JPS59183737A - 第４世代ｘ線ｃｔ装置 - Google Patents
第４世代ｘ線ｃｔ装置Info
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- JPS59183737A JPS59183737A JP58060169A JP6016983A JPS59183737A JP S59183737 A JPS59183737 A JP S59183737A JP 58060169 A JP58060169 A JP 58060169A JP 6016983 A JP6016983 A JP 6016983A JP S59183737 A JPS59183737 A JP S59183737A
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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。
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、Ｓ−Ｒ型Ｘ線ＣＴ装置に関する。
Ｓ−Ｒ型ＸｍＣＴ装置は、円状あるいは弧状に配列され
た複数の検出器と、前記検出器に対向しながら円状ある
いは弧状の軌道上を回動しつつファンビーム状のＸ線を
曝射するＸ線管とを具備し、前記検出器より出力される
データにより断層像を再構成し、断層像を表示するよう
に構成される。
た複数の検出器と、前記検出器に対向しながら円状ある
いは弧状の軌道上を回動しつつファンビーム状のＸ線を
曝射するＸ線管とを具備し、前記検出器より出力される
データにより断層像を再構成し、断層像を表示するよう
に構成される。
従来のＳ−Ｒ型Ｘ線ＣＴ装置は、他の型のＸ線ＣＴ装置
に比べて、得られる空間解像力の割にデータ量が多くて
画像再構成処理時間が長い。その理由は次のとおりであ
る。■空間解像力向上のために検出器数を著しく増加さ
せると良いのであるが、検出器数の増大は製造上、加工
上の難点が有るので、検出器数を無闇に増力ｌさせない
で、サンプリングピッチを判かくシ、画像再構成アルゴ
リズムの空間周波数応答金高周波域まで伸ばす手法が、
通常、採用される。Ｘ線管の一定回動角度Δθ毎にデー
タのサンプリングが行なわれるのであるから、前記手法
はΔθを小さくすることに対応する。そうすると、検出
器数を増加させなかったとしても、Ｒ−ｇ型Ｘ線ＣＴ装
置に比してＳ−Ｒ型Ｘ線ＣＴ装置は、そのデータ量がた
とえば１５０万点対３０万点となり、そのデータ量が膨
大である。■Ｓ−Ｒ型Ｘ線ＣＴ装置は、採取したデータ
（ソースファンデータ）を、検出器を扇の要とするディ
テクタファンビームについてのデータ（ディテクタファ
ンデータ）に再配列し、前記ディテクタファンデータを
用いてコンポリューションーパツクグロジェクション法
による画像再構成処理を行なう。ディテクタファンビー
ムの数は検出器の数に等しく、また、コンデリュージョ
ンおよびバックプロジェクションの処理時間はディテク
タファンビームの数に比例する。一方、Ｒ−Ｒ型Ｘ線Ｃ
Ｔ装置］８ｇ：は、ソースファンデータを用いてコン＋
Ｉ？ＩＪニージョンーバックプロジェクション法ニよる
画像再構成処理を行なうのであるが、ファンビームの数
が若干少なくとも空間解像力にさしたる影響を及ぼさな
いために、ソースファンデータ数は比較的少な目である
。したがって、同じ空間解像力であるなら、Ｓ−Ｒ型Ｘ
ｌ′１１１ＪＩＣＴ装置のディテクタファン数とＲ−Ｒ
型Ｘ Ｑ ＣＴ装置のソースファン数とは、たとえば１
０８８対４００である。このように、ディテクタファン
数が多いこともＳ−Ｒ型Ｘ線ＣＴ装置における画像再構
成処理時間全長期化する要因となっている。
に比べて、得られる空間解像力の割にデータ量が多くて
画像再構成処理時間が長い。その理由は次のとおりであ
る。■空間解像力向上のために検出器数を著しく増加さ
せると良いのであるが、検出器数の増大は製造上、加工
上の難点が有るので、検出器数を無闇に増力ｌさせない
で、サンプリングピッチを判かくシ、画像再構成アルゴ
リズムの空間周波数応答金高周波域まで伸ばす手法が、
通常、採用される。Ｘ線管の一定回動角度Δθ毎にデー
タのサンプリングが行なわれるのであるから、前記手法
はΔθを小さくすることに対応する。そうすると、検出
器数を増加させなかったとしても、Ｒ−ｇ型Ｘ線ＣＴ装
置に比してＳ−Ｒ型Ｘ線ＣＴ装置は、そのデータ量がた
とえば１５０万点対３０万点となり、そのデータ量が膨
大である。■Ｓ−Ｒ型Ｘ線ＣＴ装置は、採取したデータ
（ソースファンデータ）を、検出器を扇の要とするディ
テクタファンビームについてのデータ（ディテクタファ
ンデータ）に再配列し、前記ディテクタファンデータを
用いてコンポリューションーパツクグロジェクション法
による画像再構成処理を行なう。ディテクタファンビー
ムの数は検出器の数に等しく、また、コンデリュージョ
ンおよびバックプロジェクションの処理時間はディテク
タファンビームの数に比例する。一方、Ｒ−Ｒ型Ｘ線Ｃ
Ｔ装置］８ｇ：は、ソースファンデータを用いてコン＋
Ｉ？ＩＪニージョンーバックプロジェクション法ニよる
画像再構成処理を行なうのであるが、ファンビームの数
が若干少なくとも空間解像力にさしたる影響を及ぼさな
いために、ソースファンデータ数は比較的少な目である
。したがって、同じ空間解像力であるなら、Ｓ−Ｒ型Ｘ
