Ｘ線ＣＴ装置及び画像再構成方法
【課題】 寝台天板等の振動が原因で画像に発生するぶれ等を防止し、高精度で高分解能の画像を得ることが可能なＸ線ＣＴ装置を提供する。
【解決手段】 Ｘ線源１５、Ｘ線検出器１７又は寝台天板２９の位置を位置検出器４７で検出し、実際に検出した各位置情報からＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の相対的な位置情報を求め、その相対的な位置情報に応じてＸ線投影データを補正して画像データを再構成するものである。例えば、振動等により寝台天板２９が変位した場合は、その変位量に相当する分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されるＸ線投影データを用いて画像データを再構成する。このように、変位量に応じてＸ線投影データを補正して画像データを再構成することにより、寝台天板２９の変位を相殺することができ、その結果、高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【解決手段】 Ｘ線源１５、Ｘ線検出器１７又は寝台天板２９の位置を位置検出器４７で検出し、実際に検出した各位置情報からＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の相対的な位置情報を求め、その相対的な位置情報に応じてＸ線投影データを補正して画像データを再構成するものである。例えば、振動等により寝台天板２９が変位した場合は、その変位量に相当する分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されるＸ線投影データを用いて画像データを再構成する。このように、変位量に応じてＸ線投影データを補正して画像データを再構成することにより、寝台天板２９の変位を相殺することができ、その結果、高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線ＣＴ装置に関し、特にＸ線源、Ｘ線検出器又は寝台天板等の位置を検出し、その位置情報を用いて画像データを再構成するＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、回転架台（ガントリ）と、回転架台の近傍に配置された寝台（ベッド）とを備えている。回転架台には被検体を挿抜するための開口部が設けられ、また、この開口部の中心軸回りに対向状態を維持しつつ連続回転可能にＸ線源とＸ線検出器とが回転架台に内設されている。寝台は、昇降可能な寝台基台の上部に水平移動可能に被検体搭載用の寝台天板が支持されている。
【０００３】
このＸ線ＣＴ装置による所定部位の断層像の撮像は、被検体を載置した寝台天板を水平移動させて被検体を回転架台開口部内に挿入し、Ｘ線源とＸ線検出器とを結ぶ撮像位置に被検体の撮像部位を位置させる。そして、Ｘ線源とＸ線検出器とを被検体の回りで回転させ、この回転中にＸ線源から被検体に向けてＸ線を照射し、Ｘ線検出器が被検体を透過した透過Ｘ線データを検出する。
【０００４】
なお、Ｘ線検出器には、Ｘ線検出器とともに回転されるデータ収集エレクトロニクス（ＤＡＳ）が接続されており、このＤＡＳが、所定タイミングごとにＸ線検出器で検出されるＸ線投影データ（アナログな電気信号）をデジタルデータに変換して収集する。ＤＡＳによるデータ収集タイミングは、Ｘ線源などが所定角度回転されるごとであり、Ｘ線源などが被検体の回りで１周回転される間にＤＡＳは所定回数だけデータを収集する。ＤＡＳで収集された、被検体の周回からの１周分の収集データは再構成処理部に送られ、再構成処理部は与えられたＸ線投影データに基づき上記撮像部位の画像データを周知の計算方法で再構成する。
【０００５】
また、らせん状のスキャン（ヘリカルスキャン）を行い、連続した部位からなる撮像領域（例えば、胸部から上腹部にかけての領域）を連続して撮像し、この領域内の任意の部位の画像を得るように構成されたＸ線ＣＴ装置が提案実施されている（例えば、特許文献１）。このヘリカルスキャンを行なえるＸ線ＣＴ装置は、従来、以下のように構成されている。
【０００６】
例えば、設定された撮像領域の撮像開始部位（例えば、胸部）を回転架台開口部内の撮像位置に位置させ、Ｘ線を照射させながらＸ線源とＸ線検出器とを一定の回転速度で連続回転させ、この回転に同期して、撮像位置に位置される部位を撮像領域の撮像終了部位（例えば、上腹部）方向に変位させるように寝台天板を一定速度で水平移動させ、Ｘ線源とＸ線検出器との回転軌跡が被検体に対してらせん状になるようにスキャンして、上記設定された撮像領域を連続して撮像する。
【０００７】
Ｘ線源とＸ線検出器の回転速度は、制御装置により制御される。これにより、例えば、Ｘ線源が被検体の真上に位置（Ｘ線検出器は被検体の真下に位置）する状態から次にＸ線源が被検体の真上に位置する状態までの間に、Ｘ線源などは被検体に対して相対的にらせん状に移動するが、ＤＡＳは所定回数分のデータを収集する。
【０００８】
また、寝台天板の水平移動はＸ線源などの回転速度に応じた速度で行われる。このＸ線源などの回転速度と寝台天板の移動速度とが、一定の比率になるように制御装置により制御される。制御装置は設定されたＸ線源などの回転速度に応じた寝台天板の移動速度を計算で算出し、この計算によって得られた移動速度で寝台天板が水平移動するように制御する。
【０００９】
また、撮像領域内の任意の部位の画像データを再構成するためには、ＤＡＳで収集したＸ線投影データに対する寝台天板の位置情報が必要になるが、この位置情報は、制御装置により求められている。制御装置は、例えば、Ｘ線源等の回転速度と寝台天板の移動速度とに基づき位置情報を算出している。ヘリカルスキャンの間、Ｘ線源等の回転速度と天板の移動速度とはそれぞれ一定であるので、各Ｘ線投影データに対する寝台天板の位置情報を一義的に求めている。つまり、Ｘ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板の実際の位置を検出してＸ線投影データに対する寝台天板の位置情報を求めるのではなく、理想的なモデル（理論的なモデル）に基づいてＸ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板の位置を求めている。そして、理想的なモデル（理論的なモデル）に基づいて算出された位置情報を用いて画像データを再構成している。
【００１０】
再構成処理部では、この寝台天板の位置情報とその位置に対するＸ線投影データとを特定し、所望の部位の周回収集データ（１周分の収集データ）やその前後１周分の収集データなどに基づき、周知の計算方法でその部位の画像データを再構成する。
【００１１】
このように従来のＸ線ＣＴ装置においては、Ｘ線源及びＸ線検出器からなる測定系と被検体を載置した寝台天板との相対的な位置関係は、測定系及び寝台天板を制御している制御装置により計算して求められ、再構成処理部はその計算により求められた相対的な位置関係に基づき画像データを再構成している。
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−１８１０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来のＸ線ＣＴ装置においては、Ｘ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板の位置を実際に測定して求めるのではなく、理想的なモデル（理論的なモデル）に基づいて制御装置が計算して求めている。このような計算によれば、簡単に位置情報を求めることができるが、特にヘリカルスキャンの場合、回転架台及び寝台の振動等が原因となって検出されたＸ線投影データに微細なぶれが発生し、Ｘ線投影データに基づき再構成される画像がぼやけたものになってしまう場合がある。
【００１４】
Ｘ線ＣＴ装置は高分解能化されつつあり、最近のＸ線ＣＴ装置の分解能は、例えば、０．５［ｍｍ］以下が要求される。上述した回転架台及び寝台の振動等が大きい場合は、高分解能化の要求を満たすことが困難となる。
【００１５】
上述したように、従来のＸ線ＣＴ装置においては、Ｘ線源及びＸ線検出器は制御装置による制御により正確な円周上を滑らかに動くという理想的なモデル（理論的なモデル）を想定しており、制御装置はその理想的なモデルに基づいてＸ線源及びＸ線検出器の位置を計算していた。これと同様に、寝台天板も制御装置の制御により正確に動くという理想的なモデルを想定しており、制御装置はその理想的なモデルに基づいて寝台天板の位置を計算していた。このようにＸ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板の動作の理想的なモデルを想定し、その理想的なモデルに基づいて、上述した、Ｘ線源及びＸ線検出器からなる測定系と寝台天板との相対的な位置関係を求めていた。
【００１６】
ところが、回転架台及び寝台天板は別々の制御に基づいて動作しており、更に、上述したように回転架台等には振動等が発生するため、実際の動作は理想的なモデルからずれてしまい、Ｘ線源及びＸ線検出器からなる測定系と寝台天板との相対的な位置関係を正確に求めることは困難となる。回転架台等に振動等が発生した場合であっても、相対的な位置関係を正確に求めることが困難であるため、その振動等による影響を考慮せずに理想的なモデルに従って相対的な位置関係を求めてしまい、その結果、再構成される画像はぼやけたものになってしまう。
【００１７】
Ｘ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板の振動による画像再構成への影響について、図６を参照して説明する。図６はＸ線ＣＴ装置の回転架台を正面からみた図であり、Ｘ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板が示され、回転架台等は省略されている。図６において、Ｘ線源及びＸ線検出器は矢印Ａの方向に回転させられ、寝台天板は図面に垂直な方向に移動可能となっている。
【００１８】
例えば、ヘリカルスキャンにより被検体の画像データを収集する場合、制御装置の制御により、寝台天板２９は図面に垂直な方向に移動し、それと同時にＸ線源１５及びＸ線検出器１７が被検体の周囲を回転する。このよう状態でＸ線源１５からＸ線ビームが曝射され、被検体を透過したＸ線ビームがＸ線検出器１７にて検出される。
【００１９】
まず、図６（ａ）を参照しつつ寝台天板２９が振動する場合について説明する。寝台天板２９に振動等が発生しない場合においては、制御装置（図示しない）の制御により寝台天板２９は破線で表された高さに維持されて図面に垂直な方向に移動させられているものとする。Ｘ線源１５及びＸ線検出器１７が寝台天板２９（被検体）の周囲を矢印Ａの方向に回転しながらスキャンを行ない、連続的なＸ線投影データを収集する。そして、再構成処理部（図示しない）は寝台天板２９が理想的なモデルを反映して移動しているものとし、その理想モデルから得られるＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の相対的な位置情報とＸ線投影データとから画像データを再構成する。この場合、破線で表された寝台天板２９は理想モデルを反映した位置に維持されているため、再構成された画像にぶれ等は発生せず、所望の画像を得られる。
【００２０】
ところが、寝台天板２９に上下方向（矢印Ｂの方向）の振動が発生した場合、寝台天板２９は、制御装置による制御により理想的なモデルを反映した本来の高さ（破線で表された位置）から、矢印Ｂの方向（実線で表される高さ）にずれ、そのずれた位置においてスキャンが行なわれてＸ線投影データが収集される。このように寝台天板２９が上下方向にずれた状態においても、再構成処理部は寝台天板２９が理想的なモデルを反映して移動しているものとして、その理想的なモデルから得られるＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の相対的な位置情報とＸ線投影データとから画像データを再構成する。このように、本来の位置から上下方向にずれた状態の相対的な位置情報に基づいて画像データを再構成するため、再構成された画像は上下方向にぼやけたものになってしまう。
【００２１】
また、図６（ｂ）を参照しつつ、Ｘ線源及びＸ線検出器に振動が発生する場合について説明する。このＸ線源１５等に振動が発生する場合も、寝台天板２９の場合と同じである。Ｘ線源１５及びＸ線検出器１７に振動等が発生しない場合においては、制御装置の制御によりＸ線源１５等は破線で表された位置に維持され、寝台天板２９（被検体）の周囲を回転しながらスキャンを行ない、連続的なＸ線投影データを収集する。そして、再構成処理部はＸ線源１５及びＸ線検出器１７が理想的なモデル（理想的な回転軌道）を反映して回転しているものとし、その理想モデルから得られるＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の相対的な位置情報とＸ線投影データとから画像データを再構成する。この場合、破線で表されたＸ線源１５及びＸ線検出器１７は理想モデルを反映して回転しているため、再構成された画像にぶれ等は発生せず、所望の画像が得られる。
【００２２】
ところが、Ｘ線源１５及びＸ線検出器１７に左右方向の振動が発生した場合、Ｘ線源１５及びＸ線検出器１７は、制御装置による制御により理想的なモデルを反映した本来の回転軌道（破線で表される位置）から、矢印Ｃ１又は矢印Ｃ２の方向（実線で表される位置）にずれ、そのずれた位置においてスキャンが行なわれてＸ線投影データが収集される。このようにＸ線源１５及びＸ線検出器１７が左右方向にずれた状態で回転している場合においても、再構成処理部はＸ線源１５及びＸ線検出器１７が理想的なモデル（回転軌道）を反映して回転しているものとして、その理想モデルから得られるＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の相対的な位置情報とＸ線投影データとから画像データを再構成する。このように、本来の回転軌道から左右方向ずれた状態の相対的な位置情報に基づいて画像データを再構成するため、再構成された画像は左右方向にぼやけたものになってしまう。
