JPH0626545B2 - CT scanner - Google Patents
CT scannerInfo
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- JPH0626545B2 JPH0626545B2 JP61255340A JP25534086A JPH0626545B2 JP H0626545 B2 JPH0626545 B2 JP H0626545B2 JP 61255340 A JP61255340 A JP 61255340A JP 25534086 A JP25534086 A JP 25534086A JP H0626545 B2 JPH0626545 B2 JP H0626545B2
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- image reconstruction
- radiation source
- view data
- radiation
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Landscapes
- Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、X線等の放射線を用いた断層撮影装置いわゆ
るCTスキャナに関し、特に第4世代のCTスキャナに
おいて、X線源が360°の全周回転を行い、高解像,
高画質の画像再構成を可能とするCTスキャナに関す
る。Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a tomography apparatus using radiation such as X-rays, a so-called CT scanner, and particularly in a fourth-generation CT scanner, an X-ray source having a 360 ° angle. Full rotation, high resolution,
The present invention relates to a CT scanner that enables high-quality image reconstruction.
(従来の技術) 第4世代と称せられるスティショナリ・ローテイト方式
のCTスキャナ(X線の場合について説明する)は検出
器を円周上に全周に亘って配置し、検出器は固定したま
まX線源を被検体を収容する再構成領域を中心として回
転させる方式の装置である。この装置のガントリ部を第
8図に示す。図において、1はその内部に被検体を収納
し、その内部に存在する被検体の断層像を再構成する画
像の再構成領域、2は円周上に固定配列され、再構成領
域1を照射したX線を検出する検出器である。X線源3
は再構成領域1をカバーする扇状X線ビームをパルス方
式の場合パルス的に発生しながら再構成領域1の周りを
円を描いて連続回転する。X線源3の回転走査中、一定
角度毎にX線発生と同期しながら各検出器2によりデー
タがサンプリングされる。この方式の利点は単にX線源
が回転するのみで撮影可能なので機構的信頼度が高く、
撮影速度も高速化することができ、個々の検出器2が再
構成領域1の投影情報をまんべんなく取得し得るので、
リング・アーティファクト等の偽像の低減に有用である
等の点である。(Prior Art) A stationary rotation type CT scanner called a fourth generation (explaining the case of X-ray) has a detector arranged on the circumference of the entire circumference, and the detector is fixed while the X-ray is fixed. It is an apparatus of a system in which a radiation source is rotated around a reconstruction area accommodating a subject. The gantry section of this device is shown in FIG. In the figure, reference numeral 1 denotes an image reconstruction area for accommodating a subject therein and for reconstructing a tomographic image of the subject present therein, and 2 is fixedly arranged on the circumference to irradiate the reconstruction area 1. It is a detector for detecting the generated X-rays. X-ray source 3
In the case of the pulse method, a fan-shaped X-ray beam covering the reconstruction area 1 is generated in a pulsed manner and continuously rotates in a circle around the reconstruction area 1. During the rotational scanning of the X-ray source 3, data is sampled by each detector 2 in synchronization with the generation of X-rays at constant angles. The merit of this method is that the image can be taken simply by rotating the X-ray source, so the mechanical reliability is high,
Since the imaging speed can be increased and each detector 2 can obtain the projection information of the reconstruction area 1 uniformly,
It is useful for reducing false images such as ring artifacts.
第9図にX線CTスキャナのスキャンとそのデータ取得
部分の空間的配置を示す。図において、第8図と同じ部
分には同じ符号を付してある。図中、Oは再構成領域1
の中心、LAは検出器2を配置してある円周で、検出器
2は等間隔,等角度間隔で配置されている。X線源3は
円周LB上を回転し、パルス方式の場合はX線源3は円
周LB上の各点Xi(i=−n…O…n),Yi(i=
−n…O…n)においてX線を照射し、各方向毎にファ
ン状のX線に対する被検体の透過データ(ビューデー
タ)を収集する。収集するデータの範囲は最小限再構成
領域1を包む角度範囲である。FIG. 9 shows the scanning of the X-ray CT scanner and the spatial arrangement of the data acquisition part thereof. In the figure, the same parts as those in FIG. 8 are designated by the same reference numerals. In the figure, O is the reconstruction area 1
, L A is the circumference around which the detector 2 is arranged, and the detectors 2 are arranged at equal intervals and at equal angular intervals. The X-ray source 3 rotates on the circumference L B , and in the case of the pulse system, the X-ray source 3 has points Xi (i = −n ... O ... n) and Yi (i = i) on the circumference L B.
-N ... O ... n) is irradiated with X-rays, and transmission data (view data) of the subject with respect to the fan-shaped X-rays is collected for each direction. The range of data to be collected is the angular range that covers the minimum reconstruction area 1.