ｌ′１１１ＪＩＣＴ装置のディテクタファン数とＲ−Ｒ
型Ｘ Ｑ ＣＴ装置のソースファン数とは、たとえば１
０８８対４００である。このように、ディテクタファン
数が多いこともＳ−Ｒ型Ｘ線ＣＴ装置における画像再構
成処理時間全長期化する要因となっている。
以上のように、Ｓ−Ｒ型Ｘ腺ＣＴ装置４は、データ量の
増大および再構成処理時間の長期化に対処するために、
巨大な記憶容量金有する記１、は媒体たとえば磁気ディ
スク、磁気テープや１％速のデータ処理装置を必要とし
、その結果、装置全体の高価格化、被写体を検査するた
めに拘束する時間の長期化を招いている。
増大および再構成処理時間の長期化に対処するために、
巨大な記憶容量金有する記１、は媒体たとえば磁気ディ
スク、磁気テープや１％速のデータ処理装置を必要とし
、その結果、装置全体の高価格化、被写体を検査するた
めに拘束する時間の長期化を招いている。
この発明は、前記事情に始みてなされたものであり、デ
ータ量の低減および画像＋４構成処理時間の短縮を図っ
たＳ−Ｒ型Ｘ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。
ータ量の低減および画像＋４構成処理時間の短縮を図っ
たＳ−Ｒ型Ｘ線ＣＴ装置を提供することを目的とする。
前記目的を達成するためのこの発明の概要は、被検体の
周囲全回動しつつＸｉミツアンビームラ射するＸ線管と
、円周上または円弧上に配列されたＸ ｒ線ファンビー
ムの検出可能な複数のＸ線検出器と、Ｘ線検出器より出
力されるデータを基礎にして被検体の断層像を再構成す
る画像再構成装置とを少なくとも有する５−ＲｆｉＸ線
ＣＴ装置において、ＸＹ’ｌ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補間手段を備え、加算平
均処理して得たデータで断層縁を再構成することを特徴
とするものである。
周囲全回動しつつＸｉミツアンビームラ射するＸ線管と
、円周上または円弧上に配列されたＸ ｒ線ファンビー
ムの検出可能な複数のＸ線検出器と、Ｘ線検出器より出
力されるデータを基礎にして被検体の断層像を再構成す
る画像再構成装置とを少なくとも有する５−ＲｆｉＸ線
ＣＴ装置において、ＸＹ’ｌ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補間手段を備え、加算平
均処理して得たデータで断層縁を再構成することを特徴
とするものである。
次に、この発明の一実施例について図面を参照しながら
説明する。
説明する。
第１図はこの発明の一実施例であるＳ−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および第３図はｊｊｉ
Ｊ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。
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および第３図はｊｊｉ
Ｊ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。
（５）
第１図に示すように、この発明の一実施例であるＳ−Ｒ
型Ｘ線ＣＴ装置は、円周上に配列された複数のＸ線検出
器１と前記Ｘ線検出器１に対向しながら円周軌道上奮回
励し、前記円周あるいは円周軌道の中心部に位置する被
検体２に向ってＸｉミツアンビームを曝射するＸ線管４
とを・０１行えたガントリー５と、前記Ｘ線検出器ｌよ
り出力されるデータを収集し、Ｘ線１泰射位置を届の女
とするＸ勝ファンビームにより得られる一群のデータ全
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を有するコンピュータ７と
、各棟のデータを書き込み、ｌ＆、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全出力する操作卓９と、前記コンピ
ュータ７を介して転送される補間ディテクタファンデー
タをコン？リューションーパックプロノエクション法に
従って画像再構成処理する画像再構成装置１ｏと、前記
画像再構成装置１０で再構成した断層像を光示する画像
衣示装置１１と、ｔＵＴＪ’４己Ｘ線′ｕ４よりＸ線フ
ァ（６） ンビーム３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ｋ ｉｌ制御するシステム制御装置１３とを有
して（イ４成される。
型Ｘ線ＣＴ装置は、円周上に配列された複数のＸ線検出
器１と前記Ｘ線検出器１に対向しながら円周軌道上奮回
励し、前記円周あるいは円周軌道の中心部に位置する被
検体２に向ってＸｉミツアンビームを曝射するＸ線管４
とを・０１行えたガントリー５と、前記Ｘ線検出器ｌよ
り出力されるデータを収集し、Ｘ線１泰射位置を届の女
とするＸ勝ファンビームにより得られる一群のデータ全
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を有するコンピュータ７と
、各棟のデータを書き込み、ｌ＆、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全出力する操作卓９と、前記コンピ
ュータ７を介して転送される補間ディテクタファンデー
タをコン？リューションーパックプロノエクション法に
従って画像再構成処理する画像再構成装置１ｏと、前記