【００２３】
以上のように、従来のＸ線ＣＴ装置においては、Ｘ線源、Ｘ線検出器又は寝台天板が振動等により本来の理想的な軌道からずれてしまった場合に、画像再構成時にそのずれが考慮されずに画像データが再構成されてしまう。そのことにより、再構成された画像は本来の理想的な軌道からがずれた分、ぼやけたり、ずれたりしたものになってしまい、高精度で高分解能な画像を得ることができない。
【００２４】
この発明は上記の問題を解決するものであり、Ｘ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板の位置を検出してそれらの相対的な位置関係を求め、その相対的な位置関係に基づいて画像データを再構成することにより、画像に発生するぶれ等を相殺して高分解能の画像を得ることが可能なＸ線ＣＴ装置及び画像再構成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
請求項１に記載の発明は、Ｘ線ビームを被検体に曝射するＸ線源と、前記Ｘ線源に対して前記被検体が配置される空間を隔てて対向配置されたＸ線検出器と、前記被検体を載置した寝台天板と、前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を前記被検体の周囲を回転させることにより前記被検体に対してスキャンを行なうスキャン手段と、前記寝台天板の位置を検出する第１の検出器と、前記第１の検出器により検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の位置関係を算出する演算手段と、前記演算手段により算出された位置関係に基づいて、前記Ｘ線検出器により得られたＸ線投影データから画像データを再構成する再構成手段と、を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【００２６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器の位置を検出する第２の検出器を更に有し、前記演算手段は、前記第１の検出器及び前記第２の検出器により検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の相対的な位置を算出し、前記再構成手段は、前記演算手段により算出された相対的な位置に基づいて、前記Ｘ線投影データから画像データを再構成することを特徴とするものである。
【００２７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置であって、前記演算手段は、前記第１の検出器及び前記第２の検出器により検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の間の相対的な変位を算出し、前記再構成手段は、前記演算手段により算出された相対的な変位量に応じて、前記Ｘ線投影データを補正して画像データを再構成することを特徴とするものである。
【００２８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線検出器は複数のＸ線検出素子が配列してなり、前記再構成手段は、前記相対的な変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することを特徴とするものである。
【００２９】
請求項５に記載の発明は、Ｘ線ビームを被検体に曝射するＸ線源と、前記Ｘ線源に対して前記被検体が配置される空間を隔てて対向配置されたＸ線検出器と、前記被検体を載置し、その内部に指標材が埋め込まれた寝台天板と、前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を前記被検体の周囲を回転させることにより前記被検体に対してスキャンを行なうスキャン手段と、前記Ｘ線検出器により得られたＸ線投影データに基づいて画像データを再構成する再構成手段と、前記再構成手段により再構成された画像データから前記指標材の変位量を算出する演算手段と、を有し、前記再構成手段は、前記指標材の変位量に応じて前記Ｘ線投影データを補正して新たな画像データを再構成することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【００３０】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線検出器は複数のＸ線検出素子が配列してなり、前記再構成手段は、前記指標材の変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することを特徴とするものである。
【００３１】
請求項７に記載の発明は、Ｘ線ビームを前記被検体に曝射するＸ線源及び前記Ｘ線源に対して前記被検体が配置される空間を隔てて対向配置されたＸ線検出器を、被検体が載置された寝台天板の周囲を回転させることにより前記被検体に対してスキャンを行なうスキャンステップと、前記寝台天板の位置を検出する位置検出ステップと、前記検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の位置関係を算出する演算ステップと、前記演算ステップにて算出された位置関係に基づいて、前記Ｘ線検出器により得られたＸ線投影データから画像データを再構成する再構成ステップと、を含むことを特徴とする画像再構成方法である。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の画像再構成方法であって、前記位置検出ステップでは、前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器の位置を更に検出し、前記演算ステップでは、前記検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の相対的な位置を算出し、前記再構成ステップでは、前記演算ステップにて算出された相対的な位置に基づいて、前記Ｘ線投影データから画像データを再構成することを特徴とするものである。
【００３３】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像再構成方法であって、前記演算ステップでは、前記位置検出ステップにて検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の間の相対的な変位を算出し、前記再構成ステップでは、前記演算ステップにより算出された相対的な変位量に応じて前記Ｘ線投影データを補正して画像データを再構成することを特徴とするものである。
【００３４】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の画像再構成方法であって、前記Ｘ線検出器は複数のＸ線検出素子が配列してなり、前記再構成ステップでは、前記相対的な変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することを特徴とするものである。
【００３５】
請求項１１に記載の発明は、Ｘ線ビームを前記被検体に曝射するＸ線源及び前記Ｘ線源に対して前記被検体が配置される空間を隔てて対向配置されたＸ線検出器を、被検体が載置され、内部に指標材が埋め込まれた寝台天板の周囲を回転させることにより前記被検体に対してスキャンを行なうスキャンステップと、前記Ｘ線検出器により得られたＸ線投影データに基づいて画像データを再構成する第１の再構成ステップと、前記第１の再構成ステップにて再構成された画像データから前記指標材の変位量を算出する演算ステップと、前記指標材の変位量に応じて前記Ｘ線投影データを補正して新たな画像データを再構成する第２の再構成ステップと、を含むことを特徴とする画像再構成方法である。
【００３６】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の画像形成方法であって、前記Ｘ線検出器は複数のＸ線検出素子が配列してなり、前記再構成ステップでは、前記指標材の変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３７】
請求項１及び請求項７に記載の発明によると、被検体を載置した寝台天板の位置を実際に検出して、Ｘ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板の位置関係を求め、その位置関係に基づいてＸ線投影データから画像データを再構成することにより、寝台天板等に発生する振動等が原因で画像に発生するぶれ等を相殺して高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００３８】
請求項２及び請求項８に記載の発明によると、Ｘ線源及びＸ線検出器の位置を実際に検出して、Ｘ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板との相対的な位置を求め、その相対的な位置に基づいてＸ線投影データを補正して画像データを再構成することにより、寝台天板等に発生する振動等が原因で画像に発生するぶれ等を相殺して高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００３９】
請求項３及び請求項９に記載の発明によると、Ｘ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板の間の相対的な変位を求め、その相対的な変位量に応じてＸ線投影データを補正して画像データを再構成することにより、その位置ずれにより画像に発生するぶれ等を相殺して高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００４０】
請求項４及び請求項１０に記載の発明によると、Ｘ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板の間の相対的な変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することにより、その変位により画像に発生するぶれ等を相殺して高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００４１】
請求項５及び請求項１１に記載の発明によると、寝台天板の内部に指標材を埋め込み、その状態で撮影を行って断層像を再構成すると画像データにその指標材が写される。再構成画像の中の指標材の理想的なモデル（本来の位置）からの変位量を求め、その変位量に応じてＸ線投影データを補正して新たな画像データを再構成する。その変位量は寝台天板の理想的なモデル（本来の位置）からの変位（ずれ）を反映しているため、その変位量に応じてＸ線投影データを補正して画像データを再構成することにより、寝台天板の位置ずれにより画像に発生するぶれ等を相殺して高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００４２】
請求項６及び請求項１２に記載の発明によると、指標材の変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することにより、その変位により画像に発生するぶれ等を相殺して高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置及び画像再構成方法について、図１乃至図５を参照しつつ説明する。
【００４４】
（構成）
この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成について図１乃至図３を参照しつつ説明する。図１は、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。図２は、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示す図であり、回転架台を正面からみた正面図と、Ｘ線ＣＴ装置の側面からみた側面図である。図３は、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置に備えられているＸ線源とＸ線検出器とを示す図である。
【００４５】
図１に示すように、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、架台装置と寝台装置と操作コンソール部とを備えて構成されている。架台装置は、高電圧発生装置１３と、Ｘ線源１５と、Ｘ線検出器１７と、回転架台１９と、データ収集装置２１（ＤＡＳ）と、架台駆動装置２３と、を備えて構成されている。寝台装置は、寝台駆動部２５と、寝台基台２７と、寝台天板２９とを備えて構成されている。操作コンソール部は、スキャン制御部１１と、前処理部３１と、Ｘ線投影データ記憶部３３と、再構成処理部３５と、画像記憶部３７と、画像処理部３９と、入力装置４１と、表示装置４３と、位置情報記憶部４５とを備えて構成されている。
【００４６】
ヘリカルスキャンによりスキャンを行なう場合、スキャン制御部１１は、入力装置４１を用いて入力されたスライス厚、回転速度等のヘリカルスキャン条件のうち、回転速度、スライス厚、及びファン角度等を架台・寝台制御信号として架台駆動装置２３及び寝台駆動部２４に対して出力する。また、スキャン制御部１１は、Ｘ線ビーム発生を制御するＸ線ビーム発生制御信号を高電圧発生装置１３に対して出力する。さらに、スキャン制御部１１は、Ｘ線ビームの検出のタイミングを示す検出制御信号をデータ収集装置２１に対して出力する。
【００４７】
高電圧発生装置１３は、Ｘ線源１５からＸ線ビームを曝射させるための高電圧をスキャン制御部１１からの制御信号に従ってＸ線源１５に供給する。
【００４８】
Ｘ線源１５は、高電圧発生装置１３から供給された高電圧によってＸ線ビームを曝射する。Ｘ線源１５から曝射されるＸ線ビームは、ファン状やコーン状のビームとなる。このＸ線源１５がこの発明の「Ｘ線源」に相当する。
【００４９】