ところで、再構成されるイメージの解像力(空間分解
能)を向上するため、特に半径方向の解像力向上のため
所謂オフセット検出方式を採用している。このオフセッ
ト検出方式というのはX線発生点X0について考える
と、X線発生点X0と再構成中心Oを結ぶ直線に対し
て、この場合の中央に位置する検出器D0の中心とX0
を結ぶ直線を意識的にずらせ、換言すればそのような幾
何学的位置を検知してX線を発生させ、180°ずれた
X線発生点Y0での収集データとの間で少なくとも再構
成領域1の中心Oの近傍にて透過X線通路が互いに一致
せず補間されるようにして実効的なサンプルデータを増
大さようとする試みである。By the way, a so-called offset detection method is adopted in order to improve the resolving power (spatial resolution) of the reconstructed image, particularly in order to improve the resolving power in the radial direction. This because the offset detection method considered X-ray generating point X 0, with respect to a straight line connecting the reconstruction center O and the X-ray generating point X 0, the center and the X detector D 0 located at the center of this case 0
Consciously shift the straight line connecting the lines, in other words, detect such a geometrical position to generate an X-ray, and at least reconstruct it with respect to the collected data at the X-ray generation point Y 0 shifted by 180 °. This is an attempt to increase the effective sample data by interpolating the transmission X-ray paths in the vicinity of the center O of the region 1 without matching each other.
(発明が解決しようとする問題点) しかし、これ以上に解像力を向上することは非常に困難
で、より多数の検出器群を稠密に配置してスキャンする
とか、開口幅の狭い検出器群により回転毎にオフセット
量を変えて多回転スキャンするとかする方法があるが、
スキャンタイムが長く掛かり、被曝量も格段に増え、高
価な装置が必要となる。(Problems to be solved by the invention) However, it is very difficult to further improve the resolution, and it is necessary to arrange a larger number of detector groups densely for scanning or to use a detector group with a narrow aperture width. There is a method such as changing the offset amount for each rotation and performing multi-rotation scanning,
The scan time is long, the radiation dose is significantly increased, and an expensive device is required.
本発明は上記の点に鑑みてなされたもので、その目的
は、高速でスキャンを行うX線源の回転を360°に亘
って行うことにより、スキャン時間が短く、従って少な
い被曝量で実効的サンプル・レートが高く、高解像度、
高画質な画像再構成を可能にするCTスキャナを実現す
ることにある。The present invention has been made in view of the above points, and an object thereof is to perform rotation of an X-ray source that performs high-speed scanning over 360 °, so that the scan time is short and therefore an effective dose is small. High sample rate, high resolution,
It is to realize a CT scanner that enables high-quality image reconstruction.
(問題点を解決するための手段) 前記の問題点を解決する本発明は、ファン状の放射線を
照射する放射線源と、被検体を収容する画像再構成領域
を介して前記放射線源と対向配置された複数の検出器を
有する検出器群と、前記放射線源が放射線を照射しなが
ら前記画像再構成領域の回りを回転し、空間の各方向で
照射された放射線を前記検出器群が検出することによっ
てビューデータを取得するビューデータ取得手段と、前
記ビューデータに基づいて画像再構成を行う画像再構成
手段とを備えるCTスキャナにおいて、前記放射線源が
前記画像再構成領域の回りを回転することによって空間
的に連続する全ビューが形成されており、該全ビューは
ビューの重複がなく且つ空間的に連続する2以上のビュ
ー及び該各ビューに対応する対向ビューから成る複数の
グループで構成されており、前記ビューデータ取得手段
は、該各グループにおける隣接又は近傍位置にある2以
上のビュー及び該各ビューに対応する対向ビューの放射
線経路が前記画像再構成領域の少なくとも中央部におい
て等間隔で補間し合うビューデータを取得することを特
徴とする。ここで放射線透過経路とは、放射線が広がり
を持つ場合にその幾何学的中心直線を意味するものとす
る。(Means for Solving Problems) According to the present invention for solving the above problems, a radiation source that irradiates a fan-shaped radiation, and an arrangement that opposes the radiation source via an image reconstruction area that houses a subject. And a detector group having a plurality of detected detectors, the radiation source rotates around the image reconstruction area while irradiating the radiation, and the detector group detects the radiation radiated in each direction of space. In a CT scanner comprising view data acquisition means for acquiring view data by means of this, and image reconstruction means for performing image reconstruction based on said view data, wherein said radiation source rotates around said image reconstruction area. Form a spatially continuous all view, the all views having no overlapping of views and spatially continuous two or more views, and an opposing view corresponding to each view. The view data acquisition means is configured such that the view data acquisition unit has two or more views at adjacent or near positions in each group and a radiation path of an opposite view corresponding to each view in the image reconstruction area. Of the view data are interpolated at equal intervals in at least the central portion of the. Here, the radiation transmission path means a geometrical center line when the radiation has a spread.
(作用) 放射線発生の空間的位置を制御して放射線を照射させる
ことにより、任意の位置のビューデータと近傍のビュー
データ及び対向位置のビューデータとその近傍のビュー
データとは再構成領域の中心近傍において各々の放射線
透過経路が何れも重なることなく互いに補間し合い、そ
れぞれ異なったデータとして採取される。(Function) By controlling the spatial position of radiation generation and irradiating the radiation, the view data at an arbitrary position and the view data in the vicinity, and the view data at the opposite position and the view data in the vicinity of the view data are at the center of the reconstruction area. In the vicinity, the respective radiation transmission paths are interpolated with each other without overlapping, and are collected as different data.