画像再構成装置１０で再構成した断層像を光示する画像
衣示装置１１と、ｔＵＴＪ’４己Ｘ線′ｕ４よりＸ線フ
ァ（６） ンビーム３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ｋ ｉｌ制御するシステム制御装置１３とを有
して（イ４成される。
前り己コンピュータ７は、その機能実現手段として、書
き込み／読み出手段７Ａと、データ再配列手段７Ｂと、
補間演算手段７Ｃと、転送手段７Ｄと金有して構成され
る。
き込み／読み出手段７Ａと、データ再配列手段７Ｂと、
補間演算手段７Ｃと、転送手段７Ｄと金有して構成され
る。
■き込み／絖み出し手段７Ａば、前記データ収実装１瞥
６より出力されるソースファンデータおよび前記補間演
算手段７Ｃより出力される補間ディテクタファンガータ
（後述する。）全磁気ディスク８に書き込み、磁気ディ
スク８に書き込まれたソースファンデータを前記データ
再配列手段７Ｂおよび補間演算手段７ＣＫ読み出す制御
を行なう。
６より出力されるソースファンデータおよび前記補間演
算手段７Ｃより出力される補間ディテクタファンガータ
（後述する。）全磁気ディスク８に書き込み、磁気ディ
スク８に書き込まれたソースファンデータを前記データ
再配列手段７Ｂおよび補間演算手段７ＣＫ読み出す制御
を行なう。
データ１４配列手段７Ｂは、前記簀き込み／読み出し手
段７ Ａ ｆｔ介して磁気ディスク８よシ読み出したソ
ースファンデータを再配列して、たとえば第４図に示す
ように、Ｘ線検出器位置ｄｎを扇の要とするファン状の
！ロノエクションデータで６るディテクタファンデータ
に再編成する。なお、第４図において、ｆｏ ｔ ｆ
ｌ ＋・・・はＸ線管４のＸ線曝射位置を示す。
段７ Ａ ｆｔ介して磁気ディスク８よシ読み出したソ
ースファンデータを再配列して、たとえば第４図に示す
ように、Ｘ線検出器位置ｄｎを扇の要とするファン状の
！ロノエクションデータで６るディテクタファンデータ
に再編成する。なお、第４図において、ｆｏ ｔ ｆ
ｌ ＋・・・はＸ線管４のＸ線曝射位置を示す。
補間演算手段７Ｃは、データ再配列手段７Ｂより出力さ
れ、書き込み／読み出し手段７八を介して磁気ディスク
８に書き込まれたディテクタファンデータを、再び書き
込み／ａみ出し手段７Ａｉ介して読み出し、隣接するデ
ィテクタファンデータを束ねてこれ全１／２もしくはそ
れ以下の加算平均をして補間する。補間演算手段７Ｃに
おける補間処理を以下に詳述する。なお、説明の匣宜上
、隣接する２個のディテクタファンデータを束ねてこれ
を加算平均する場合とする。
れ、書き込み／読み出し手段７八を介して磁気ディスク
８に書き込まれたディテクタファンデータを、再び書き
込み／ａみ出し手段７Ａｉ介して読み出し、隣接するデ
ィテクタファンデータを束ねてこれ全１／２もしくはそ
れ以下の加算平均をして補間する。補間演算手段７Ｃに
おける補間処理を以下に詳述する。なお、説明の匣宜上
、隣接する２個のディテクタファンデータを束ねてこれ
を加算平均する場合とする。
第５図に示すように、Ｘ線管４のＸ線曝射位置ｆｏ
＝ｆ＊ ・・・の中心角はΔθであり、Δθ毎にデー
タ収集が行なわれ、また、配列されるＸ線検出器１の中
心角はΔＶとする。したがって、配列されるＸ線検出器
ｌの数は、２π／Δダ個である。各Ｘ線検出器ｌの位置
は、基準位置ｄｏに対し、グー ２ ｍΔＦとグー（２
ｍ＋１）Δ′ｒとで衣わすことができる。次いでＸ線検
出器の位置全ファンの要とする、補間ディして得る。な
お、ｍば、０，１．２・・・の整数である。
＝ｆ＊ ・・・の中心角はΔθであり、Δθ毎にデー
タ収集が行なわれ、また、配列されるＸ線検出器１の中
心角はΔＶとする。したがって、配列されるＸ線検出器
ｌの数は、２π／Δダ個である。各Ｘ線検出器ｌの位置
は、基準位置ｄｏに対し、グー ２ ｍΔＦとグー（２
ｍ＋１）Δ′ｒとで衣わすことができる。次いでＸ線検
出器の位置全ファンの要とする、補間ディして得る。な
お、ｍば、０，１．２・・・の整数である。
ディテクタファンデータを構成する離散的データ数はＮ
（整数）個とする。このＮは、Ｘ線管４とＸ線検出器１
との距離（’ＦＤＤ）、Ｘ線管４と撮影領域中心との距
１１７１ｔ： （ＦＣＤ ） 、撮影領域およびΔθに
より定まる定数である。２ｍ番目（あるいは２ｍ＋１番
目）のＸ線検出器位置を裂とするディテクタファンを構
成するＮ個のデータの各々は、第に＝０ 、１ 、２
、・・・、（Ｎ−１）にて採取されたデータである。こ
のデータ６Ｄ（２ｍ、ｋ）［あるいはＤ（２ｍ＋１．ｋ
））と表わす。さて、Ｗ ＝ ２ ｍΔＷと’−（２ｍ
＋１）ΔＦの中点に仮想するＸ線検出器位置（９） を要とする補間ディテクタファンデータｉＰ算式により
算出することができる。
（整数）個とする。このＮは、Ｘ線管４とＸ線検出器１
との距離（’ＦＤＤ）、Ｘ線管４と撮影領域中心との距
１１７１ｔ： （ＦＣＤ ） 、撮影領域およびΔθに
より定まる定数である。２ｍ番目（あるいは２ｍ＋１番
目）のＸ線検出器位置を裂とするディテクタファンを構
成するＮ個のデータの各々は、第に＝０ 、１ 、２
、・・・、（Ｎ−１）にて採取されたデータである。こ
のデータ６Ｄ（２ｍ、ｋ）［あるいはＤ（２ｍ＋１．ｋ
））と表わす。さて、Ｗ ＝ ２ ｍΔＷと’−（２ｍ
＋１）ΔＦの中点に仮想するＸ線検出器位置（９） を要とする補間ディテクタファンデータｉＰ算式により
算出することができる。