Ｘ線検出器１７は、Ｘ線源１５から曝射され、被検体を透過したＸ線ビームを検出する。シングルスライスＣＴ装置の場合、Ｘ線検出器１７は、ファン状又は直線状に例えば１０００チャンネルのＸ線検出素子を１列に並べて構成されている。また、マルチスライスＣＴ装置の場合、Ｘ線検出器１７は、Ｘ線検出素子を互いに直交する２方向（スライス方向及びチャンネル方向を成す）それぞれにアレイ状に複数個配列され、これにより２次元のＸ線検出器を成している。マルチスライスＣＴの場合、例えば図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、Ｘ線検出素子１７ａはチャンネル方向とともにスライス方向にも複数個配列されている。このＸ線検出器１７がこの発明の「Ｘ線検出器」に相当する。
【００５０】
回転架台１９（ガントリ）は、Ｘ線源１５とＸ線検出器１７とを内部に保持する。また、回転架台１９は、架台駆動部２３により、Ｘ線源１５とＸ線検出器１７との中間点を通る回転軸を中心にして回転させられる。
【００５１】
データ収集部２１（ＤＡＳ）は、Ｘ線検出器１７の各Ｘ線検出素子１７ａと同様にアレイ状に配列されたデータ収集素子を有し、Ｘ線検出器１７により検出されたＸ線ビーム（実際には検出信号）を、スキャン制御部１１により出力されたデータ収集制御信号に対応させて収集する。この収集されたデータがＸ線投影データとなる。
【００５２】
回転架台１９が１回転するときに、例えば１０００回Ｘ線投影データを収集し、このＸ線投影データを基に後述の方法で画像再構成する。尚、１回のデータ収集を１ビュー、１ビューにおける１Ｘ線検出素子１７ａのデータを１ビーム、１ビューにおける全ビーム（全検出素子１７ａのデータ）をまとめて実データと称する。
【００５３】
架台駆動装置２３は、スキャン制御部１１により出力された架台制御信号に基づいて、回転架台１９を回転させる。
【００５４】
寝台駆動部２５は、スキャン制御部１１から出力された寝台移動信号に基づいて、回転架台１９の1回転当たりの寝台天板２９の移動量を求め、この移動量で寝台天板２９を移動させる。寝台基台２７は、寝台駆動部２５により寝台天板２９を上下方向に移動させる。寝台天板２９は被検体を載せ、被検体の体軸方向（Ｚ軸方向：スライス方向）に移動可能となっている。
【００５５】
前処理部３１は、データ収集装置２１から出力されたＸ線投影データに感度補正やＸ線強度補正等を施す。前処理部３１にて感度補正等の処理が施されたＸ線投影データは、Ｘ線投影データ記憶部３３に一旦記憶される。
【００５６】
再構成処理部３３は、Ｘ線投影データ記憶部３３に記憶されたＸ線投影データを逆投影処理することにより、画像データを再構成する。この逆投影の方法は公知の方法と同じである。また、Ｘ線投影データに対して補間処理を行う場合は、３６０度補間法又は１８０度補間法（対向データ補間法）等の公知の補間法により、目的のスライス位置におけるＸ線投影データを求める。
【００５７】
さらに、再構成処理部３３は、後述する位置検出器４７により実際に検出されたＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の位置情報を用いてＸ線投影データに対して補正処理を行い、寝台天板２９等の変位（位置ずれ）を補正して画像データを再構成する。なお、この再構成処理部３３がこの発明の「再構成手段」及び「演算手段」に相当する。
【００５８】
再構成された画像データは、画像記憶部３７に一旦記憶された後、画像処理部３９に送られる。画像処理部３９は、入力装置４１にて入力された操作者の指示に基づき、画像データを公知の方法により、任意断面の断層像、任意方向からの投影像、又はレンダリング処理による３次元画像等の画像データに変換して表示装置４３に出力する。表示装置４３は、画像処理部３９から出力された断層像等をモニタ上に表示する。
【００５９】
また、図２及び図３に示すように、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置には位置検出器４７が設置されている。この位置検出器４７は、例えば、レーザ、超音波、渦電流等を利用した非接触センサからなり、位置検出器４７との間の距離を測定することにより、Ｘ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の位置を検出する。また、位置検出器４７として加速度センサを用いてＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の加速度を測定することにより、Ｘ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の位置を検出する。この位置を検出することにより、振動等による寝台天板２９等の変位を検出することが可能となる。この位置検出器４７がこの発明の「第１の検出器」及び「第２の検出器」に相当する。
【００６０】
位置検出器４７から出力された位置情報（振動を示す情報）は、各ビュー（各データ収集）のＸ線投影データに対応付けられて位置情報記憶部４５に記憶される。位置情報記憶部４５は、例えば、検出のタイミング（時間）に基づいて対応付けを行う。具体的には、Ｘ線投影データが検出されたタイミング（時間）と同じタイミングで検出された位置情報を、そのＸ線投影データに対応付けて記憶する。この位置情報（振動を示す情報）は再構成処理部３５に出力され、Ｘ線投影データから画像データを再構成する際の位置情報として用いられる。
【００６１】
（動作）
次に、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作（画像再構成方法）について説明する。この実施形態においては、ヘリカルスキャンを実行する場合について説明する。
【００６２】
ヘリカルスキャンを行なう場合、まず、操作者は入力装置４１を用いてヘリカルスキャン条件を入力する。このヘリカルスキャン条件には、被検体に対して断層像を得たい撮影領域の範囲の情報が含まれる。この撮影領域が設定されると、この撮影領域のスキャン開始側端部がスキャン開始位置になるように、被検体を寝台天板２９に載置する。
【００６３】
ヘリカルスキャン条件が入力されるとスキャン制御部１１は、このヘリカルスキャン条件のうち、回転速度、スライス厚、及びファン角等を架台・寝台制御信号として架台駆動装置２３及び寝台駆動部２５に出力する。そして、架台駆動部２３は、スキャン制御部１１から出力された制御信号に基づいて回転架台１９を所定の回転速度で回転させる。寝台駆動部２５はスキャン制御部１１から出力された制御信号に基づいて回転架台１９の１回転あたりの寝台天板２９の移動量を求め、この移動量で寝台天板２９を移動させる。
【００６４】
この状態で操作者により診断開始命令が入力装置４１から入力されると、スキャン制御部１１は、架台駆動装置２３及び寝台駆動部２５に対して診断開始を指示するとともに、Ｘ線ビーム発生を制御するＸ線ビーム発生制御信号を高電圧発生装置１３に対して出力する。そして、Ｘ線ビーム発生制御信号に対応させて、高電圧発生装置１３は高電圧を発生する。
【００６５】
これにより、Ｘ線源１５からＸ線ビームが曝射されるとともに、寝台天板２９が寝台駆動部２５により移動させられ、Ｘ線源１５の被検体に対する相対的な軌跡がらせん状となるようないわゆるヘリカルスキャンによる診断が開始される。そして、データ収集制御信号がスキャン制御部１１により出力されると、データ収集装置２１は、このデータ収集制御信号に対応させてＸ線検出器１７からＸ線ビームを検出し、この検出したＸ線ビーム（実際にはＸ線投影データ）を前処理部３１に供給する。
【００６６】
そして、位置検出器４７がＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の位置を検出し、その位置情報を位置情報記憶部４５に出力する。位置情報記憶部４５では、検出のタイミング（時間）に基づいて各ビューのＸ線投影データに対応付けて、１ビューごとに位置情報を記憶する。例えば、位置検出器４７は寝台天板２９等の振動を検出し、その振動波形を位置情報記憶部４５に出力する。
【００６７】
再構成処理部３５は、スキャンにより収集されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成する。このとき、再構成処理部３５は、位置検出器４７にて検出されたＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の相対的な位置情報を用いて画像データを再構成する。再構成処理部３５は、位置情報記憶装置４５から各ビューのＸ線投影データに対応付けられたＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の位置情報を読み込み、Ｘ線源１５、Ｘ線検出器及び寝台天板２９の理想的なモデルの軌道（本来の軌道）からの変位量（位置ずれの量）を算出する。
【００６８】
そして、その変位量（位置ずれの量）分だけ、Ｘ線検出器１７におけるチャンネルをシフトし、シフト先のチャンネルにあるＸ線検出素子にて検出されたＸ線投影データ（ｃｈデータ）を用いて補正されたデータを作成する。その補正されたデータを、変位がなかった場合（位置ずれがなかった場合）の位置（理想モデルの位置）におけるＸ線投影データとして画像データを再構成する。
【００６９】
この実施形態においては、寝台天板２９の高さが、スキャン制御部１１から出力される制御信号を反映した理想的なモデルの軌道（本来の軌道）からずれる場合について、図５を参照しつつ説明する。図５は、回転架台１９の正面からみた正面図であり、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の位置関係を示す図である。
【００７０】
図５において、寝台天板２９が本来の軌道（高さ）にある状態を破線で表し、振動等により本来の軌道（高さ）からずれた状態（変位した状態）を実線で表す。位置検出器４７は寝台天板２９が本来の位置（高さ）にあるときの位置（破線で表される位置）を検出し、その位置情報を位置情報記憶装置４５に出力する。そして、振動等により寝台天板２９が上下方向（矢印Ｂの方向）に変位した場合、位置検出器４７は寝台天板２９が変位したときの位置（実線で表される位置）を検出し、その位置情報を位置情報記憶装置４５に出力する。このように、位置検出器４７は変位前後（ずれ前後）の寝台天板２９の位置を検出する。
【００７１】
位置検出器４７により検出された寝台天板２９の位置情報は、各ビューのＸ線投影データに対応付けられて位置情報記憶装置４５に記憶される。
【００７２】
そして、再構成処理部３５は、スキャンにより収集されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成する。このとき、再構成処理部３５は、位置検出器４７にて検出された変位前後（ずれ前後）の寝台天板２９の位置情報を用いて画像データを再構成する。再構成処理部３５は、位置情報記憶装置４５から各ビューのＸ線投影データに対応付けられた寝台天板２９の位置情報を読み込み、寝台天板２９の変位量（位置ずれの量）を算出する。
そして、その変位量（位置ずれの量）だけ、Ｘ線検出器１７におけるチャンネルをシフトし、シフト先のチャンネルにあるＸ線検出素子にて検出されたＸ線投影データ（ｃｈデータ）を用いて補正データを作成する。その補正データを、変位がなかった場合（位置ずれがなかった場合）の位置（理想モデルの位置）におけるＸ線投影データとして画像データを再構成する。
【００７３】
再構成処理部３５による処理について具体的に説明する。従来においては、再構成処理部３５は、寝台天板２９が破線の位置にあるものとし、その位置情報に基づいて画像データを再構成する。破線の位置に対応するチャンネルのＸ線検出素子は、Ｘ線検出素子１７ａとなり、再構成処理部３５は、このＸ線検出素子１７ａにて検出されるＸ線投影データ（ｃｈデータａとする）を、被検体Ｐの撮影部位Ｐ１におけるＸ線投影データとして画像データを再構成する。ところが、実際は、寝台天板２９は実線の位置に変位しているため、ｃｈデータａは被検体Ｐの撮影部位Ｐ１を反映したＸ線投影データにはならない。その結果、再構成された画像は上下方向にぼやけたものになってしまう。
【００７４】
この実施形態においては、位置検出器４７が変位前後（ずれ前後）の寝台天板２９の位置を検出し、再構成処理部３５が変位量（位置ずれの量）を算出しているため、その変位量（位置ずれの量）だけｃｈデータをシフトして画像データを再構成する。実線の位置に対応するチャンネルのＸ線検出素子は、Ｘ線検出素子１７ｂとなり、再構成処理部３５は、シフト先のＸ線検出素子１７ｂにて検出されるＸ線投影データ（ｃｈデータｂとする）を、被検体Ｐの撮影部位Ｐ１におけるＸ線投影データとして画像データを再構成する。シフト先のＸ線検出素子１７ｂは、実際に被検体Ｐの撮影部位Ｐ１を透過したＸ線ビームを検出するため、ｃｈデータｂは被検体Ｐの撮影部位Ｐ１を反映したＸ線投影データとなる。従って、このｃｈデータｂを用いて再構成することにより、振動等による画像のぶれを相殺することができ、高精度の画像を得ることが可能となる。
【００７５】
なお、Ｘ線検出素子１７ａ（ｂ）の配列の細かさによって、相殺できる振動の振幅の大きさが変わる。Ｘ線検出器１７ａ（ｂ）の配列を細かくするほど、振幅が小さい振動に対応して振動を相殺することが可能となる。また、画像データの再構成に影響がない振幅の大きさを閾値として、その閾値以上の振幅の振動を検出したときに、変位量分だけずれた位置のＸ線検出器１７ａにより検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成しても良い。
【００７６】
この実施形態においては、１ビームに対する補正について説明したが、全ての角度（３６０度）におけるビームに対しても同じ処理を施し、１ビューにおける全ビームをまとめて画像データを再構成する。
【００７７】
以上のように、位置検出器４７により寝台天板２９の実際の位置を検出し、その位置から振動等による変位量を算出し、その変位量から再構成に必要なＸ線投影データを検出するＸ線検出素子を選択し、選択されたＸ線検出素子にて検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することにより、振動等による変位を相殺することが可能となり、高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００７８】