(実施例) 以下、図面を用いて本発明を詳細に説明する。(Example) Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
先ず、本発明の原理を説明する。第1図は本発明の原理
を説明するためのスキャン系の幾何学的配置を示す図で
ある。図において、第8図,第9図と同じ部分には同じ
符号を付してある。図において、検出器2は任意の検出
器D0を中心とするDi(i=−n…O…n)で構成さ
れ、円周LA上に等間隔,等角度間隔に固定的に配置さ
れている。X線発生源3は円周LB上を回転し、パルス
方式の場合にはLB上の各点でファン状X線を照射す
る。今任意の検出器D0の中心C0とOを結ぶ直線の円
周LBとの交点で、Oに関してD0と反対側の点をX0
とし、OX0がx軸正方向となす角度をθ0とする。C
0を起点として線分C0X0と角度δ′,−δ″をなす
直線の円周LBとの交点のうち、0に関してC0と反対
側の点を夫々X0′,X0″とし、これらX0′,
X0″とOを結んだ線分OX0′,OX0″がx軸の正
方向となす角を夫々θ0′,θ0″、線分OX0′,O
X0″が線分C0X0となす角をβ′,β″とする。First, the principle of the present invention will be described. FIG. 1 is a diagram showing a geometrical arrangement of a scan system for explaining the principle of the present invention. In the figure, the same parts as those in FIGS. 8 and 9 are designated by the same reference numerals. In the figure, the detector 2 is composed of Di (i = -n ... O ... n) centered on the arbitrary detector D 0, it is fixedly arranged on the circumference L A equidistant, at equal angular intervals ing. The X-ray generation source 3 rotates on the circumference L B , and in the case of the pulse system, irradiates a fan-shaped X-ray at each point on L B. Now, at the intersection of the circle L B of the straight line connecting the center C 0 of the arbitrary detector D 0 and O, the point on the opposite side of D 0 with respect to O is X 0.
And the angle that OX 0 makes with the positive x-axis direction is θ 0 . C
Among the intersections of the line segment C 0 X 0 with 0 as the starting point and the circumference L B of the straight line forming the angles δ ′, −δ ″, the points on the opposite side of 0 with respect to 0 are X 0 ′ and X 0 ″, respectively. And these X 0 ′,
Angles formed by line segments OX 0 ′ and OX 0 ″ connecting X 0 ″ and O with the positive direction of the x-axis are θ 0 ′ and θ 0 ″, and line segments OX 0 ′ and O, respectively.
The angles formed by X 0 ″ with the line segment C 0 X 0 are β ′ and β ″.
X線源3が円周LB上を回転してX線源3から再構成領
域1を照射し、その透過放射線が検出器Diに入射する
場合、X線源3の任意の位置とその隣接のX線源3及び
その位置から180°回転したときのX線源3及びその
隣接のX線源3からの各照射X線透過経路が再構成領域
1の中心Oの近傍において相互に補間するようなX線源
3の各照射位置を求める。When the X-ray source 3 rotates on the circumference L B to irradiate the reconstruction area 1 from the X-ray source 3 and the transmitted radiation enters the detector Di, an arbitrary position of the X-ray source 3 and its adjacent position X-ray source 3 and each irradiation X-ray transmission path from X-ray source 3 and its adjacent X-ray source 3 when rotated by 180 ° from each other interpolate with each other in the vicinity of the center O of reconstruction area 1. Each irradiation position of the X-ray source 3 is obtained.
(1)次の各点においてスキャンを行う。但し、X線源
3が照射する位置の数を2Nとし、X線源3は反時計回
りの方向に移動するものとする。X線源3によるビュー
の位置を第2図に示す次の点とする。(1) Scan at the following points. However, it is assumed that the number of positions irradiated by the X-ray source 3 is 2N and the X-ray source 3 moves in the counterclockwise direction. The position of the view by the X-ray source 3 is the next point shown in FIG.
第1番目のビューはθ0−β″ 第2番目のビューはθ0+β′ 第3番目のビューはθ0+Δθ−β″ 第4番目のビューはθ0+Δθ+β′ ・・・・・・・・・・・・ 第N+1番目のビューはθ0+180°−β″ (第1番目の対向ビュー) 第N+2番目のビューは θ0+180°+β′ ・・・・・・・・・・・・ 第2N−1番目のビューは θ0+360°−Δθ−β″ 第2N番目のビューは θ0+360°−Δθ+β′ これは次の点でスキャンを行ったことである。The first view is θ 0 −β ″, the second view is θ 0 + β ′, the third view is θ 0 + Δθ−β ″, and the fourth view is θ 0 + Δθ + β ′ ...・ ・ ・ ・ ・ The N + 1st view is θ 0 + 180 ° −β ″ (first opposing view) The N + 2nd view is θ 0 + 180 ° + β ′ ..... The 2N-1st view is θ 0 + 360 ° −Δθ−β ″ The 2Nth view is θ 0 + 360 ° −Δθ + β ′ This means that the scan is performed at the following point.
