專利名稱：多層面x線ct裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種取得被檢體的斷層圖像的X線CT(ComputedTomography)裝置的發(fā)明。
背景技術(shù)：
自開發(fā)X線CT裝置以來，直到近年一直在試圖縮短檢查時(shí)間。
圖35表示的是X線CT裝置的構(gòu)成圖。X線CT裝置具有集中控制系統(tǒng)整體的主計(jì)算機(jī)11、X線管、檢測(cè)器、和具有搭載旋轉(zhuǎn)盤的旋轉(zhuǎn)掃描機(jī)構(gòu)的掃描儀12、和作為X線管的電源的高壓發(fā)生裝置15。另外，還有在被檢體16的定位時(shí)和螺旋掃描時(shí)搬運(yùn)被檢體16用的被檢體臺(tái)13、實(shí)施前處理、再構(gòu)成處理等各種圖像處理的圖像處理裝置14、和顯示被檢體16的斷層像的顯示裝置17。
關(guān)于上述檢測(cè)器，在使用單一列的檢測(cè)器的單一列檢測(cè)器型X線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置中，在將X線照射到被檢體之前，通過由斷層面準(zhǔn)直儀進(jìn)行準(zhǔn)直(限制)到任意寬度，來決定斷層攝影像的層的厚度。
另外，在于旋轉(zhuǎn)軸方向配置多個(gè)檢測(cè)器列的多列檢測(cè)器型X線計(jì)算機(jī)斷層攝影裝置(MDCTMulti Detector CT)中，通過檢測(cè)器的旋轉(zhuǎn)軸方向的單元寬度決定斷層面厚度。
在這樣的機(jī)械掃描式的X線CT裝置中，作為實(shí)現(xiàn)高速化的方法，有利用多個(gè)X線管(多球管)的方法。在其中有使用3個(gè)X線管，對(duì)應(yīng)于各X線管在旋轉(zhuǎn)軸方向設(shè)置3個(gè)單一列的檢測(cè)器構(gòu)成的X線CT裝置，作為第3代方式的發(fā)明，被公開在特開昭54-152489號(hào)公報(bào)中，在此記載著X線管可以在旋轉(zhuǎn)軸方向獨(dú)立地移動(dòng)的結(jié)構(gòu)。在該第3代方式中，使X線管和檢測(cè)器列對(duì)在旋轉(zhuǎn)軸方向錯(cuò)開、以螺旋軌跡相同的方式進(jìn)行掃描的技術(shù)。(參照特開平06-038957號(hào)公報(bào))。
然而，在使用單一列檢測(cè)器的機(jī)械掃描式CT裝置中，若考慮旋轉(zhuǎn)陽極型X線管的耐震動(dòng)性能，則旋轉(zhuǎn)1圈的旋轉(zhuǎn)時(shí)間可以考慮0.3～0.4秒左右為限度。另外，最大容許負(fù)荷可以考慮X線管的管電流500mA左右為限度，在掃描0.3秒的時(shí)候，X線管的管電流為0.3×500＝150mAs，有不能充分取得X線的線量等的問題。在該旋轉(zhuǎn)陽極型X線管的X線CT裝置中，最大的管電流可達(dá)到700mA，但盡管如此，在掃描0.1秒的攝影時(shí)，管電流為70mAs，仍然存在線量不足的問題，在腹部等X線的衰減大的部位的攝影中，由于X線的起伏帶來的雜波較大，而使得圖像質(zhì)量變差，所以電子束掃描型X線CT裝置被用作心臟專用的高速X線CT裝置。
另外，若在上述MPCT中增加列數(shù)，在旋轉(zhuǎn)軸方向擴(kuò)大檢測(cè)器面積，則會(huì)產(chǎn)生由圓錐角(旋轉(zhuǎn)軸方向的X線束擴(kuò)展角度)的擴(kuò)展帶來的圖像質(zhì)量下降，所以需要3維再構(gòu)成算法，運(yùn)算時(shí)間大幅度增加。另外，擴(kuò)展檢測(cè)器的面積，就有因大量使用作為檢測(cè)器單元的光電二極管而帶來的部件利用率下降等的課題，并帶來價(jià)格的增加。
另外，在為了提高分辨率而在減小單元尺寸的時(shí)候，需要分割單元的分離器。并且，通過該分離器的使用入射線量下降，則引起照射X線的使用效率下降。另外，線量不足帶來的雜波增加，斷層圖像的質(zhì)量下降。