なお、本実施形態においては、寝台天板２９が上下方向に変位する場合について説明したが、マルチスライスＣＴ装置において寝台天板２９がスライス方向（Ｚ軸方向）に変位する場合においても、同様の処理によりＸ線投影データを補正して高精度で高分解能の画像を得ることができる。つまり、寝台天板２９がスライス方向（Ｚ軸方向）にも変位した場合、その変位量だけスライス方向（Ｚ軸方向）にずれた位置にあるＸ線検出素子で検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成する。そのことにより、スライス方向（Ｚ軸方向）の変位が相殺され、高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００７９】
また、通常、画像の分解能を向上させるためにはＸ線源１５から出力するＸ線量を増大させる必要がある。しかしながら、Ｘ線量を増加すると、被検体の被爆量が増大する問題がある。この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置であれば、寝台天板２９等の変位量からＸ線投影データを補正することにより、高精度で高分解能の画像を得ることができるため、Ｘ線量を増大させる必要がない。そのことにより、被検体の被爆量を少なくしつつ高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００８０】
さらに、Ｘ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の位置を検出することで、被検体とＸ線ＣＴ装置との相対的な位置関係を計測することができるため、予め危険を予測することもできる。例えば、回転架台１９と寝台天板２９との間に被検体が挟まれそうになっても、寝台天板２９等の位置を検出していることにより、予め危険を予測して寝台天板２９等の駆動を停止させて、被検体が挟まれるのを防止することができる。
【００８１】
なお、Ｘ線ＣＴ装置とＰＥＴ装置等の核医学診断装置を組み合わせた、ＰＥＴ／ＣＴ装置等にこの実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を搭載しても良い。そのことにより、ＰＥＴ装置等の他の撮像装置の画像データとの位置比較も正確に行うことが可能となる。
【００８２】
また、上述した実施形態においては、寝台天板２９が振動し、振動天板２９の変位からＸ線投影データを補正して、振動等が相殺された画像データを再構成したが、この他、Ｘ線検出器１７又はＸ線源１５等が振動する場合においても、同じ処理を施してＸ線投影データを補正することで、振動等によるＸ線検出器１７等の変位を相殺することが可能となり、高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００８３】
さらに、Ｘ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９が同時に振動している場合であっても、位置検出器４７によりそれぞれの位置を検出することで、相対的な位置（変位）を算出することができる。その相対的な位置から再構成に必要なＸ線投影データを検出するＸ線検出素子を選択し、その選択されたＸ線検出素子にて検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することにより、振動等による変位が相殺され、高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００８４】
また、例えば、寝台天板２９にマットレスが使用されている場合において、そのマットレスの振動を検出している場合は、位置検出器４７が実際に検出された値から、マットレス固有の振動吸収量を差分することにより、振動（変位）を求めても良い。例えば、マットレスにより振動が吸収され、マットレスが振動していても被検体は振動していない場合がある。この場合、実際に検出された値からマットレス固有の振動吸収量を差分することで、被検体の相対的な変位（振動）を求めることができる。このようにして求められた変位量からＸ線投影データを補正して画像データを再構成することにより、高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００８５】
また、Ｘ線源１５又はＸ線検出器１７の変位量を求める場合、位置検出器４７としてジャイロスコープを用いても良い。この場合、回転架台１９内にジャイロスコープを搭載し、そのジャイロスコープにより検出された回転角速度から回転による遠心力を差分することで、Ｘ線源１５又はＸ線検出器１７の振動（変位）を求める。変位量が求められると、上述した処理内容と同様に、変位量分だけずらした位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することにより、高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００８６】
さらに、寝台天板２９内に気泡又は金属網等の指標材を埋め込み、それを目印にしてＸ線投影データを補正して画像データを再構成しても良い。図４に示す寝台天板２９の斜視図のように、寝台天板２９内に気泡又は金属網等からなる指標材２９ａを埋め込み、その状態でＸ線ビームを曝射して撮影を行う。指標材２９ａとしては、Ｘ線ビームを曝射して再構成される画像に写されるものであれば何であっても良い。再構成データには、その金属網等の指標材２９ａが表されるため、再構成処理部３５が、スキャン制御部１１からの制御信号に基づく理想的な位置からの指標材２９ａの変位量（位置ずれの量）を算出する。そして、再構成処理部３５は、その変位量分だけずらした位置にあるＸ線検出素子で検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成する。このように画像データを再構成することにより、画像における変位を相殺することが可能となるため、高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００８７】
また、ジャイロスコープを用いる場合や、指標材を用いる場合等においても、全ての角度におけるビームに対してのＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の変位量を求め、１ビューにおける全ビームをまとめて画像データを再構成する。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示す図であり、回転架台を正面からみた正面図と、Ｘ線ＣＴ装置の側面からみた側面図である。
【図３】この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置に備えられているＸ線源とＸ線検出器とを示す図である。
【図４】この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置に備えられる寝台天板の斜視図である。
【図５】この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作を説明するための正面図であり、Ｘ線検出器と寝台天板とを示す図である。
【図６】Ｘ線ＣＴ装置に発生する振動による画像再構成への影響を説明するための図である。
【図７】Ｘ線検出器（Ｘ線検出素子）の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８９】
１１ スキャン制御部
１３ 高電圧発生装置
１５ Ｘ線源
１７ Ｘ線検出器
１７ａ Ｘ線検出素子
１９ 回転架台（ガントリ）
２１ データ収集装置（ＤＡＳ）
２３ 架台駆動装置
２５ 寝台駆動部
２７ 寝台基台
２９ 寝台天板
２９ａ 指標材
３１ 前処理部
３３ Ｘ線投影データ記憶部
３５ 再構成処理部
３７ 画像記憶部
３９ 画像処理部
４１ 入力装置
４３ 表示装置
４５ 位置情報記憶部
４７ 位置検出器
【技術分野】
【０００１】
この発明は、Ｘ線ＣＴ装置に関し、特にＸ線源、Ｘ線検出器又は寝台天板等の位置を検出し、その位置情報を用いて画像データを再構成するＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、回転架台（ガントリ）と、回転架台の近傍に配置された寝台（ベッド）とを備えている。回転架台には被検体を挿抜するための開口部が設けられ、また、この開口部の中心軸回りに対向状態を維持しつつ連続回転可能にＸ線源とＸ線検出器とが回転架台に内設されている。寝台は、昇降可能な寝台基台の上部に水平移動可能に被検体搭載用の寝台天板が支持されている。
【０００３】
このＸ線ＣＴ装置による所定部位の断層像の撮像は、被検体を載置した寝台天板を水平移動させて被検体を回転架台開口部内に挿入し、Ｘ線源とＸ線検出器とを結ぶ撮像位置に被検体の撮像部位を位置させる。そして、Ｘ線源とＸ線検出器とを被検体の回りで回転させ、この回転中にＸ線源から被検体に向けてＸ線を照射し、Ｘ線検出器が被検体を透過した透過Ｘ線データを検出する。
【０００４】
なお、Ｘ線検出器には、Ｘ線検出器とともに回転されるデータ収集エレクトロニクス（ＤＡＳ）が接続されており、このＤＡＳが、所定タイミングごとにＸ線検出器で検出されるＸ線投影データ（アナログな電気信号）をデジタルデータに変換して収集する。ＤＡＳによるデータ収集タイミングは、Ｘ線源などが所定角度回転されるごとであり、Ｘ線源などが被検体の回りで１周回転される間にＤＡＳは所定回数だけデータを収集する。ＤＡＳで収集された、被検体の周回からの１周分の収集データは再構成処理部に送られ、再構成処理部は与えられたＸ線投影データに基づき上記撮像部位の画像データを周知の計算方法で再構成する。
【０００５】
また、らせん状のスキャン（ヘリカルスキャン）を行い、連続した部位からなる撮像領域（例えば、胸部から上腹部にかけての領域）を連続して撮像し、この領域内の任意の部位の画像を得るように構成されたＸ線ＣＴ装置が提案実施されている（例えば、特許文献１）。このヘリカルスキャンを行なえるＸ線ＣＴ装置は、従来、以下のように構成されている。
【０００６】
例えば、設定された撮像領域の撮像開始部位（例えば、胸部）を回転架台開口部内の撮像位置に位置させ、Ｘ線を照射させながらＸ線源とＸ線検出器とを一定の回転速度で連続回転させ、この回転に同期して、撮像位置に位置される部位を撮像領域の撮像終了部位（例えば、上腹部）方向に変位させるように寝台天板を一定速度で水平移動させ、Ｘ線源とＸ線検出器との回転軌跡が被検体に対してらせん状になるようにスキャンして、上記設定された撮像領域を連続して撮像する。
【０００７】
Ｘ線源とＸ線検出器の回転速度は、制御装置により制御される。これにより、例えば、Ｘ線源が被検体の真上に位置（Ｘ線検出器は被検体の真下に位置）する状態から次にＸ線源が被検体の真上に位置する状態までの間に、Ｘ線源などは被検体に対して相対的にらせん状に移動するが、ＤＡＳは所定回数分のデータを収集する。
【０００８】
また、寝台天板の水平移動はＸ線源などの回転速度に応じた速度で行われる。このＸ線源などの回転速度と寝台天板の移動速度とが、一定の比率になるように制御装置により制御される。制御装置は設定されたＸ線源などの回転速度に応じた寝台天板の移動速度を計算で算出し、この計算によって得られた移動速度で寝台天板が水平移動するように制御する。
【０００９】
また、撮像領域内の任意の部位の画像データを再構成するためには、ＤＡＳで収集したＸ線投影データに対する寝台天板の位置情報が必要になるが、この位置情報は、制御装置により求められている。制御装置は、例えば、Ｘ線源等の回転速度と寝台天板の移動速度とに基づき位置情報を算出している。ヘリカルスキャンの間、Ｘ線源等の回転速度と天板の移動速度とはそれぞれ一定であるので、各Ｘ線投影データに対する寝台天板の位置情報を一義的に求めている。つまり、Ｘ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板の実際の位置を検出してＸ線投影データに対する寝台天板の位置情報を求めるのではなく、理想的なモデル（理論的なモデル）に基づいてＸ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板の位置を求めている。そして、理想的なモデル（理論的なモデル）に基づいて算出された位置情報を用いて画像データを再構成している。
【００１０】
再構成処理部では、この寝台天板の位置情報とその位置に対するＸ線投影データとを特定し、所望の部位の周回収集データ（１周分の収集データ）やその前後１周分の収集データなどに基づき、周知の計算方法でその部位の画像データを再構成する。
【００１１】
このように従来のＸ線ＣＴ装置においては、Ｘ線源及びＸ線検出器からなる測定系と被検体を載置した寝台天板との相対的な位置関係は、測定系及び寝台天板を制御している制御装置により計算して求められ、再構成処理部はその計算により求められた相対的な位置関係に基づき画像データを再構成している。
【００１２】
【特許文献１】特開２００４−１８１０６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
従来のＸ線ＣＴ装置においては、Ｘ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板の位置を実際に測定して求めるのではなく、理想的なモデル（理論的なモデル）に基づいて制御装置が計算して求めている。このような計算によれば、簡単に位置情報を求めることができるが、特にヘリカルスキャンの場合、回転架台及び寝台の振動等が原因となって検出されたＸ線投影データに微細なぶれが発生し、Ｘ線投影データに基づき再構成される画像がぼやけたものになってしまう場合がある。
【００１４】
Ｘ線ＣＴ装置は高分解能化されつつあり、最近のＸ線ＣＴ装置の分解能は、例えば、０．５［ｍｍ］以下が要求される。上述した回転架台及び寝台の振動等が大きい場合は、高分解能化の要求を満たすことが困難となる。