X0″,X0′,X1″,X1′,X2″,X2′,… ここで、β′,β″の設定を第3図を参照して説明す
る。第3図は分り易くするため、検出器,X線発生点等
を拡大して描いている事に注意を要する。図において、
第1図と同じ部分には同じ符号を付してある。図中、D
0,D1は隣接した検出器でC0,C1はそれぞれの中
心である。線分C0X0と線分C1X0のなす角をΔ
γ,線分C0X0と線分C0X0″のなす角をδ″,線
分OX0″と線分C0X0″のなす角をα″とし、線分
C0X0の長さをL、線分OX0の長さをとする。線
分C1X0上に線分OX0と等しい長さのAX0を取り と▲▼の交点をBとする。X 0 ″, X 0 ′, X 1 ″, X 1 ′, X 2 ″, X 2 ′, ... Here, the setting of β ′ and β ″ will be described with reference to FIG. It should be noted that the detector, the X-ray generation point, etc. are enlarged in FIG. 3 for easy understanding. In the figure,
The same parts as those in FIG. 1 are designated by the same reference numerals. D in the figure
0 and D 1 are adjacent detectors, and C 0 and C 1 are their centers. The angle between the line segment C 0 X 0 and the line segment C 1 X 0 is Δ
γ, the angle between the line segment C 0 X 0 and the line segment C 0 X 0 ″ is δ ″, the angle between the line segment OX 0 ″ and the line segment C 0 X 0 ″ is α ″, and the line segment C 0 X 0 0 the length L, a and a length of a line OX 0. takes a line segment C 1 X AX 0 of 0 on the line segment OX 0 equal length of Let B be the intersection of and ▲ ▼.
ΔC0OX0″においてβ″は外角なので β″=δ″+α″…(1) 又、Δγ,δ″は極めて小さいので、次式が成り立つ。In ΔC 0 OX0 ″, β ″ is an external angle and β ″ = δ ″ + α ″ (1) Since Δγ and δ ″ are extremely small, the following equation is established.
OB=(1/8)▲▼に選ぶと ΔOC0Bにおいて (L−)δ″≒▲▼=(1/8)▲▼…
(3) (2),(3)式から δ″≒・Δγ/{8(L−)}…(4) 又、Oから底辺 に下した垂線を▲▼とし、その長さをhとすると から sinα″=h/ ∴α″=sin−1[{(L−)/}・sinδ″]…
(5) (1),(4),(5)式より β″=sin−1[{(L−)/}・sinδ″]+・
Δγ/{8(L−)}…(6) β′は同様にして、検出器D0の他の隣接検出器D−1
の中心C−1とX0を結び線分C−1X0に線分OX0
に等しい長さのFX0を取り、線分OFと線分C
0X0′との交点をGとする。 When OB = (1/8) ▲ ▼ is selected, at ΔOC 0 B (L−) δ ″ ≈ ▲ ▼ = (1/8) ▲ ▼ ...
(3) From the expressions (2) and (3), δ ″ ≈ · Δγ / {8 (L−)} (4) Also, from O to the base Let ▲ ▼ be the perpendicular line that is given to and let h be its length. To sin α ″ = h / ∴α ″ = sin −1 [{(L −) /} · sin δ ″] ...
(5) From equations (1), (4), and (5), β ″ = sin −1 [{(L −) /} · sin δ ″] + ・
Δγ / {8 (L −)} ... (6) β ′ is the same as the other adjacent detector D- 1 of the detector D 0.
Segment OX 0 to the line segment C-1 X 0 bear center C-1 and X 0 of
Takes FX 0 of length equal to
Let G be the intersection with 0 X 0 ′.
▲▼=(3/8)▲▼に選ぶと、次式が求めら
れる。When ▲ ▼ = (3/8) ▲ ▼ is selected, the following equation is obtained.
δ′=3・・Δγ/{8(L−)}…(7) α′=sin−1[{(L−)/}・sinδ′]…
(8) β′=sin−1[{(L−)/}・sinδ′]+3
・Δγ/{8(L−)}…(9) 以上のようにβ′,β″を選ぶと、再構成領域中心の近
傍においてX線中心ビームの透過経路は、X0″からは
−1/8,X0′からは3/8だけ中心Oからずれた点
を通り、180°回転した反対側の位置 では、逆に1/8,−3/8のずれを生ずるため丁度間
に入るようになる。但しオフセットの符号は、OからX
0に向う方向に対してその左側で+,その右側で−とす
る。その状況を第4図に示す。図において、第3図と同
じ部分には同じ記号を用いてある。δ ′ = 3 ·· Δγ / {8 (L −)} ... (7) α ′ = sin −1 [{(L −) /} · sin δ ′] ...
