| US6072851A (en) | Helical computerized tomography system and method providing quality images with faster scans | |
| US5046003A (en) | Method for reducing skew image artifacts in helical projection imaging | |
| EP0428348B1 (en) | Helical scanning computed tomography | |
| US5216601A (en) | Method for fan beam helical scanning using rebinning | |
| JPS6287137A (ja) | X線ct装置 | |
| JP4634770B2 (ja) | X線ct装置及び画像再構成方法 | |
| JPH10295680A (ja) | X線断層撮影装置 | |
| JP2001299737A (ja) | より良い再構成のための従来型ctを使用するデータ獲得修正 | |
| JPH119583A (ja) | 3次元x線ct装置 | |
| JP3917684B2 (ja) | 物体の断層写真像を作成する方法及び装置 | |
| JP2676576B2 (ja) | X線ct装置 | |
| JPH0560382B2 (ja) | ||
| JP2824011B2 (ja) | X線ct装置 | |
| JP2748346B2 (ja) | X線ct装置 | |
| JP2968239B2 (ja) | X線ct装置 | |
| JPH11146872A (ja) | X線ct装置 | |
| JP2004113271A (ja) | 断層撮影装置 | |
| JP2824042B2 (ja) | X線ct装置 | |
| JP2823531B2 (ja) | X線ct装置 | |
| JPH08294484A (ja) | X線ct装置 | |
| JPS63302830A (ja) | Ct装置 | |
| JP2656464B2 (ja) | X線ct装置 | |
| JP2000157529A (ja) | X線ct装置 | |
| JPH082355B2 (ja) | X線断層撮影装置 |