【００１５】
上述したように、従来のＸ線ＣＴ装置においては、Ｘ線源及びＸ線検出器は制御装置による制御により正確な円周上を滑らかに動くという理想的なモデル（理論的なモデル）を想定しており、制御装置はその理想的なモデルに基づいてＸ線源及びＸ線検出器の位置を計算していた。これと同様に、寝台天板も制御装置の制御により正確に動くという理想的なモデルを想定しており、制御装置はその理想的なモデルに基づいて寝台天板の位置を計算していた。このようにＸ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板の動作の理想的なモデルを想定し、その理想的なモデルに基づいて、上述した、Ｘ線源及びＸ線検出器からなる測定系と寝台天板との相対的な位置関係を求めていた。
【００１６】
ところが、回転架台及び寝台天板は別々の制御に基づいて動作しており、更に、上述したように回転架台等には振動等が発生するため、実際の動作は理想的なモデルからずれてしまい、Ｘ線源及びＸ線検出器からなる測定系と寝台天板との相対的な位置関係を正確に求めることは困難となる。回転架台等に振動等が発生した場合であっても、相対的な位置関係を正確に求めることが困難であるため、その振動等による影響を考慮せずに理想的なモデルに従って相対的な位置関係を求めてしまい、その結果、再構成される画像はぼやけたものになってしまう。
【００１７】
Ｘ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板の振動による画像再構成への影響について、図６を参照して説明する。図６はＸ線ＣＴ装置の回転架台を正面からみた図であり、Ｘ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板が示され、回転架台等は省略されている。図６において、Ｘ線源及びＸ線検出器は矢印Ａの方向に回転させられ、寝台天板は図面に垂直な方向に移動可能となっている。
【００１８】
例えば、ヘリカルスキャンにより被検体の画像データを収集する場合、制御装置の制御により、寝台天板２９は図面に垂直な方向に移動し、それと同時にＸ線源１５及びＸ線検出器１７が被検体の周囲を回転する。このよう状態でＸ線源１５からＸ線ビームが曝射され、被検体を透過したＸ線ビームがＸ線検出器１７にて検出される。
【００１９】
まず、図６（ａ）を参照しつつ寝台天板２９が振動する場合について説明する。寝台天板２９に振動等が発生しない場合においては、制御装置（図示しない）の制御により寝台天板２９は破線で表された高さに維持されて図面に垂直な方向に移動させられているものとする。Ｘ線源１５及びＸ線検出器１７が寝台天板２９（被検体）の周囲を矢印Ａの方向に回転しながらスキャンを行ない、連続的なＸ線投影データを収集する。そして、再構成処理部（図示しない）は寝台天板２９が理想的なモデルを反映して移動しているものとし、その理想モデルから得られるＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の相対的な位置情報とＸ線投影データとから画像データを再構成する。この場合、破線で表された寝台天板２９は理想モデルを反映した位置に維持されているため、再構成された画像にぶれ等は発生せず、所望の画像を得られる。
【００２０】
ところが、寝台天板２９に上下方向（矢印Ｂの方向）の振動が発生した場合、寝台天板２９は、制御装置による制御により理想的なモデルを反映した本来の高さ（破線で表された位置）から、矢印Ｂの方向（実線で表される高さ）にずれ、そのずれた位置においてスキャンが行なわれてＸ線投影データが収集される。このように寝台天板２９が上下方向にずれた状態においても、再構成処理部は寝台天板２９が理想的なモデルを反映して移動しているものとして、その理想的なモデルから得られるＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の相対的な位置情報とＸ線投影データとから画像データを再構成する。このように、本来の位置から上下方向にずれた状態の相対的な位置情報に基づいて画像データを再構成するため、再構成された画像は上下方向にぼやけたものになってしまう。
【００２１】
また、図６（ｂ）を参照しつつ、Ｘ線源及びＸ線検出器に振動が発生する場合について説明する。このＸ線源１５等に振動が発生する場合も、寝台天板２９の場合と同じである。Ｘ線源１５及びＸ線検出器１７に振動等が発生しない場合においては、制御装置の制御によりＸ線源１５等は破線で表された位置に維持され、寝台天板２９（被検体）の周囲を回転しながらスキャンを行ない、連続的なＸ線投影データを収集する。そして、再構成処理部はＸ線源１５及びＸ線検出器１７が理想的なモデル（理想的な回転軌道）を反映して回転しているものとし、その理想モデルから得られるＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の相対的な位置情報とＸ線投影データとから画像データを再構成する。この場合、破線で表されたＸ線源１５及びＸ線検出器１７は理想モデルを反映して回転しているため、再構成された画像にぶれ等は発生せず、所望の画像が得られる。
【００２２】
ところが、Ｘ線源１５及びＸ線検出器１７に左右方向の振動が発生した場合、Ｘ線源１５及びＸ線検出器１７は、制御装置による制御により理想的なモデルを反映した本来の回転軌道（破線で表される位置）から、矢印Ｃ１又は矢印Ｃ２の方向（実線で表される位置）にずれ、そのずれた位置においてスキャンが行なわれてＸ線投影データが収集される。このようにＸ線源１５及びＸ線検出器１７が左右方向にずれた状態で回転している場合においても、再構成処理部はＸ線源１５及びＸ線検出器１７が理想的なモデル（回転軌道）を反映して回転しているものとして、その理想モデルから得られるＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の相対的な位置情報とＸ線投影データとから画像データを再構成する。このように、本来の回転軌道から左右方向ずれた状態の相対的な位置情報に基づいて画像データを再構成するため、再構成された画像は左右方向にぼやけたものになってしまう。
【００２３】
以上のように、従来のＸ線ＣＴ装置においては、Ｘ線源、Ｘ線検出器又は寝台天板が振動等により本来の理想的な軌道からずれてしまった場合に、画像再構成時にそのずれが考慮されずに画像データが再構成されてしまう。そのことにより、再構成された画像は本来の理想的な軌道からがずれた分、ぼやけたり、ずれたりしたものになってしまい、高精度で高分解能な画像を得ることができない。
【００２４】
この発明は上記の問題を解決するものであり、Ｘ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板の位置を検出してそれらの相対的な位置関係を求め、その相対的な位置関係に基づいて画像データを再構成することにより、画像に発生するぶれ等を相殺して高分解能の画像を得ることが可能なＸ線ＣＴ装置及び画像再構成方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
請求項１に記載の発明は、Ｘ線ビームを被検体に曝射するＸ線源と、前記Ｘ線源に対して前記被検体が配置される空間を隔てて対向配置されたＸ線検出器と、前記被検体を載置した寝台天板と、前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を前記被検体の周囲を回転させることにより前記被検体に対してスキャンを行なうスキャン手段と、前記寝台天板の位置を検出する第１の検出器と、前記第１の検出器により検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の位置関係を算出する演算手段と、前記演算手段により算出された位置関係に基づいて、前記Ｘ線検出器により得られたＸ線投影データから画像データを再構成する再構成手段と、を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【００２６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器の位置を検出する第２の検出器を更に有し、前記演算手段は、前記第１の検出器及び前記第２の検出器により検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の相対的な位置を算出し、前記再構成手段は、前記演算手段により算出された相対的な位置に基づいて、前記Ｘ線投影データから画像データを再構成することを特徴とするものである。
【００２７】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置であって、前記演算手段は、前記第１の検出器及び前記第２の検出器により検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の間の相対的な変位を算出し、前記再構成手段は、前記演算手段により算出された相対的な変位量に応じて、前記Ｘ線投影データを補正して画像データを再構成することを特徴とするものである。
【００２８】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線検出器は複数のＸ線検出素子が配列してなり、前記再構成手段は、前記相対的な変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することを特徴とするものである。
【００２９】
請求項５に記載の発明は、Ｘ線ビームを被検体に曝射するＸ線源と、前記Ｘ線源に対して前記被検体が配置される空間を隔てて対向配置されたＸ線検出器と、前記被検体を載置し、その内部に指標材が埋め込まれた寝台天板と、前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を前記被検体の周囲を回転させることにより前記被検体に対してスキャンを行なうスキャン手段と、前記Ｘ線検出器により得られたＸ線投影データに基づいて画像データを再構成する再構成手段と、前記再構成手段により再構成された画像データから前記指標材の変位量を算出する演算手段と、を有し、前記再構成手段は、前記指標材の変位量に応じて前記Ｘ線投影データを補正して新たな画像データを再構成することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【００３０】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置であって、前記Ｘ線検出器は複数のＸ線検出素子が配列してなり、前記再構成手段は、前記指標材の変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することを特徴とするものである。
【００３１】
請求項７に記載の発明は、Ｘ線ビームを前記被検体に曝射するＸ線源及び前記Ｘ線源に対して前記被検体が配置される空間を隔てて対向配置されたＸ線検出器を、被検体が載置された寝台天板の周囲を回転させることにより前記被検体に対してスキャンを行なうスキャンステップと、前記寝台天板の位置を検出する位置検出ステップと、前記検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の位置関係を算出する演算ステップと、前記演算ステップにて算出された位置関係に基づいて、前記Ｘ線検出器により得られたＸ線投影データから画像データを再構成する再構成ステップと、を含むことを特徴とする画像再構成方法である。
【００３２】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の画像再構成方法であって、前記位置検出ステップでは、前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器の位置を更に検出し、前記演算ステップでは、前記検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の相対的な位置を算出し、前記再構成ステップでは、前記演算ステップにて算出された相対的な位置に基づいて、前記Ｘ線投影データから画像データを再構成することを特徴とするものである。
【００３３】
請求項９に記載の発明は、請求項８に記載の画像再構成方法であって、前記演算ステップでは、前記位置検出ステップにて検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の間の相対的な変位を算出し、前記再構成ステップでは、前記演算ステップにより算出された相対的な変位量に応じて前記Ｘ線投影データを補正して画像データを再構成することを特徴とするものである。
【００３４】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の画像再構成方法であって、前記Ｘ線検出器は複数のＸ線検出素子が配列してなり、前記再構成ステップでは、前記相対的な変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することを特徴とするものである。
【００３５】
請求項１１に記載の発明は、Ｘ線ビームを前記被検体に曝射するＸ線源及び前記Ｘ線源に対して前記被検体が配置される空間を隔てて対向配置されたＸ線検出器を、被検体が載置され、内部に指標材が埋め込まれた寝台天板の周囲を回転させることにより前記被検体に対してスキャンを行なうスキャンステップと、前記Ｘ線検出器により得られたＸ線投影データに基づいて画像データを再構成する第１の再構成ステップと、前記第１の再構成ステップにて再構成された画像データから前記指標材の変位量を算出する演算ステップと、前記指標材の変位量に応じて前記Ｘ線投影データを補正して新たな画像データを再構成する第２の再構成ステップと、を含むことを特徴とする画像再構成方法である。
【００３６】
請求項１２に記載の発明は、請求項１１に記載の画像形成方法であって、前記Ｘ線検出器は複数のＸ線検出素子が配列してなり、前記再構成ステップでは、前記指標材の変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００３７】