(8) β ′ = sin −1 [{(L −) /} · sin δ ′] + 3
· Δγ / {8 (L - )} ... (9) above the beta ', "Selecting the transmission path of the X-ray central beam in the vicinity of the reconstruction area center, X 0" beta -1 from / 8, X 0 ′ passes through a point deviated from the center O by 3/8, and is rotated 180 ° on the opposite side Then, on the contrary, a deviation of 1/8 or -3/8 occurs, so that the distance just comes in between. However, the sign of the offset is from O to X
With respect to the direction toward 0 , the left side is + and the right side is −. The situation is shown in FIG. In the figure, the same symbols are used for the same parts as in FIG.
はX0′,X0″の中心Oに対し対称なX線源3の位置
である。図に明らかなように第1番目のビューX0″で
の中心ビームの透過経路は再構成領域1の中心OからO
Aの1/8ずれた位置にあり、X0′での中心ビームの
透過経路は同じく中心Oから3/8反対側にずれた位置
にある。 Is the position of the X-ray source 3 which is symmetrical with respect to the center O of X 0 ′, X 0 ″. As is apparent from the figure, the transmission path of the central beam in the first view X 0 ″ is the reconstruction area 1 Center O to O
It is at a position shifted by ⅛ of A, and the transmission path of the central beam at X 0 ′ is also displaced by 3/8 from the center O.
はX0″から180°回転した位置にあって、 での中心ビームの透過経路は中心OからX0″の反対側
1/8ずれた位置にあり、 はX0′から180°回転した位置にあって、 での中心ビームの透過経路は中心OからX0′の反対側
3/8ずれた位置にあり、結局隣接2ビューと各々の対
向2ビューの4者の間は2/8づつの間隔で重なること
なく補間の関係にある。 Is 180 ° rotated from X 0 ″, The transmission path of the central beam at is at a position shifted from the center O on the opposite side of X 0 ″ by 1/8, Is 180 ° rotated from X 0 ′, The transmission path of the central beam at is located on the opposite side of the center O from X 0 ′ by ⅜, and eventually the adjacent two views and the opposing two views overlap each other by 2/8. There is an interpolating relationship without.
第5図は補間の状況を示す図である。中心Oの近傍にお
いて、 からの透過X線経路が互いに補間されている。FIG. 5 is a diagram showing a situation of interpolation. In the vicinity of the center O, X-ray paths from are interpolated with each other.
以上の説明ではX0,X0′,X0″の位置及びその対
称の位置で説明したが、円周LB上の如何なるX線源3
の位置でも同様な結果を得ることは当然である。In the above description, the positions of X 0 , X 0 ′ and X 0 ″ and their symmetrical positions have been described, but any X-ray source 3 on the circumference L B is described.
It is natural to obtain the same result at the position of.
このような原理を用いたCTスキャナの一実施例を第6
図に示す。図において、11は被検体12を載置し、ガ
ントリ13の中央部の穴に対し被検体12を水平方向に
動かして収容するためのテーブルである。ガントリ13
はその断面が13′で示されるように形成されている。
即ち、X線源3のX線管Xは再構成領域1の中心Oを中
心とする円周LB上を回転移動する。検出器2は更にそ
の外側の円周LA上に固定配置されている。14は被検
体12が再構成領域内に適切に配置されるようにテーブ
ル11を制御すると共に、前記X線管Xの回転を制御す
るテーブル,ガントリ制御装置、15はX線管Xに高電
圧を供給する高圧X線管制御部で、X線発生制御装置1
6により制御される。17はテーブル・ガントリ制御装
置14及びX線発生制御装置16の操作時期及び撮影時
期を制御している操作撮影制御装置である。A sixth embodiment of the CT scanner using such a principle
Shown in the figure. In the figure, reference numeral 11 is a table on which the subject 12 is placed, and the subject 12 is accommodated by moving the subject 12 in a horizontal direction with respect to a hole in the central portion of the gantry 13. Gantry 13
Has a cross section formed as indicated by 13 '.
That is, the X-ray tube X of the X-ray source 3 rotates and moves on the circumference L B centered on the center O of the reconstruction area 1. Detector 2 is further fixedly arranged on the circumference L A of the outside. Reference numeral 14 is a table and a gantry controller for controlling the rotation of the X-ray tube X, while controlling the table 11 so that the subject 12 is appropriately arranged in the reconstruction area, and 15 is a high voltage for the X-ray tube X. A high-pressure X-ray tube control unit for supplying X-ray generation control device 1
Controlled by 6. Reference numeral 17 denotes an operation photographing control device for controlling the operation timing and the photographing time of the table / gantry control device 14 and the X-ray generation control device 16.
18は検出器2で検出された透過X線強度信号を収集す
るデータ収集装置でこのデータはデータ処理装置19に
送られる。20はデータ処理装置19からのデータを蓄
える大容量記憶装置、21はデータ処理装置19で再構
成された画像を表示する画像表示装置、22は前記の画
像を撮影する写真撮影装置である。Reference numeral 18 denotes a data collecting device for collecting the transmitted X-ray intensity signal detected by the detector 2, and this data is sent to the data processing device 19. Reference numeral 20 is a mass storage device that stores data from the data processing device 19, reference numeral 21 is an image display device that displays an image reconstructed by the data processing device 19, and reference numeral 22 is a photographic device that captures the image.