在這里，通過使用四分之一偏移，能夠得到比沒有四分之一偏移的情形高的空間分辨率的圖像。但是，投影數(shù)據(jù)的分辨率依賴于檢測(cè)器單元的尺寸，所得到的分辨率最大也在25％左右。另外，由于四分之一偏移使用的是對(duì)置數(shù)據(jù)，可促進(jìn)高分辨率化，而在不使用對(duì)置數(shù)據(jù)的半再構(gòu)成(由180°相位量的投影數(shù)據(jù)的再構(gòu)成)等中就得不到效果。另外，在進(jìn)行螺旋掃描攝影的時(shí)候，由于相對(duì)向位置向旋轉(zhuǎn)軸移動(dòng)而會(huì)降低效果。同樣，對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸分辨率，為了得到與四分之一偏移同等的效果，也提案有調(diào)整螺旋間距的方法，但有與四分之一偏移同樣的問題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，其目的在于提供一種不降低X線的使用效率，能以高速取得高密度、高分辨率的投影數(shù)據(jù)的多層面X線CT裝置和方法。
另外，目的還在于不進(jìn)行以寬的圓錐角(旋轉(zhuǎn)軸方向的X線束擴(kuò)展角度)做的計(jì)測(cè)、而通過提高螺旋掃描的時(shí)間分辨率來達(dá)到高圖像質(zhì)量。進(jìn)而，其目的還在于提供一種能得到由心臟的脈動(dòng)帶來的動(dòng)作假影少的心臟四維斷層圖像的多層面X線CT裝置和方法。
為了實(shí)現(xiàn)上述的目的，在本發(fā)明中，如下所述地構(gòu)成X線CT裝置。
(1)其特征在于，在將檢體的體軸大致作為旋轉(zhuǎn)軸在其外周邊旋轉(zhuǎn)邊照射X線、來檢測(cè)透過該被檢體的X線的X線CT裝置中，其特征在于，包括多對(duì)X線源和檢測(cè)器列，其具有以下特征X線源和檢測(cè)器列為多對(duì)，上述X線源可照射X線，上述檢測(cè)器列，把被檢體夾在中間而與該X線源相對(duì)向地配置，并檢測(cè)從該X線源照射而透過上述被檢體的X線，且具有可信號(hào)化的單一列或多列檢測(cè)器，和搭載被檢者、并可相對(duì)于多對(duì)上述X線源和檢測(cè)器列向上述旋轉(zhuǎn)軸方向移動(dòng)的床，和處理上述信號(hào)并制作圖像的圖像再構(gòu)成部；上述多個(gè)檢測(cè)器列的至少一個(gè)是多列檢測(cè)器，檢測(cè)器列的旋轉(zhuǎn)方向?qū)挾?、列?shù)、列寬度等各項(xiàng)，在上述多個(gè)檢測(cè)器列間可以相同也可以不同。
(2)根據(jù)(1)中記述的多層面X線CT裝置，其特征在于，對(duì)上述X線源和檢測(cè)器列的多對(duì)間的相互的位置關(guān)系、根據(jù)希望的關(guān)心區(qū)域控制在上述旋轉(zhuǎn)軸方向。
(3)根據(jù)(1)或(2)中記述的多層面X線CT裝置，其特征在于，通過使上述X線源和上述檢測(cè)器列的至少任意一方相對(duì)于被檢體移動(dòng)來控制上述X線源和檢測(cè)器列的多對(duì)間的相互位置關(guān)系。
(4)根據(jù)(1)至(3)中任意一項(xiàng)記述的多層面X線CT裝置，其特征在于，上述X線源和檢測(cè)器列的多對(duì)是3對(duì)，各對(duì)間的旋轉(zhuǎn)相位差是120°，上述多對(duì)在保持該旋轉(zhuǎn)相位差的狀態(tài)下可同時(shí)旋轉(zhuǎn)。
(5)根據(jù)(3)中記述的多層面X線CT裝置，其特征在于，從外部可設(shè)定上述旋轉(zhuǎn)軸方向的斷層面數(shù)、使上述X線源或上述檢測(cè)器列的至少任意一方相對(duì)于被檢體移動(dòng)程度的偏移系數(shù)、螺旋間距之中的至少2個(gè)。
(6)根據(jù)(2)至(5)任意一項(xiàng)記述的多層面X線CT裝置，其特征在于，可以設(shè)定高速攝影模式、旋轉(zhuǎn)軸方向分辨率優(yōu)先模式和時(shí)間分辨率優(yōu)先模式。
(7)根據(jù)(1)至(6)中任意一項(xiàng)記述的多層面X線CT裝置，其特征在于，上述圖像再構(gòu)成部，在上述信號(hào)處理時(shí)，用實(shí)數(shù)據(jù)代用旋轉(zhuǎn)相位上對(duì)向位置的投影數(shù)據(jù)。