請求項１及び請求項７に記載の発明によると、被検体を載置した寝台天板の位置を実際に検出して、Ｘ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板の位置関係を求め、その位置関係に基づいてＸ線投影データから画像データを再構成することにより、寝台天板等に発生する振動等が原因で画像に発生するぶれ等を相殺して高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００３８】
請求項２及び請求項８に記載の発明によると、Ｘ線源及びＸ線検出器の位置を実際に検出して、Ｘ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板との相対的な位置を求め、その相対的な位置に基づいてＸ線投影データを補正して画像データを再構成することにより、寝台天板等に発生する振動等が原因で画像に発生するぶれ等を相殺して高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００３９】
請求項３及び請求項９に記載の発明によると、Ｘ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板の間の相対的な変位を求め、その相対的な変位量に応じてＸ線投影データを補正して画像データを再構成することにより、その位置ずれにより画像に発生するぶれ等を相殺して高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００４０】
請求項４及び請求項１０に記載の発明によると、Ｘ線源、Ｘ線検出器及び寝台天板の間の相対的な変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することにより、その変位により画像に発生するぶれ等を相殺して高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００４１】
請求項５及び請求項１１に記載の発明によると、寝台天板の内部に指標材を埋め込み、その状態で撮影を行って断層像を再構成すると画像データにその指標材が写される。再構成画像の中の指標材の理想的なモデル（本来の位置）からの変位量を求め、その変位量に応じてＸ線投影データを補正して新たな画像データを再構成する。その変位量は寝台天板の理想的なモデル（本来の位置）からの変位（ずれ）を反映しているため、その変位量に応じてＸ線投影データを補正して画像データを再構成することにより、寝台天板の位置ずれにより画像に発生するぶれ等を相殺して高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００４２】
請求項６及び請求項１２に記載の発明によると、指標材の変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することにより、その変位により画像に発生するぶれ等を相殺して高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４３】
以下、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置及び画像再構成方法について、図１乃至図５を参照しつつ説明する。
【００４４】
（構成）
この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の構成について図１乃至図３を参照しつつ説明する。図１は、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。図２は、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示す図であり、回転架台を正面からみた正面図と、Ｘ線ＣＴ装置の側面からみた側面図である。図３は、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置に備えられているＸ線源とＸ線検出器とを示す図である。
【００４５】
図１に示すように、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置は、架台装置と寝台装置と操作コンソール部とを備えて構成されている。架台装置は、高電圧発生装置１３と、Ｘ線源１５と、Ｘ線検出器１７と、回転架台１９と、データ収集装置２１（ＤＡＳ）と、架台駆動装置２３と、を備えて構成されている。寝台装置は、寝台駆動部２５と、寝台基台２７と、寝台天板２９とを備えて構成されている。操作コンソール部は、スキャン制御部１１と、前処理部３１と、Ｘ線投影データ記憶部３３と、再構成処理部３５と、画像記憶部３７と、画像処理部３９と、入力装置４１と、表示装置４３と、位置情報記憶部４５とを備えて構成されている。
【００４６】
ヘリカルスキャンによりスキャンを行なう場合、スキャン制御部１１は、入力装置４１を用いて入力されたスライス厚、回転速度等のヘリカルスキャン条件のうち、回転速度、スライス厚、及びファン角度等を架台・寝台制御信号として架台駆動装置２３及び寝台駆動部２４に対して出力する。また、スキャン制御部１１は、Ｘ線ビーム発生を制御するＸ線ビーム発生制御信号を高電圧発生装置１３に対して出力する。さらに、スキャン制御部１１は、Ｘ線ビームの検出のタイミングを示す検出制御信号をデータ収集装置２１に対して出力する。
【００４７】
高電圧発生装置１３は、Ｘ線源１５からＸ線ビームを曝射させるための高電圧をスキャン制御部１１からの制御信号に従ってＸ線源１５に供給する。
【００４８】
Ｘ線源１５は、高電圧発生装置１３から供給された高電圧によってＸ線ビームを曝射する。Ｘ線源１５から曝射されるＸ線ビームは、ファン状やコーン状のビームとなる。このＸ線源１５がこの発明の「Ｘ線源」に相当する。
【００４９】
Ｘ線検出器１７は、Ｘ線源１５から曝射され、被検体を透過したＸ線ビームを検出する。シングルスライスＣＴ装置の場合、Ｘ線検出器１７は、ファン状又は直線状に例えば１０００チャンネルのＸ線検出素子を１列に並べて構成されている。また、マルチスライスＣＴ装置の場合、Ｘ線検出器１７は、Ｘ線検出素子を互いに直交する２方向（スライス方向及びチャンネル方向を成す）それぞれにアレイ状に複数個配列され、これにより２次元のＸ線検出器を成している。マルチスライスＣＴの場合、例えば図７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、Ｘ線検出素子１７ａはチャンネル方向とともにスライス方向にも複数個配列されている。このＸ線検出器１７がこの発明の「Ｘ線検出器」に相当する。
【００５０】
回転架台１９（ガントリ）は、Ｘ線源１５とＸ線検出器１７とを内部に保持する。また、回転架台１９は、架台駆動部２３により、Ｘ線源１５とＸ線検出器１７との中間点を通る回転軸を中心にして回転させられる。
【００５１】
データ収集部２１（ＤＡＳ）は、Ｘ線検出器１７の各Ｘ線検出素子１７ａと同様にアレイ状に配列されたデータ収集素子を有し、Ｘ線検出器１７により検出されたＸ線ビーム（実際には検出信号）を、スキャン制御部１１により出力されたデータ収集制御信号に対応させて収集する。この収集されたデータがＸ線投影データとなる。
【００５２】
回転架台１９が１回転するときに、例えば１０００回Ｘ線投影データを収集し、このＸ線投影データを基に後述の方法で画像再構成する。尚、１回のデータ収集を１ビュー、１ビューにおける１Ｘ線検出素子１７ａのデータを１ビーム、１ビューにおける全ビーム（全検出素子１７ａのデータ）をまとめて実データと称する。
【００５３】
架台駆動装置２３は、スキャン制御部１１により出力された架台制御信号に基づいて、回転架台１９を回転させる。
【００５４】
寝台駆動部２５は、スキャン制御部１１から出力された寝台移動信号に基づいて、回転架台１９の1回転当たりの寝台天板２９の移動量を求め、この移動量で寝台天板２９を移動させる。寝台基台２７は、寝台駆動部２５により寝台天板２９を上下方向に移動させる。寝台天板２９は被検体を載せ、被検体の体軸方向（Ｚ軸方向：スライス方向）に移動可能となっている。
【００５５】
前処理部３１は、データ収集装置２１から出力されたＸ線投影データに感度補正やＸ線強度補正等を施す。前処理部３１にて感度補正等の処理が施されたＸ線投影データは、Ｘ線投影データ記憶部３３に一旦記憶される。
【００５６】
再構成処理部３３は、Ｘ線投影データ記憶部３３に記憶されたＸ線投影データを逆投影処理することにより、画像データを再構成する。この逆投影の方法は公知の方法と同じである。また、Ｘ線投影データに対して補間処理を行う場合は、３６０度補間法又は１８０度補間法（対向データ補間法）等の公知の補間法により、目的のスライス位置におけるＸ線投影データを求める。
【００５７】
さらに、再構成処理部３３は、後述する位置検出器４７により実際に検出されたＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の位置情報を用いてＸ線投影データに対して補正処理を行い、寝台天板２９等の変位（位置ずれ）を補正して画像データを再構成する。なお、この再構成処理部３３がこの発明の「再構成手段」及び「演算手段」に相当する。
【００５８】
再構成された画像データは、画像記憶部３７に一旦記憶された後、画像処理部３９に送られる。画像処理部３９は、入力装置４１にて入力された操作者の指示に基づき、画像データを公知の方法により、任意断面の断層像、任意方向からの投影像、又はレンダリング処理による３次元画像等の画像データに変換して表示装置４３に出力する。表示装置４３は、画像処理部３９から出力された断層像等をモニタ上に表示する。
【００５９】
また、図２及び図３に示すように、この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置には位置検出器４７が設置されている。この位置検出器４７は、例えば、レーザ、超音波、渦電流等を利用した非接触センサからなり、位置検出器４７との間の距離を測定することにより、Ｘ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の位置を検出する。また、位置検出器４７として加速度センサを用いてＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の加速度を測定することにより、Ｘ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の位置を検出する。この位置を検出することにより、振動等による寝台天板２９等の変位を検出することが可能となる。この位置検出器４７がこの発明の「第１の検出器」及び「第２の検出器」に相当する。
【００６０】
位置検出器４７から出力された位置情報（振動を示す情報）は、各ビュー（各データ収集）のＸ線投影データに対応付けられて位置情報記憶部４５に記憶される。位置情報記憶部４５は、例えば、検出のタイミング（時間）に基づいて対応付けを行う。具体的には、Ｘ線投影データが検出されたタイミング（時間）と同じタイミングで検出された位置情報を、そのＸ線投影データに対応付けて記憶する。この位置情報（振動を示す情報）は再構成処理部３５に出力され、Ｘ線投影データから画像データを再構成する際の位置情報として用いられる。
【００６１】
（動作）
次に、この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作（画像再構成方法）について説明する。この実施形態においては、ヘリカルスキャンを実行する場合について説明する。
【００６２】
ヘリカルスキャンを行なう場合、まず、操作者は入力装置４１を用いてヘリカルスキャン条件を入力する。このヘリカルスキャン条件には、被検体に対して断層像を得たい撮影領域の範囲の情報が含まれる。この撮影領域が設定されると、この撮影領域のスキャン開始側端部がスキャン開始位置になるように、被検体を寝台天板２９に載置する。
【００６３】
ヘリカルスキャン条件が入力されるとスキャン制御部１１は、このヘリカルスキャン条件のうち、回転速度、スライス厚、及びファン角等を架台・寝台制御信号として架台駆動装置２３及び寝台駆動部２５に出力する。そして、架台駆動部２３は、スキャン制御部１１から出力された制御信号に基づいて回転架台１９を所定の回転速度で回転させる。寝台駆動部２５はスキャン制御部１１から出力された制御信号に基づいて回転架台１９の１回転あたりの寝台天板２９の移動量を求め、この移動量で寝台天板２９を移動させる。
【００６４】
この状態で操作者により診断開始命令が入力装置４１から入力されると、スキャン制御部１１は、架台駆動装置２３及び寝台駆動部２５に対して診断開始を指示するとともに、Ｘ線ビーム発生を制御するＸ線ビーム発生制御信号を高電圧発生装置１３に対して出力する。そして、Ｘ線ビーム発生制御信号に対応させて、高電圧発生装置１３は高電圧を発生する。
【００６５】
これにより、Ｘ線源１５からＸ線ビームが曝射されるとともに、寝台天板２９が寝台駆動部２５により移動させられ、Ｘ線源１５の被検体に対する相対的な軌跡がらせん状となるようないわゆるヘリカルスキャンによる診断が開始される。そして、データ収集制御信号がスキャン制御部１１により出力されると、データ収集装置２１は、このデータ収集制御信号に対応させてＸ線検出器１７からＸ線ビームを検出し、この検出したＸ線ビーム（実際にはＸ線投影データ）を前処理部３１に供給する。
【００６６】
そして、位置検出器４７がＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の位置を検出し、その位置情報を位置情報記憶部４５に出力する。位置情報記憶部４５では、検出のタイミング（時間）に基づいて各ビューのＸ線投影データに対応付けて、１ビューごとに位置情報を記憶する。例えば、位置検出器４７は寝台天板２９等の振動を検出し、その振動波形を位置情報記憶部４５に出力する。
【００６７】