次に、このように構成された実施例の装置の動作を説明
する。操作・撮影制御装置17の制御信号によりテーブ
ル・ガントリ制御装置14は被検体12を載せたテーブ
ル11をガントリ13に収容し、X線源3を回転させ、
同時にX線発生制御装置16を制御する。X線発生制御
装置16は上記原理説明図で述べたようにX線管Xの照
射時期を高圧X線制御部15に与える信号によって制御
しながらX線管Xに高圧を与える。検出器2は再構成領
域1を透過したX線強度を検出し、そのデータはデータ
収集装置18によって採取される。得られたデータに対
してはデータ処理装置19において適宜の処理、例えば
対数変換,X線強度補正等の処理を施し、大容量記憶装
置20に蓄える。このようにして、2Nビューのデータ
が揃うとデータ処理装置19において通常の画像再構成
処理を行い、得られた画像は画像表示装置21に表示さ
れ、必要に応じて写真撮影制御装置22にて写真撮影さ
れる。Next, the operation of the apparatus of the embodiment thus configured will be described. In response to a control signal from the operation / imaging controller 17, the table / gantry controller 14 stores the table 11 on which the subject 12 is placed in the gantry 13, and rotates the X-ray source 3.
At the same time, the X-ray generation controller 16 is controlled. The X-ray generation control device 16 gives a high voltage to the X-ray tube X while controlling the irradiation timing of the X-ray tube X by a signal given to the high-voltage X-ray control unit 15 as described in the principle explanatory diagram. The detector 2 detects the X-ray intensity transmitted through the reconstruction area 1, and the data is acquired by the data acquisition device 18. Appropriate processing such as logarithmic conversion and X-ray intensity correction is performed on the obtained data in the data processing device 19 and stored in the mass storage device 20. In this way, when the data of 2N views are gathered, the data processing device 19 performs a normal image reconstruction process, the obtained image is displayed on the image display device 21, and if necessary, the photography control device 22. Photographed.
以上説明したように、各隣接及び対向の照射位置におけ
る再構成領域1の中心付近においてそのビューデータは
完全に補間しているため、 (1)想定される高解像CTスキャナに比して、短いス
キャンタイム、従って高速スキャンで低被曝線量のCT
スキャナが実現できる。As described above, since the view data is completely interpolated in the vicinity of the center of the reconstruction area 1 at each of the adjacent and opposing irradiation positions, (1) as compared with an assumed high resolution CT scanner, CT with short scan time and hence high speed scan and low dose
A scanner can be realized.
(2)同程度の回転角と被曝線量に対し高解像,高画質
の装置を実現できる。(2) A device with high resolution and high image quality can be realized for the same rotation angle and exposure dose.
(3)検出器の開口幅を十分に小さくすれば、同一の撮
影系(X線発生源(焦点サイズを含む),検出器数,幾
何学的配置)に対し非常に高い空間分解能を得ることが
できる。(3) If the aperture width of the detector is made sufficiently small, a very high spatial resolution can be obtained for the same imaging system (X-ray generation source (including focus size), number of detectors, geometrical arrangement). You can
(4)近傍の複数ビュー群とその対向ビュー群の同様な
活用により、より高解像でアーティファクトの少ないC
Tスキャナが得られる。(4) By using similar multiple view groups in the vicinity and their opposing view groups, C with higher resolution and less artifacts
A T-scanner is obtained.
尚、本発明は上記実施例に限定されるものではない。例
えば次のようにしてもよい。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, the following may be done.
(1)スキャンの方法は各種の方法が適用できる。(1) Various scanning methods can be applied.
例えば第7図に示す次の方法で行ってもよい(ビュー数
N)。For example, the following method shown in FIG. 7 may be used (the number of views N).
第1番目のビューはθ0−β″ 第2番目のビューはθ0+Δθ+β′ 第3番目のビューはθ0+2Δθ−β″ 第4番目のビューはθ0+3Δθ+β′ ・・・・・・・・・・・・ のビューは θ0+180°−β″ のビューは θ0+180°+Δθ+β′ ・・・・・・・・・・・・ 第N−1番目のビューは θ0+360°−2Δθ−β″ 第N番目のビューは θ0+360°−Δθ−β′ これは、次の点でスキャンしたことになる。The first view is θ 0 −β ″, the second view is θ 0 + Δθ + β ′, the third view is θ 0 + 2Δθ−β ″, and the fourth view is θ 0 + 3Δθ + β ′ ... ... View is θ 0 + 180 ° -β ″ The view θ 0 + 180 ° + Δθ + β '············ the first N-1 th view θ 0 + 360 ° -2Δθ-β " N-th view θ 0 + 360 ° -Δθ -Β 'This means that the scan was made at the next point.