補間演算手段７Ｃは、全てのディテクタファンにつき、
第１式に従って、ｍ−０からｍ＝７−１まで補間演算を
行なう。
第１式に従って、ｍ−０からｍ＝７−１まで補間演算を
行なう。
さらに、補間演算手段７Ｃは、ｔ＋ＩＡ間演算により得
られた補間ディテクタファンデータヲ、書き込み／読み
出し手段７Ａを介して磁気ディスク８に転送し、補間演
算に使用したディテクタファンデータは出力しない（放
棄する）ように構成されている。
られた補間ディテクタファンデータヲ、書き込み／読み
出し手段７Ａを介して磁気ディスク８に転送し、補間演
算に使用したディテクタファンデータは出力しない（放
棄する）ように構成されている。
転送手段７Ｄは、書き込み／抗み出し手段７Ａを介して
、磁気ディスク８に書き込まれた補間ディテクタファン
データを１ｍ次に読み出して前肖己画像再構成装置１０
に転送するように構成される。
、磁気ディスク８に書き込まれた補間ディテクタファン
データを１ｍ次に読み出して前肖己画像再構成装置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７Ｄを省略し、磁
気ディスク８に書き込まれた補間ディテクタファンデー
タｋ ｔ’ｒｉ前記註き込み／読み出し手段（１０） ７Ａによシ直ちに前記画像再構成装置１ｏに読み出すよ
うにしてもよい。
気ディスク８に書き込まれた補間ディテクタファンデー
タｋ ｔ’ｒｉ前記註き込み／読み出し手段（１０） ７Ａによシ直ちに前記画像再構成装置１ｏ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３図示のフローと共に
説明する。
説明する。
第１図および第５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線曝射位置ｆｏｒｆ、・・・で
被検体２に向ってＸ線ファンビーム３を曝射する。被検
体２を透過したＸ線ファンビーム３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線曝
射位置ｆｏ 。
軌道上を回転しつつ各Ｘ線曝射位置ｆｏｒｆ、・・・で
被検体２に向ってＸ線ファンビーム３を曝射する。被検
体２を透過したＸ線ファンビーム３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線曝
射位置ｆｏ 。
ｆｌ・・・で曝射されるＸ線ファンビームを入射する複
数のＸ線検出器１よシ出カされる複数のデータよυ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ガθ個のソースファンデータを順次にコ
ンピュータ７に出力する。
数のＸ線検出器１よシ出カされる複数のデータよυ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ガθ個のソースファンデータを順次にコ
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図および第３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は、磁気ディ
スク８に一旦１−き込んだソースファンデータを順次に
データ再配列手段７Ｂに読み出す。データ再配列手段７
Ｂは、２π／Δθ個のソースファンデータを、第４図に
示すようにＸ線検出器位置ｄ、を扇の要としてＮ個の離
散的データよシなる２π／ΔＰ個のディテクタファンデ
ータに再配列し、書き込み／読み出し手段７Ａを介して
２π／Δｐ個のディテクタ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
より２π／ΔＶ個のディテクタファンデータを補間演算
手段７ｃに読み出す。補間演算手段７Ｃは、隣接するデ
ィテクタファンデータＤ（２ｍ、ｋ）およびＤ（２ｍ＋
１．ｋ）により、第７図に示すようにＸ線検出器位置ｄ
２ｒｎと６２ｍ＋１の中点を扇の要とする補間ディテク
タファンデータｐ（２ｍ＋；ｐｋ）を第１式に従って算
出する。この補間計算は、ディテクタファンデータＤ（
２ｍ、ｋ）とＤ（２ｍ＋１ 、ｋ）のいわば相加平均を
算出するものである。得られる補間ディテクタファンデ
ータは、第２式に示すＮ個のデータθ（２ｍ ＋ ２
＋ ｋ ）よシなるデータ群である。
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は、磁気ディ
スク８に一旦１−き込んだソースファンデータを順次に
データ再配列手段７Ｂに読み出す。データ再配列手段７
Ｂは、２π／Δθ個のソースファンデータを、第４図に
示すようにＸ線検出器位置ｄ、を扇の要としてＮ個の離
散的データよシなる２π／ΔＰ個のディテクタファンデ
ータに再配列し、書き込み／読み出し手段７Ａを介して
２π／Δｐ個のディテクタ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
より２π／ΔＶ個のディテクタファンデータを補間演算
手段７ｃに読み出す。補間演算手段７Ｃは、隣接するデ
ィテクタファンデータＤ（２ｍ、ｋ）およびＤ（２ｍ＋
１．ｋ）により、第７図に示すようにＸ線検出器位置ｄ
２ｒｎと６２ｍ＋１の中点を扇の要とする補間ディテク
タファンデータｐ（２ｍ＋；ｐｋ）を第１式に従って算
出する。この補間計算は、ディテクタファンデータＤ（
２ｍ、ｋ）とＤ（２ｍ＋１ 、ｋ）のいわば相加平均を