再構成処理部３５は、スキャンにより収集されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成する。このとき、再構成処理部３５は、位置検出器４７にて検出されたＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の相対的な位置情報を用いて画像データを再構成する。再構成処理部３５は、位置情報記憶装置４５から各ビューのＸ線投影データに対応付けられたＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の位置情報を読み込み、Ｘ線源１５、Ｘ線検出器及び寝台天板２９の理想的なモデルの軌道（本来の軌道）からの変位量（位置ずれの量）を算出する。
【００６８】
そして、その変位量（位置ずれの量）分だけ、Ｘ線検出器１７におけるチャンネルをシフトし、シフト先のチャンネルにあるＸ線検出素子にて検出されたＸ線投影データ（ｃｈデータ）を用いて補正されたデータを作成する。その補正されたデータを、変位がなかった場合（位置ずれがなかった場合）の位置（理想モデルの位置）におけるＸ線投影データとして画像データを再構成する。
【００６９】
この実施形態においては、寝台天板２９の高さが、スキャン制御部１１から出力される制御信号を反映した理想的なモデルの軌道（本来の軌道）からずれる場合について、図５を参照しつつ説明する。図５は、回転架台１９の正面からみた正面図であり、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の位置関係を示す図である。
【００７０】
図５において、寝台天板２９が本来の軌道（高さ）にある状態を破線で表し、振動等により本来の軌道（高さ）からずれた状態（変位した状態）を実線で表す。位置検出器４７は寝台天板２９が本来の位置（高さ）にあるときの位置（破線で表される位置）を検出し、その位置情報を位置情報記憶装置４５に出力する。そして、振動等により寝台天板２９が上下方向（矢印Ｂの方向）に変位した場合、位置検出器４７は寝台天板２９が変位したときの位置（実線で表される位置）を検出し、その位置情報を位置情報記憶装置４５に出力する。このように、位置検出器４７は変位前後（ずれ前後）の寝台天板２９の位置を検出する。
【００７１】
位置検出器４７により検出された寝台天板２９の位置情報は、各ビューのＸ線投影データに対応付けられて位置情報記憶装置４５に記憶される。
【００７２】
そして、再構成処理部３５は、スキャンにより収集されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成する。このとき、再構成処理部３５は、位置検出器４７にて検出された変位前後（ずれ前後）の寝台天板２９の位置情報を用いて画像データを再構成する。再構成処理部３５は、位置情報記憶装置４５から各ビューのＸ線投影データに対応付けられた寝台天板２９の位置情報を読み込み、寝台天板２９の変位量（位置ずれの量）を算出する。
そして、その変位量（位置ずれの量）だけ、Ｘ線検出器１７におけるチャンネルをシフトし、シフト先のチャンネルにあるＸ線検出素子にて検出されたＸ線投影データ（ｃｈデータ）を用いて補正データを作成する。その補正データを、変位がなかった場合（位置ずれがなかった場合）の位置（理想モデルの位置）におけるＸ線投影データとして画像データを再構成する。
【００７３】
再構成処理部３５による処理について具体的に説明する。従来においては、再構成処理部３５は、寝台天板２９が破線の位置にあるものとし、その位置情報に基づいて画像データを再構成する。破線の位置に対応するチャンネルのＸ線検出素子は、Ｘ線検出素子１７ａとなり、再構成処理部３５は、このＸ線検出素子１７ａにて検出されるＸ線投影データ（ｃｈデータａとする）を、被検体Ｐの撮影部位Ｐ１におけるＸ線投影データとして画像データを再構成する。ところが、実際は、寝台天板２９は実線の位置に変位しているため、ｃｈデータａは被検体Ｐの撮影部位Ｐ１を反映したＸ線投影データにはならない。その結果、再構成された画像は上下方向にぼやけたものになってしまう。
【００７４】
この実施形態においては、位置検出器４７が変位前後（ずれ前後）の寝台天板２９の位置を検出し、再構成処理部３５が変位量（位置ずれの量）を算出しているため、その変位量（位置ずれの量）だけｃｈデータをシフトして画像データを再構成する。実線の位置に対応するチャンネルのＸ線検出素子は、Ｘ線検出素子１７ｂとなり、再構成処理部３５は、シフト先のＸ線検出素子１７ｂにて検出されるＸ線投影データ（ｃｈデータｂとする）を、被検体Ｐの撮影部位Ｐ１におけるＸ線投影データとして画像データを再構成する。シフト先のＸ線検出素子１７ｂは、実際に被検体Ｐの撮影部位Ｐ１を透過したＸ線ビームを検出するため、ｃｈデータｂは被検体Ｐの撮影部位Ｐ１を反映したＸ線投影データとなる。従って、このｃｈデータｂを用いて再構成することにより、振動等による画像のぶれを相殺することができ、高精度の画像を得ることが可能となる。
【００７５】
なお、Ｘ線検出素子１７ａ（ｂ）の配列の細かさによって、相殺できる振動の振幅の大きさが変わる。Ｘ線検出器１７ａ（ｂ）の配列を細かくするほど、振幅が小さい振動に対応して振動を相殺することが可能となる。また、画像データの再構成に影響がない振幅の大きさを閾値として、その閾値以上の振幅の振動を検出したときに、変位量分だけずれた位置のＸ線検出器１７ａにより検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成しても良い。
【００７６】
この実施形態においては、１ビームに対する補正について説明したが、全ての角度（３６０度）におけるビームに対しても同じ処理を施し、１ビューにおける全ビームをまとめて画像データを再構成する。
【００７７】
以上のように、位置検出器４７により寝台天板２９の実際の位置を検出し、その位置から振動等による変位量を算出し、その変位量から再構成に必要なＸ線投影データを検出するＸ線検出素子を選択し、選択されたＸ線検出素子にて検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することにより、振動等による変位を相殺することが可能となり、高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００７８】
なお、本実施形態においては、寝台天板２９が上下方向に変位する場合について説明したが、マルチスライスＣＴ装置において寝台天板２９がスライス方向（Ｚ軸方向）に変位する場合においても、同様の処理によりＸ線投影データを補正して高精度で高分解能の画像を得ることができる。つまり、寝台天板２９がスライス方向（Ｚ軸方向）にも変位した場合、その変位量だけスライス方向（Ｚ軸方向）にずれた位置にあるＸ線検出素子で検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成する。そのことにより、スライス方向（Ｚ軸方向）の変位が相殺され、高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００７９】
また、通常、画像の分解能を向上させるためにはＸ線源１５から出力するＸ線量を増大させる必要がある。しかしながら、Ｘ線量を増加すると、被検体の被爆量が増大する問題がある。この実施形態に係るＸ線ＣＴ装置であれば、寝台天板２９等の変位量からＸ線投影データを補正することにより、高精度で高分解能の画像を得ることができるため、Ｘ線量を増大させる必要がない。そのことにより、被検体の被爆量を少なくしつつ高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００８０】
さらに、Ｘ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の位置を検出することで、被検体とＸ線ＣＴ装置との相対的な位置関係を計測することができるため、予め危険を予測することもできる。例えば、回転架台１９と寝台天板２９との間に被検体が挟まれそうになっても、寝台天板２９等の位置を検出していることにより、予め危険を予測して寝台天板２９等の駆動を停止させて、被検体が挟まれるのを防止することができる。
【００８１】
なお、Ｘ線ＣＴ装置とＰＥＴ装置等の核医学診断装置を組み合わせた、ＰＥＴ／ＣＴ装置等にこの実施形態に係るＸ線ＣＴ装置を搭載しても良い。そのことにより、ＰＥＴ装置等の他の撮像装置の画像データとの位置比較も正確に行うことが可能となる。
【００８２】
また、上述した実施形態においては、寝台天板２９が振動し、振動天板２９の変位からＸ線投影データを補正して、振動等が相殺された画像データを再構成したが、この他、Ｘ線検出器１７又はＸ線源１５等が振動する場合においても、同じ処理を施してＸ線投影データを補正することで、振動等によるＸ線検出器１７等の変位を相殺することが可能となり、高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００８３】
さらに、Ｘ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９が同時に振動している場合であっても、位置検出器４７によりそれぞれの位置を検出することで、相対的な位置（変位）を算出することができる。その相対的な位置から再構成に必要なＸ線投影データを検出するＸ線検出素子を選択し、その選択されたＸ線検出素子にて検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することにより、振動等による変位が相殺され、高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００８４】
また、例えば、寝台天板２９にマットレスが使用されている場合において、そのマットレスの振動を検出している場合は、位置検出器４７が実際に検出された値から、マットレス固有の振動吸収量を差分することにより、振動（変位）を求めても良い。例えば、マットレスにより振動が吸収され、マットレスが振動していても被検体は振動していない場合がある。この場合、実際に検出された値からマットレス固有の振動吸収量を差分することで、被検体の相対的な変位（振動）を求めることができる。このようにして求められた変位量からＸ線投影データを補正して画像データを再構成することにより、高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００８５】
また、Ｘ線源１５又はＸ線検出器１７の変位量を求める場合、位置検出器４７としてジャイロスコープを用いても良い。この場合、回転架台１９内にジャイロスコープを搭載し、そのジャイロスコープにより検出された回転角速度から回転による遠心力を差分することで、Ｘ線源１５又はＸ線検出器１７の振動（変位）を求める。変位量が求められると、上述した処理内容と同様に、変位量分だけずらした位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することにより、高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００８６】
さらに、寝台天板２９内に気泡又は金属網等の指標材を埋め込み、それを目印にしてＸ線投影データを補正して画像データを再構成しても良い。図４に示す寝台天板２９の斜視図のように、寝台天板２９内に気泡又は金属網等からなる指標材２９ａを埋め込み、その状態でＸ線ビームを曝射して撮影を行う。指標材２９ａとしては、Ｘ線ビームを曝射して再構成される画像に写されるものであれば何であっても良い。再構成データには、その金属網等の指標材２９ａが表されるため、再構成処理部３５が、スキャン制御部１１からの制御信号に基づく理想的な位置からの指標材２９ａの変位量（位置ずれの量）を算出する。そして、再構成処理部３５は、その変位量分だけずらした位置にあるＸ線検出素子で検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成する。このように画像データを再構成することにより、画像における変位を相殺することが可能となるため、高精度で高分解能の画像を得ることが可能となる。
【００８７】
また、ジャイロスコープを用いる場合や、指標材を用いる場合等においても、全ての角度におけるビームに対してのＸ線源１５、Ｘ線検出器１７及び寝台天板２９の変位量を求め、１ビューにおける全ビームをまとめて画像データを再構成する。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すブロック図である。
【図２】この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の概略構成を示す図であり、回転架台を正面からみた正面図と、Ｘ線ＣＴ装置の側面からみた側面図である。
【図３】この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置に備えられているＸ線源とＸ線検出器とを示す図である。
【図４】この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置に備えられる寝台天板の斜視図である。
【図５】この発明の実施形態に係るＸ線ＣＴ装置の動作を説明するための正面図であり、Ｘ線検出器と寝台天板とを示す図である。
【図６】Ｘ線ＣＴ装置に発生する振動による画像再構成への影響を説明するための図である。
【図７】Ｘ線検出器（Ｘ線検出素子）の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００８９】
１１ スキャン制御部
１３ 高電圧発生装置
１５ Ｘ線源
１７ Ｘ線検出器
１７ａ Ｘ線検出素子
１９ 回転架台（ガントリ）
２１ データ収集装置（ＤＡＳ）
２３ 架台駆動装置
２５ 寝台駆動部
２７ 寝台基台
２９ 寝台天板
２９ａ 指標材
３１ 前処理部
３３ Ｘ線投影データ記憶部
３５ 再構成処理部
３７ 画像記憶部
３９ 画像処理部
４１ 入力装置
４３ 表示装置
４５ 位置情報記憶部
４７ 位置検出器
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線ビームを被検体に曝射するＸ線源と、