(2)次のスキャンの方法も差支えない。 (2) The next scanning method does not matter.
第1番目のビューはθ0+β′ 第2番目のビューはθ0+Δθ−β″ 第3番目のビューはθ0+2Δθ+β′ 第4番目のビューはθ0+3Δθ−β″ これは、次の点でスキャンしたことになる。The first view is θ 0 + β ′ The second view is θ 0 + Δθ−β ″ The third view is θ 0 + 2Δθ + β ′ The fourth view is θ 0 + 3Δθ−β ″ This is the next point It was scanned in.
X0′,X1″,X2′,X3″…… (3)CW方向へのスキャンも勿論可能である。X 0 ′, X 1 ″, X 2 ′, X 3 ″ (3) Of course, scanning in the CW direction is also possible.
(4)Δθの与え方はビュー毎に異なってもよい。(4) The method of giving Δθ may be different for each view.
(5)LAはLBの内側にあってもよい。即ち、高解像
化のため、検出器群をX線源3の内側に配置する構成
(X線の通過を避けるために検出器2を退避させる構
成)であってもよい。(5) L A may be inside L B. That is, in order to increase the resolution, the detector group may be arranged inside the X-ray source 3 (the detector 2 may be retracted to avoid passage of X-rays).
(6)β′とβ″の各々の(9)式,(6)式に示す値
を入替えてもよい。この場合、(6)式のδ″をδ′
に、(9)式のδ′をδ″に置き替える。The values shown in the equations (9) and (6) of (6) β ′ and β ″ may be interchanged. In this case, δ ″ in the equation (6) is replaced by δ ′.
Then, δ ′ in equation (9) is replaced with δ ″.
(7)X線CTスキャナの構成は実施例で示した構成の
他、各種の変形が考えられる。又、画像再構成アルゴリ
ズムも各種のものが採用できる。(7) The X-ray CT scanner may have various configurations other than the configuration shown in the embodiment. Also, various image reconstruction algorithms can be adopted.
(発明の効果) 以上詳細に説明したように、本発明によれば、高速スキ
ャンが可能になってスキャンタイムを短くすることがで
き、低被曝線量でありながら高解像度、高画質の装置を
実現することができ、且つ、患者への苦痛,負担を軽減
できると共に、体動等の影響をも軽減できる等々実用上
の効果は極めて大きい。(Effects of the Invention) As described in detail above, according to the present invention, it is possible to realize a high-resolution and high-quality apparatus with high exposure speed, short scan time, and low exposure dose. In addition to being able to reduce the pain and burden on the patient and also reduce the effects of body movements, the practical effects are extremely large.
第1図は本発明の原理の説明図、第2図は本発明による
照射位置の配置図、第3図はβ′,β″の計算の説明
図、第4図は補間状況の拡大説明図、第5図は実装X線
源による照射図、第6図は本発明の一実施例のCTスキ
ャナを示す図、第7図は本発明の他の実施例による照射
位置の図、第8図はガントリ部の図、第9図は通常のオ
フセット検出方式でのスキャンデータ取得部分の空間的
配置図である。 1……再構成領域、2……検出器 3……X線源、11……テーブル 12……被検体、13,13′……ガントリ 14……テーブル・ガントリ制御装置 15……高圧X線管制御部 16……X線発生制御装置 17……操作撮影制御装置 18……データ収集装置 19……データ処理装置 LA……検出器配置円周 LB……X線源回転円周FIG. 1 is an explanatory diagram of the principle of the present invention, FIG. 2 is an arrangement diagram of irradiation positions according to the present invention, FIG. 3 is an explanatory diagram of calculation of β ′ and β ″, and FIG. 4 is an enlarged explanatory diagram of interpolation conditions. 5, FIG. 5 is an irradiation view by a mounted X-ray source, FIG. 6 is a view showing a CT scanner of one embodiment of the present invention, FIG. 7 is a view of irradiation positions by another embodiment of the present invention, and FIG. Fig. 9 is a diagram of the gantry part, and Fig. 9 is a spatial layout diagram of the scan data acquisition part in the ordinary offset detection method: 1 ... Reconstruction area, 2 ... Detector 3 ... X-ray source, 11 ... ... Table 12 ... Subject, 13,13 '... Gantry 14 ... Table / Gantry control device 15 ... High-pressure X-ray tube control unit 16 ... X-ray generation control device 17 ... Operation imaging control device 18 ... data acquisition device 19 ...... data processing apparatus L A ...... detector arranged circumferentially L B ...... X-ray source rotates circumferentially
Claims (2)
被検体を収容する画像再構成領域を介して前記放射線源
と対向配置された複数の検出器を有する検出器群と、前
記放射線源が放射線を照射しながら前記画像再構成領域
の回りを回転し、空間の各方向で照射された放射線を前
記検出器群が検出することによってビューデータを取得
するビューデータ取得手段と、前記ビューデータに基づ
いて画像再構成を行う画像再構成手段とを備えるCTス
キャナにおいて、 前記放射線源が前記画像再構成領域の回りを回転するこ
とによって空間的に連続する全ビューが形成されてお
り、該全ビューはビューの重複がなく且つ空間的に連続
する2以上のビュー及び該各ビューに対応する対向ビュ
ーから成る複数のグループで構成されており、前記ビュ
ーデータ取得手段は、該各グループにおける隣接又は近
傍位置にある2以上のビュー及び該各ビューに対応する
対向ビューの放射線経路が前記画像再構成領域の少なく
とも中央部において等間隔で補間し合うビューデータを
取得することを特徴とするCTスキャナ。1. A radiation source which emits fan-shaped radiation,
A detector group having a plurality of detectors arranged to face the radiation source through an image reconstruction region that houses a subject, and the radiation source rotates around the image reconstruction region while irradiating with radiation. A CT including view data acquisition means for acquiring view data by detecting the radiation emitted in each direction of space by the detector group, and image reconstruction means for performing image reconstruction based on the view data. In the scanner, the radiation source is rotated around the image reconstruction area to form a spatially continuous full view, the full view having two or more spatially continuous non-overlapping views. The view data acquisition unit is composed of a plurality of groups of views and facing views corresponding to the respective views, and the view data acquisition unit is adjacent to or adjacent to each of the groups. A CT scanner, characterized in that two or more views at a position and a radiation path of a counter view corresponding to each view interpolate at equal intervals in at least a central portion of the image reconstruction area to obtain view data.