算出するものである。得られる補間ディテクタファンデ
ータは、第２式に示すＮ個のデータθ（２ｍ ＋ ２
＋ ｋ ）よシなるデータ群である。
Ｎ−１
θ（２ｍ＋−，１ｃ）＝ （（π−了Δθ＋にΔθ＋２
ｍΔＶ）＝π−ＮガΔθ＋にΔθ＋（２ｍ＋−！−）Δ
ｆ２ ・・・・・・（２） 得られる補間ディテクタファンデータは、書き込み／読
み出し手段７Ａを介して磁気ディスク８に書き込む。こ
のとき、書き込み／読み出し手段７Ａは、補間処理に使
用したディテクタファンデータを磁気ディスク８に転送
せず、そのディテクタファンデータを放棄する。磁気デ
ィスク８に書き込まれだ補間ディテクタファンデータは
、書き込み／読み出し手段７Ａによシ読み出され、転送
手段７Ｄによシ画像再構成装置１０に転送される。再像
再構成装置１０は、転送された補間ディテクタファンデ
ータによシ被検体の断層像を再構成する。再構成された
断層像は、画像表示装置１１にょシ衣示される。
ｍΔＶ）＝π−ＮガΔθ＋にΔθ＋（２ｍ＋−！−）Δ
ｆ２ ・・・・・・（２） 得られる補間ディテクタファンデータは、書き込み／読
み出し手段７Ａを介して磁気ディスク８に書き込む。こ
のとき、書き込み／読み出し手段７Ａは、補間処理に使
用したディテクタファンデータを磁気ディスク８に転送
せず、そのディテクタファンデータを放棄する。磁気デ
ィスク８に書き込まれだ補間ディテクタファンデータは
、書き込み／読み出し手段７Ａによシ読み出され、転送
手段７Ｄによシ画像再構成装置１０に転送される。再像
再構成装置１０は、転送された補間ディテクタファンデ
ータによシ被検体の断層像を再構成する。再構成された
断層像は、画像表示装置１１にょシ衣示される。
（］３）
以上のように、コンピュータ７で補間処理をすることに
よシディテクタファンデータ数の残である補間ディテク
タファンデータを得て、この補間ディテクタファンデー
タによシ画像再構成をするので、画像再構成処理時間を
大幅に短縮することができる。換言すると、画像再構成
の迅速化を図ることができる。
よシディテクタファンデータ数の残である補間ディテク
タファンデータを得て、この補間ディテクタファンデー
タによシ画像再構成をするので、画像再構成処理時間を
大幅に短縮することができる。換言すると、画像再構成
の迅速化を図ることができる。
なお、補間処理によってデータ量が稀に減少しても、得
られる断層像の空間解像力は殆んど損なわれることがな
い。このことを、以下に例証する。
られる断層像の空間解像力は殆んど損なわれることがな
い。このことを、以下に例証する。
先ず、ΔθおよびΔＶは、一般に倣少量であるから、ｋ
＝０．１．２．・、（Ｎ−１）の各々について、Ｄ（２
ｍ。
＝０．１．２．・、（Ｎ−１）の各々について、Ｄ（２
ｍ。
ｋ）とＤ（２ｍ＋１．ｋ）との仮想的なＸ線ビームの交
わる点ＸＩ、・・・、Ｘｎは、第８図に示すように、視
野中心ｙと仮想的なＸ線検田器位置ｄ ：７ｍ ＋ ｄ
２ｍ＋ｊとを直径の両端とする円周上に位置すること
となる。なお、第８図において、１４で示すのは複数の
Ｘ線検出器１が配列される円を示し、１５で示すのはＸ
線管４が回転する円周軌道を示し、１６で示すのはＸ線
ファンビーム３による撮影領域を示す。
わる点ＸＩ、・・・、Ｘｎは、第８図に示すように、視
野中心ｙと仮想的なＸ線検田器位置ｄ ：７ｍ ＋ ｄ
２ｍ＋ｊとを直径の両端とする円周上に位置すること
となる。なお、第８図において、１４で示すのは複数の
Ｘ線検出器１が配列される円を示し、１５で示すのはＸ
線管４が回転する円周軌道を示し、１６で示すのはＸ線
ファンビーム３による撮影領域を示す。
（１４）
視野中心ｙでは、その位置で交差するデータを選んで組
み合わせているのであるから、補間処理による画像のボ
ケの原因は生じない。その他の交点についても同様であ
る。補間処理によるボケは、Ｘ線ビームに直交する空間
周波数成分に対して生しるのである。そのようながケは
、第８図において、新えに生成した破線で示す仮想Ｘ線
ビームと、真に計測される、実線で示すＸ線ビームとの
距離に比例する。この距離は、仮想Ｘ線ビームに垂直の
方向について計測される。したがって、第８図において
、点ａの近傍で補間処理による影響が最大であることは
、容易に推察できる。簡単化のためにＮは奇数であると
すると、点ａでの実線で示なお、Ｒは撮影領域１６の半
径である。したかって、補間処理による新たな仮想デー
タは、真にその位置で測定されたものではなく、士医Δ
１だけずれに位置で測定されたものの和が使用されてい
ることになる。
み合わせているのであるから、補間処理による画像のボ
ケの原因は生じない。その他の交点についても同様であ
る。補間処理によるボケは、Ｘ線ビームに直交する空間
周波数成分に対して生しるのである。そのようながケは
、第８図において、新えに生成した破線で示す仮想Ｘ線
ビームと、真に計測される、実線で示すＸ線ビームとの
距離に比例する。この距離は、仮想Ｘ線ビームに垂直の
方向について計測される。したがって、第８図において
、点ａの近傍で補間処理による影響が最大であることは
、容易に推察できる。簡単化のためにＮは奇数であると
すると、点ａでの実線で示なお、Ｒは撮影領域１６の半
径である。したかって、補間処理による新たな仮想デー
タは、真にその位置で測定されたものではなく、士医Δ
１だけずれに位置で測定されたものの和が使用されてい
ることになる。
したがって、一般に次の事柄が成立する。