(8)根據(jù)(1)至(6)中任意一項(xiàng)記述的多層面X線CT裝置，其特征在于，上述圖像再構(gòu)成部，在上述信號(hào)處理時(shí)，在加權(quán)螺旋修正再構(gòu)成時(shí)，通過組合在相同斷層面中的不同的旋轉(zhuǎn)相位的數(shù)據(jù)進(jìn)行再構(gòu)成。
(9)根據(jù)(1)至(4)中任意一項(xiàng)記述的多層面X線CT裝置，其特征在于，當(dāng)進(jìn)行在上述關(guān)心區(qū)域的圖像再構(gòu)成時(shí)，在進(jìn)行高速攝影的時(shí)候，為了擴(kuò)展上述關(guān)心區(qū)域中的要進(jìn)行動(dòng)態(tài)攝影的范圍、同時(shí)使希望得到的上述關(guān)心區(qū)域中的高時(shí)間分辨率的范圍變窄，而將上述X線源或上述檢測(cè)器列的至少任意一方相對(duì)于被檢體移動(dòng)的程度的偏移系數(shù)設(shè)定為大的整數(shù)，在提高旋轉(zhuǎn)軸方向分辨率的時(shí)候，為了使上述希望進(jìn)行動(dòng)態(tài)攝影的范圍變窄、同時(shí)在數(shù)據(jù)處理上增加斷層面分割數(shù)，而使上述偏移系數(shù)比1小，在希望于上述旋轉(zhuǎn)軸方向加大寬度地得到高時(shí)間分辨率的時(shí)候，為了使上述關(guān)心區(qū)域中的要進(jìn)行動(dòng)態(tài)攝影的范圍變窄、同時(shí)使希望得到上述關(guān)心區(qū)域中的高時(shí)間分辨率的范圍變寬，而將上述偏移系數(shù)設(shè)為小的整數(shù)。
(10)根據(jù)(1)至(6)中任意一項(xiàng)記述的多層面X線CT裝置，其特征在于，根據(jù)被檢體的心跳數(shù)計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)，決定掃描周期和上述檢測(cè)器列的列數(shù)，以該掃描周期和該檢測(cè)器列的列數(shù)為基礎(chǔ)收集心跳時(shí)間相位大致相等的分割投影數(shù)據(jù)，在上述圖像再構(gòu)成部，以該分割投影數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)制作任意的斷層面位置的心臟斷層像。
本發(fā)明的其他目的、特征和優(yōu)點(diǎn)，根據(jù)有關(guān)添加附圖的以下的本發(fā)明實(shí)施例的記述可以明了。


圖1A、1B是表示本發(fā)明的實(shí)施例的X線管和多層面型檢測(cè)器的構(gòu)成的示意圖。
圖2A、2B、2C是表示圖1A、1B所示的X線管和多層面型檢測(cè)器、與斷層面準(zhǔn)值儀的相互關(guān)連的示意圖。
圖3是表示圖1A、1B所示的X線管和多層面型檢測(cè)的系統(tǒng)的方塊圖。
圖4A、4B是圖1A、1B所示的X線管的高壓發(fā)生器的說明圖和表示根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的拍攝順序的方塊圖，在圖4A中，31是多層面型檢測(cè)器A，32是多層面型檢測(cè)器B，33是多層面型檢測(cè)器C。
圖5A、5B是表示圖1A、1B所示的X線管和多層面型檢測(cè)器的計(jì)測(cè)系統(tǒng)的示意圖。
圖6A-E是表示由圖1A、1B所示的X線管和多層面型檢測(cè)器進(jìn)行的動(dòng)態(tài)掃描的示意圖。圖6A是表示偏移系數(shù)N＝0、動(dòng)態(tài)范圍為8斷層面的情形，圖6B是表示偏移系數(shù)N＝1、動(dòng)態(tài)范圍為6斷層面的情形，圖6C是表示偏移系數(shù)N＝2、動(dòng)態(tài)范圍為4斷層面的情形，圖6D是表示偏移系數(shù)N＝3、動(dòng)態(tài)范圍為2斷層面的情形，圖6E是表示偏移系數(shù)N＝0.33、動(dòng)態(tài)范圍為24斷層面的情形。
圖7A、7B是表示由圖2A-2C所示的多層面X線CT裝置進(jìn)行的高速攝影的一例的示意圖。圖7B的31A、31B、31C表示多層面型檢測(cè)器。