円周上に等角度に配置されたものであること、 及び、ビューデータ取得手段は、下記(イ)又は(ロ)
にしたがって形成された全ビューに対応するビューデー
タを取得することを特徴とする特許請求の範囲(1)記載
のCTスキャナ。 (イ) (ロ) 但し、(イ)及び(ロ)式中の、Mは1から始まり1づ
つ増加するビューの番号、2Nは放射線源を360°回転し
たときのビューの最大番号、β″は下記式の(ハ)及び
(ニ)で表される角度、β′は下記式の(ホ)及び
(ヘ)で表される角度、Δθは所定の角度、θ0はスキ
ャン開始時の角度を表し、β″、β′及びΔθは異なる
ビューの番号で同一ビューとならない条件を満たす。 (ハ)β″=sin−1[{(L-)/}sinδ″]+δ″ (ニ)δ″=・Δγ/[8(L-)] (ホ)β′=sin−1[{(L-)/}sinδ′]+δ′ (ヘ)δ′=3・Δγ/[8(L-)] 但し、(ハ)、(ニ)、(ホ)及び(ヘ)式中の、Lは
画像再構成領域の中心を通る放射線源から検出器までの
距離、は放射線源から画像再構成領域の中心までの距
離、Δγは放射線源で見た画像再構成領域中央部での隣
接検出器間のなす角度を表す。2. The detector group is arranged at an equal angle on a circumference centered on the image reconstruction area, and the view data acquisition means includes the following (a) or (b):
The CT scanner according to claim 1, wherein view data corresponding to all views formed according to the above is acquired. (I) (B) However, in equations (a) and (b), M is the view number that starts at 1 and increases by 1; 2N is the maximum view number when the radiation source is rotated 360 °; β ″ is ) And (d), β ′ is an angle represented by the following formulas (e) and (f), Δθ is a predetermined angle, θ 0 is an angle at the start of scanning, β ″, β ′ and Δθ satisfy the condition that they are not the same view with different view numbers. (C) β ″ = sin −1 [{(L-) /} sin δ ″] + δ ″ (d) δ ″ = · Δγ / [8 (L-)] (e) β ′ = sin −1 [{( L-) /} sinδ ′] + δ ′ (f) δ ′ = 3 · Δγ / [8 (L-)] However, L in the formulas (c), (d), (e) and (f) is The distance from the radiation source to the detector that passes through the center of the image reconstruction area, is the distance from the radiation source to the center of the image reconstruction area, and Δγ is between the adjacent detectors in the center of the image reconstruction area as seen by the radiation source. Represents the angle formed by.
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61255340A JPH0626545B2 (en) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | CT scanner |
| DE8787906444T DE3785360T2 (en) | 1986-09-30 | 1987-09-30 | COMPUTER-BASED ROENTGEN TOMOGRAPH. |
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| US07/335,665 US5058011A (en) | 1986-09-30 | 1987-09-30 | Radiant ray ct with view data interpolation |
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Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61255340A JPH0626545B2 (en) | 1986-10-27 | 1986-10-27 | CT scanner |
Publications (2)
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| JPS63109842A JPS63109842A (en) | 1988-05-14 |
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Family
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Families Citing this family (1)
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|---|---|---|---|---|
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Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61209641A (en) * | 1985-03-15 | 1986-09-17 | 株式会社東芝 | X-ray ct apparatus |
| JPH0626544B2 (en) * | 1986-09-30 | 1994-04-13 | 横河メディカルシステム株式会社 | CT scanner |
-
1986
- 1986-10-27 JP JP61255340A patent/JPH0626545B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JPS63109842A (en) | 1988-05-14 |
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