方向Ｘに分布する関数Ｐ（ｘ）をフーリエ変換して、そ
の空間周波数成分ＦＵ″）を第３式によシ定める。
の空間周波数成分ＦＵ″）を第３式によシ定める。
この関数Ｐ（ｘ）をＸ方向にｔだけずらした関数Ｐｌ（
ｘ）＝Ｐ（ｘ−ｔ）のフーリエ変換は、推移定理によυ
第４式で表わすことができる。
ｘ）＝Ｐ（ｘ−ｔ）のフーリエ変換は、推移定理によυ
第４式で表わすことができる。
Ｆ＋Ｃ／″）−ＦＶ）ｅ−”’ −＝（４）同様
に−ｔだけずらすと、Ｆ２（ｘ）＝Ｐ（ｘ＋ｔ）のフー
リエ変換は、第５式によシ表わすことができる。
に−ｔだけずらすと、Ｆ２（ｘ）＝Ｐ（ｘ＋ｔ）のフー
リエ変換は、第５式によシ表わすことができる。
Ｆ２（ｆ） −ＦＣｆ）ｅ”’ −・・・−−（
５）さて、関数Ｐ（ｘ）が測定されず、実際に測定され
たのはＰｔ（ｘ）およびＰ ２ （ｘ）である。これよ
り、Ｐ（ｘ）をＰｔ（ｘ）とＦ２（Ｘ）との平均値を取
る補間を行なう。この推定値ｙｔ、ｒ、−１［。−ｚ２
πｆｔ ｉ２πｆｔ］ ＦＶ）２＋０ −ｃｎｓ ２ｒｔｆ ｔ −ＦＱＱ −・・・
＝ （６）すなわち、真の空間周波数成分Ｆ（ト）に対
し、ｃｏｓ２πｆｔなるフィルタがかかつていることに
なる。第８図Ｒ 空間周波数成分は、十−ΔＴと一７ΔＷとだけずれた点
で計測されたデータより、その平均値を計算したもので
あるから、やはシｃｏｓ２πｆ（丁ΔＦ）なるフィルタ
がかかつている。
５）さて、関数Ｐ（ｘ）が測定されず、実際に測定され
たのはＰｔ（ｘ）およびＰ ２ （ｘ）である。これよ
り、Ｐ（ｘ）をＰｔ（ｘ）とＦ２（Ｘ）との平均値を取
る補間を行なう。この推定値ｙｔ、ｒ、−１［。−ｚ２
πｆｔ ｉ２πｆｔ］ ＦＶ）２＋０ −ｃｎｓ ２ｒｔｆ ｔ −ＦＱＱ −・・・
＝ （６）すなわち、真の空間周波数成分Ｆ（ト）に対
し、ｃｏｓ２πｆｔなるフィルタがかかつていることに
なる。第８図Ｒ 空間周波数成分は、十−ΔＴと一７ΔＷとだけずれた点
で計測されたデータより、その平均値を計算したもので
あるから、やはシｃｏｓ２πｆ（丁ΔＦ）なるフィルタ
がかかつている。
ここで、次のような諸元を有するＳ−Ｒ型Ｘ線ＣＴ装置
を想定する。
を想定する。
Ｘ線検出器 １２００個
Δ’／’ ５．２ｍｒａ
ｄ。
ｄ。
ＦＣＤ ７００＋諷
ＦＤ０ １８００ｍｍＸ
線焦点 無限少に近似 ＭＴＦ （モジュレーション トランスファーファンク
ション）は、ΔθがΔＷよシ充分に小さいとすると、（
１７） 近似的に第７式で表わされ、このカットオフ周波数は０
．４５ ｔｉｎｅ−ｐａｉｒ／ｍｍであり、そのプロフ
ィルは第９図に示すとおシとなる。一方、有効視野半径
を１６０ｗｎとして、前述の例のように２つのディテク
タファンデータから１つの補間ディテクタファンデータ
を作ると、最悪のボケは、第８式のフィルタ関数で表わ
すことができ、そのプロフィルは第１０図に示すとおり
となる。
ＦＤ０ １８００ｍｍＸ
線焦点 無限少に近似 ＭＴＦ （モジュレーション トランスファーファンク
ション）は、ΔθがΔＷよシ充分に小さいとすると、（
１７） 近似的に第７式で表わされ、このカットオフ周波数は０
．４５ ｔｉｎｅ−ｐａｉｒ／ｍｍであり、そのプロフ
ィルは第９図に示すとおシとなる。一方、有効視野半径
を１６０ｗｎとして、前述の例のように２つのディテク
タファンデータから１つの補間ディテクタファンデータ
を作ると、最悪のボケは、第８式のフィルタ関数で表わ
すことができ、そのプロフィルは第１０図に示すとおり
となる。
Ｆ（ｆ）−房（πｆＦｔΔｖ／）
一房（０，８３２πｆ） ・・・・・・・・・（８）
このように、Ｆ（ｆ）はＸ線検出開口幅によるＭＴＦを
充分に上まわっている。したがって、画像再構成処理に
必要なデータ量を半減したにもかかわらず、得られる空
間解像力はさほど損なわれてはいないのである。
このように、Ｆ（ｆ）はＸ線検出開口幅によるＭＴＦを
充分に上まわっている。したがって、画像再構成処理に
必要なデータ量を半減したにもかかわらず、得られる空
間解像力はさほど損なわれてはいないのである。
（１８）
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。
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。
第２の実施例として、補間演算手段を３個以上のディテ
クタファンデータから１個の補間ディテクタファンデー
タを算出するように構成してもよい。このようにすると
、空間解像力をやや犠牲にすることにはなるが、画像再
構成に使用するデータ量の低減をさらに図ることができ
る。なお、３個のディテクタファンデータＤ（３ｍ、ｋ
）、Ｄ（３ｍ＋１゜ｋ） 、 Ｄ（３ｍ＋２．ｋ）を使
用する場合、補間ディテクタファンデータＰ（３ｍ＋１
、ｋ）は第９式に従って計算される。
クタファンデータから１個の補間ディテクタファンデー
タを算出するように構成してもよい。このようにすると
、空間解像力をやや犠牲にすることにはなるが、画像再
構成に使用するデータ量の低減をさらに図ることができ
る。なお、３個のディテクタファンデータＤ（３ｍ、ｋ
）、Ｄ（３ｍ＋１゜ｋ） 、 Ｄ（３ｍ＋２．ｋ）を使
用する場合、補間ディテクタファンデータＰ（３ｍ＋１
、ｋ）は第９式に従って計算される。
Ｐ（３ｍ＋１．ｋ）＝Ｈ（Ｄ（３ｍ、ｋ）＋Ｄ（３ｍ＋
１．ｋ）十Ｄ（３ｍ＋２．ｋ））・・・・・・・・・（
９） この場合、補間処理によるデケは、第１０式によシ表わ