前記Ｘ線源に対して前記被検体が配置される空間を隔てて対向配置されたＸ線検出器と、
前記被検体を載置した寝台天板と、
前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を前記被検体の周囲を回転させることにより前記被検体に対してスキャンを行なうスキャン手段と、
前記寝台天板の位置を検出する第１の検出器と、
前記第１の検出器により検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の位置関係を算出する演算手段と、
前記演算手段により算出された位置関係に基づいて、前記Ｘ線検出器により得られたＸ線投影データから画像データを再構成する再構成手段と、
を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器の位置を検出する第２の検出器を更に有し、
前記演算手段は、前記第１の検出器及び前記第２の検出器により検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の相対的な位置を算出し、
前記再構成手段は、前記演算手段により算出された相対的な位置に基づいて、前記Ｘ線投影データから画像データを再構成す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】
前記演算手段は、前記第１の検出器及び前記第２の検出器により検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の間の相対的な変位を算出し、
前記再構成手段は、前記演算手段により算出された相対的な変位量に応じて、前記Ｘ線投影データを補正して画像データを再構成することを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記Ｘ線検出器は複数のＸ線検出素子が配列してなり、
前記再構成手段は、前記相対的な変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することを特徴とする請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
Ｘ線ビームを被検体に曝射するＸ線源と、
前記Ｘ線源に対して前記被検体が配置される空間を隔てて対向配置されたＸ線検出器と、
前記被検体を載置し、その内部に指標材が埋め込まれた寝台天板と、
前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を前記被検体の周囲を回転させることにより前記被検体に対してスキャンを行なうスキャン手段と、
前記Ｘ線検出器により得られたＸ線投影データに基づいて画像データを再構成する再構成手段と、
前記再構成手段により再構成された画像データから前記指標材の変位量を算出する演算手段と、を有し、
前記再構成手段は、前記指標材の変位量に応じて前記Ｘ線投影データを補正して新たな画像データを再構成することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記Ｘ線検出器は複数のＸ線検出素子が配列してなり、
前記再構成手段は、前記指標材の変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することを特徴とする請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
Ｘ線ビームを前記被検体に曝射するＸ線源及び前記Ｘ線源に対して前記被検体が配置される空間を隔てて対向配置されたＸ線検出器を、被検体が載置された寝台天板の周囲を回転させることにより前記被検体に対してスキャンを行なうスキャンステップと、
前記寝台天板の位置を検出する位置検出ステップと、
前記検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の位置関係を算出する演算ステップと、
前記演算ステップにて算出された位置関係に基づいて、前記Ｘ線検出器により得られたＸ線投影データから画像データを再構成する再構成ステップと、
を含むことを特徴とする画像再構成方法。
【請求項８】
前記位置検出ステップでは、前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器の位置を更に検出し、
前記演算ステップでは、前記検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の相対的な位置を算出し、
前記再構成ステップでは、前記演算ステップにて算出された相対的な位置に基づいて、前記Ｘ線投影データから画像データを再構成することを特徴とする請求項７に記載の画像再構成方法。
【請求項９】
前記演算ステップでは、前記位置検出ステップにて検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の間の相対的な変位を算出し、
前記再構成ステップでは、前記演算ステップにより算出された相対的な変位量に応じて前記Ｘ線投影データを補正して画像データを再構成することを特徴とする請求項８に記載の画像再構成方法。
【請求項１０】
前記Ｘ線検出器は複数のＸ線検出素子が配列してなり、
前記再構成ステップでは、前記相対的な変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することを特徴とする請求項９に記載の画像再構成方法。
【請求項１１】
Ｘ線ビームを前記被検体に曝射するＸ線源及び前記Ｘ線源に対して前記被検体が配置される空間を隔てて対向配置されたＸ線検出器を、被検体が載置され、内部に指標材が埋め込まれた寝台天板の周囲を回転させることにより前記被検体に対してスキャンを行なうスキャンステップと、
前記Ｘ線検出器により得られたＸ線投影データに基づいて画像データを再構成する第１の再構成ステップと、
前記第１の再構成ステップにて再構成された画像データから前記指標材の変位量を算出する演算ステップと、
前記指標材の変位量に応じて前記Ｘ線投影データを補正して新たな画像データを再構成する第２の再構成ステップと、
を含むことを特徴とする画像再構成方法。
【請求項１２】
前記Ｘ線検出器は複数のＸ線検出素子が配列してなり、
前記再構成ステップでは、前記指標材の変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することを特徴とする請求項１１に記載の画像再構成方法。
【請求項１】
Ｘ線ビームを被検体に曝射するＸ線源と、
前記Ｘ線源に対して前記被検体が配置される空間を隔てて対向配置されたＸ線検出器と、
前記被検体を載置した寝台天板と、
前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を前記被検体の周囲を回転させることにより前記被検体に対してスキャンを行なうスキャン手段と、
前記寝台天板の位置を検出する第１の検出器と、
前記第１の検出器により検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の位置関係を算出する演算手段と、
前記演算手段により算出された位置関係に基づいて、前記Ｘ線検出器により得られたＸ線投影データから画像データを再構成する再構成手段と、
を有することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器の位置を検出する第２の検出器を更に有し、
前記演算手段は、前記第１の検出器及び前記第２の検出器により検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の相対的な位置を算出し、
前記再構成手段は、前記演算手段により算出された相対的な位置に基づいて、前記Ｘ線投影データから画像データを再構成す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】
前記演算手段は、前記第１の検出器及び前記第２の検出器により検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の間の相対的な変位を算出し、
前記再構成手段は、前記演算手段により算出された相対的な変位量に応じて、前記Ｘ線投影データを補正して画像データを再構成することを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記Ｘ線検出器は複数のＸ線検出素子が配列してなり、
前記再構成手段は、前記相対的な変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することを特徴とする請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
Ｘ線ビームを被検体に曝射するＸ線源と、
前記Ｘ線源に対して前記被検体が配置される空間を隔てて対向配置されたＸ線検出器と、
前記被検体を載置し、その内部に指標材が埋め込まれた寝台天板と、
前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器を前記被検体の周囲を回転させることにより前記被検体に対してスキャンを行なうスキャン手段と、
前記Ｘ線検出器により得られたＸ線投影データに基づいて画像データを再構成する再構成手段と、
前記再構成手段により再構成された画像データから前記指標材の変位量を算出する演算手段と、を有し、
前記再構成手段は、前記指標材の変位量に応じて前記Ｘ線投影データを補正して新たな画像データを再構成することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記Ｘ線検出器は複数のＸ線検出素子が配列してなり、
前記再構成手段は、前記指標材の変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することを特徴とする請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
Ｘ線ビームを前記被検体に曝射するＸ線源及び前記Ｘ線源に対して前記被検体が配置される空間を隔てて対向配置されたＸ線検出器を、被検体が載置された寝台天板の周囲を回転させることにより前記被検体に対してスキャンを行なうスキャンステップと、
前記寝台天板の位置を検出する位置検出ステップと、
前記検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の位置関係を算出する演算ステップと、
前記演算ステップにて算出された位置関係に基づいて、前記Ｘ線検出器により得られたＸ線投影データから画像データを再構成する再構成ステップと、
を含むことを特徴とする画像再構成方法。
【請求項８】
前記位置検出ステップでは、前記Ｘ線源及び前記Ｘ線検出器の位置を更に検出し、
前記演算ステップでは、前記検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の相対的な位置を算出し、
前記再構成ステップでは、前記演算ステップにて算出された相対的な位置に基づいて、前記Ｘ線投影データから画像データを再構成することを特徴とする請求項７に記載の画像再構成方法。
【請求項９】
前記演算ステップでは、前記位置検出ステップにて検出された位置情報に基づいて、前記Ｘ線源、前記Ｘ線検出器及び前記寝台天板の間の相対的な変位を算出し、
前記再構成ステップでは、前記演算ステップにより算出された相対的な変位量に応じて前記Ｘ線投影データを補正して画像データを再構成することを特徴とする請求項８に記載の画像再構成方法。
【請求項１０】
前記Ｘ線検出器は複数のＸ線検出素子が配列してなり、
前記再構成ステップでは、前記相対的な変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することを特徴とする請求項９に記載の画像再構成方法。
【請求項１１】
Ｘ線ビームを前記被検体に曝射するＸ線源及び前記Ｘ線源に対して前記被検体が配置される空間を隔てて対向配置されたＸ線検出器を、被検体が載置され、内部に指標材が埋め込まれた寝台天板の周囲を回転させることにより前記被検体に対してスキャンを行なうスキャンステップと、
前記Ｘ線検出器により得られたＸ線投影データに基づいて画像データを再構成する第１の再構成ステップと、
前記第１の再構成ステップにて再構成された画像データから前記指標材の変位量を算出する演算ステップと、
前記指標材の変位量に応じて前記Ｘ線投影データを補正して新たな画像データを再構成する第２の再構成ステップと、
を含むことを特徴とする画像再構成方法。
【請求項１２】
前記Ｘ線検出器は複数のＸ線検出素子が配列してなり、
前記再構成ステップでは、前記指標材の変位量分だけずれた位置にあるＸ線検出素子により検出されたＸ線投影データを用いて画像データを再構成することを特徴とする請求項１１に記載の画像再構成方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２００６−２８８４７２（Ｐ２００６−２８８４７２Ａ）
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１０９８６７（Ｐ２００５−１０９８６７）
【出願日】平成１７年４月６日（２００５．４．６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【出願人】（５９４１６４５３１）東芝医用システムエンジニアリング株式会社 (892)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年４月６日（２００５．４．６）
【出願人】（０００００３０７８）株式会社東芝 (54,554)
【出願人】（５９４１６４５４２）東芝メディカルシステムズ株式会社 (4,066)
【出願人】（５９４１６４５３１）東芝医用システムエンジニアリング株式会社 (892)
【Ｆターム（参考）】
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