される。
１．ｋ）十Ｄ（３ｍ＋２．ｋ））・・・・・・・・・（
９） この場合、補間処理によるデケは、第１０式によシ表わ
される。
ＦｔＪ）−一（１＋２魚（２πｆＲΔＦ）） ・・
・・・・・・・・・・・・・（１す第３の実施例として
、補間演算手段を、ソースファンデータを直に補間処理
して補間ソースファンデータを算出するように構成して
もよい。第３の実施例においては、再配列手段を省略し
、得られる補間ソースファンデータにより画像再構成処
理をすることとなシ、補間処理によるｒヶを少なくしつ
つ、画像再構成処理に要するデータ量を削減することが
できる。
・・・・・・・・・・・・・（１す第３の実施例として
、補間演算手段を、ソースファンデータを直に補間処理
して補間ソースファンデータを算出するように構成して
もよい。第３の実施例においては、再配列手段を省略し
、得られる補間ソースファンデータにより画像再構成処
理をすることとなシ、補間処理によるｒヶを少なくしつ
つ、画像再構成処理に要するデータ量を削減することが
できる。
この発明によると、画像再構成に要するデータ量を差以
下に低減して、画像の劣化を防止しつつ、画像再構成処
理時間の短縮を図ることができる。
下に低減して、画像の劣化を防止しつつ、画像再構成処
理時間の短縮を図ることができる。
第１図はこの発明の一実施例であるＳ−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および第３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、第４図はディテクタファンデータを与えるディテク
タファンを示す説明図、第５図はＸ線検出器位置とＸ線
曝射位置との関係を示す説明図、第６図はディテクタフ
ァンデータを構成する各データを与えるＸ線ビームより
なるディテクタファンを示す説明図、第７図は隣接する
ディテクタファンデータを与えるディテクタファンビー
ムと補間ディテクタファンデータを与えるディテクタフ
ァンビームとを示す説明図、第８図は補間処理によシ生
ずるデケを計算するための説明図、第９図はディテクタ
ファンデータにりによシ画像再構成をする場合のＭＴＦ
のプロフィルを示す特性図である。 １・・・Ｘ線検出器、２・・・被検体、３・・・Ｘ線フ
ァンビーム、４・・・Ｘ線管、７・・・補間演算手段、
１０・・・画像再構成装置。 （２１）
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および第３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、第４図はディテクタファンデータを与えるディテク
タファンを示す説明図、第５図はＸ線検出器位置とＸ線
曝射位置との関係を示す説明図、第６図はディテクタフ
ァンデータを構成する各データを与えるＸ線ビームより
なるディテクタファンを示す説明図、第７図は隣接する
ディテクタファンデータを与えるディテクタファンビー
ムと補間ディテクタファンデータを与えるディテクタフ
ァンビームとを示す説明図、第８図は補間処理によシ生
ずるデケを計算するための説明図、第９図はディテクタ
ファンデータにりによシ画像再構成をする場合のＭＴＦ
のプロフィルを示す特性図である。 １・・・Ｘ線検出器、２・・・被検体、３・・・Ｘ線フ
ァンビーム、４・・・Ｘ線管、７・・・補間演算手段、
１０・・・画像再構成装置。 （２１）
Claims (2)
- （１）被検体の周囲全回動しつつＸ線ファンビームを発
射するＸ 線営と、円周上または円弧上に配列されたＸ
線ファンビームの検出可能な複数のＸ線検出器と、Ｘ？
ｆＭ恢出器より出力されるデータを基礎にして被検体の
断層像を再構成する画像再構成装置ｇとを少なくとも有
するＳ−Ｒ型Ｘ線ＣＴ装置において、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補間手段を
備え、加算平均処理して得たデータで断層像を再構成す
ることを特徴とするＳ−Ｒ型Ｘ線ＣＴ装置。 - （２） 加算平均処理に供されるデータが、ＸＢ１検
出器より出力源れるデータを再配列したところのＸ線検
出器位１ｈヲ要とするディテクタファンビームにより（
Ｉられる実測の隣接ディテクタファンデータでめること
を特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のＳ−Ｒ型Ｘ
ｗＣＴ装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58060169A JPS59183737A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 第４世代ｘ線ｃｔ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58060169A JPS59183737A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 第４世代ｘ線ｃｔ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59183737A true JPS59183737A (ja) | 1984-10-18 |
| JPH0252501B2 JPH0252501B2 (ja) | 1990-11-13 |
Family
ID=13134388
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58060169A Granted JPS59183737A (ja) | 1983-04-05 | 1983-04-05 | 第４世代ｘ線ｃｔ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59183737A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61119247A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-06 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | 送投影像再生方法と装置 |
| JPS633842A (ja) * | 1986-06-24 | 1988-01-08 | 株式会社東芝 | Ｘ線ｃｔ装置 |
| WO1988002239A1 (fr) * | 1986-09-30 | 1988-04-07 | Yokogawa Medical Systems, Ltd. | Tomographie computerisee a radiations |
| JP2010169481A (ja) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Toshiba Corp | Ｓｐｅｃｔ投影データ作成方法及びその装置並びにファンビームｓｐｅｃｔ処理装置 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5594240A (en) * | 1978-12-30 | 1980-07-17 | Shimadzu Corp | Computer tomographing device |
| JPS5697439A (en) * | 1979-12-31 | 1981-08-06 | Shimadzu Corp | Computer tomogram apparatus |
| JPS57183834A (en) * | 1981-05-01 | 1982-11-12 | Tokyo Shibaura Electric Co | Radioactive ray tomograph apparatus |
| JPS5819238A (ja) * | 1981-07-29 | 1983-02-04 | 株式会社日立メデイコ | Ｃｔ装置における検出デ−タ演算処理回路 |
| JPS58118735A (ja) * | 1982-01-06 | 1983-07-14 | 株式会社東芝 | コンピユ−タ断層撮影装置 |
-
1983
- 1983-04-05 JP JP58060169A patent/JPS59183737A/ja active Granted
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5594240A (en) * | 1978-12-30 | 1980-07-17 | Shimadzu Corp | Computer tomographing device |
| JPS5697439A (en) * | 1979-12-31 | 1981-08-06 | Shimadzu Corp | Computer tomogram apparatus |
| JPS57183834A (en) * | 1981-05-01 | 1982-11-12 | Tokyo Shibaura Electric Co | Radioactive ray tomograph apparatus |
| JPS5819238A (ja) * | 1981-07-29 | 1983-02-04 | 株式会社日立メデイコ | Ｃｔ装置における検出デ−タ演算処理回路 |
| JPS58118735A (ja) * | 1982-01-06 | 1983-07-14 | 株式会社東芝 | コンピユ−タ断層撮影装置 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61119247A (ja) * | 1984-11-13 | 1986-06-06 | ゼネラル・エレクトリツク・カンパニイ | 送投影像再生方法と装置 |
| JPS633842A (ja) * | 1986-06-24 | 1988-01-08 | 株式会社東芝 | Ｘ線ｃｔ装置 |
| WO1988002239A1 (fr) * | 1986-09-30 | 1988-04-07 | Yokogawa Medical Systems, Ltd. | Tomographie computerisee a radiations |
| JP2010169481A (ja) * | 2009-01-21 | 2010-08-05 | Toshiba Corp | Ｓｐｅｃｔ投影データ作成方法及びその装置並びにファンビームｓｐｅｃｔ処理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0252501B2 (ja) | 1990-11-13 |
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