圖8A、8B是表示圖2A-2C所示的、由多層面X線CT裝置進(jìn)行的高速攝影的另一例的圖。
圖9A、9B是表示圖1A、1B所示的、由X線管和多層面型檢測(cè)器進(jìn)行的扇形射線束和平行射線束的關(guān)系的圖。
圖10A、10B是表示圖1A、1B所示的、由X線管和多層面型檢測(cè)器進(jìn)行的扇形射線束和平行射線束的關(guān)系的圖。
圖11A、11B是表示圖2A-2C所示的、由多層面X線CT裝置進(jìn)行的高速攝影的另一例的圖。
圖12A、12B是表示圖2A-2C所示的、由多層面X線CT裝置進(jìn)行的高速攝影的另一例的圖。
圖13A、13B是表示圖2A-2C所示的、由多層面X線CT裝置進(jìn)行的高密度攝影的一例的圖。
圖14A、14B是表示圖2A-2C所示的、由多層面X線CT裝置進(jìn)行的高密度攝影的另一例的圖。
圖15A、15B是表示圖2A-2C所示的、由多層面X線CT裝置進(jìn)行的高密度攝影的另一例的圖。
圖16A、16B是表示圖2A-2C所示的、由多層面X線CT裝置進(jìn)行的高時(shí)間分辨率攝影的一例的圖。
圖17A、17B是表示圖2A-2C所示的、由多層面X線CT裝置進(jìn)行的高時(shí)間分辨率攝影的另一例的圖。
圖18A、18B是表示3對(duì)X線管和多層面型檢測(cè)器進(jìn)行的攝影動(dòng)作的一例的圖。
圖19是表示配置6對(duì)圖1A、1B所示的X線管和多層面型檢測(cè)器的情形的圖。
圖20是表示用于獲得圖1A、1B所示的、由多層面X線CT裝置進(jìn)行的高分辨率圖像的處理流程圖。
圖21是表示圖1A、1B所示的、由多層面X線CT裝置進(jìn)行的高分辨率投影數(shù)據(jù)的生成方法的圖。
圖22是表示圖1A、1B所示的、由多層面X線CT裝置進(jìn)行的高分辨率投影數(shù)據(jù)的生成方法的圖。
圖23A-23D是表示圖1A、1B所示的、由多層面X線CT裝置進(jìn)行的高分辨率投影數(shù)據(jù)的生成方法的圖。
圖24是表示圖1A、1B所示的、多層面X線CT裝置的一實(shí)施例的構(gòu)成圖。
圖25A-25B是根據(jù)圖1A、1B所示的、多層面X線CT裝置的投影數(shù)據(jù)說明圖像再構(gòu)成方法的圖。
圖26是表示其他的實(shí)施例的處理流程的圖。
圖27A、27B是表示圓軌道掃描和螺旋軌道掃描的圖。
圖28A、28B是表示本發(fā)明的實(shí)施例的、將螺旋軌跡插補(bǔ)到圓軌跡中進(jìn)行再構(gòu)成時(shí)的計(jì)測(cè)軌跡圖。圖28A表示3管球、1列、螺旋間距P＝6的情形。圖28B表示3管球、3列、螺旋間距P＝18的情形。
圖29A-29H是表示圖28A、28B所示的、計(jì)測(cè)軌跡的螺旋修正用權(quán)重的圖。圖29D、29H表示3管球、3列、間距P＝18的情形的合成結(jié)果。
圖30A、30B是表示29A-29D所示的、螺旋修正用權(quán)重的形狀的圖。
圖31A、31B是表示在1管球CT和3管球CT的均等角度配置中的單位數(shù)據(jù)的圖。圖31A表示X線管和多層面型檢測(cè)器為1對(duì)的情形，圖31B表示其為3對(duì)的情形。
圖32是表示以角度120°間隔配置多層面型檢測(cè)器的多管球多層面X線CT裝置進(jìn)行的投影數(shù)據(jù)的軌跡的圖。
圖33是表示用于得到本發(fā)明實(shí)施例的、多管球多層面X線CT裝置中的良好的圖像的權(quán)重函數(shù)的1例的圖。由虛線表示的部分是以減小權(quán)重系數(shù)來修正不連續(xù)的例。
圖34是表示本發(fā)明的實(shí)施例的、修正中的各管球的投影數(shù)據(jù)所占的權(quán)重的比例的圖。由虛線表示的部分是以減小權(quán)重系來修正不連續(xù)的例。
圖35是表示以往的X線CT裝置的整體構(gòu)成的圖。
圖36A、36B是表示以往的X線CT裝置和ECG門掃描的組合的圖。
具體實(shí)施例方式
以下對(duì)3管球的情形進(jìn)行說明，X線管和檢測(cè)器的對(duì)如果是多數(shù)，則以下述說明為基礎(chǔ)可以適用于其他對(duì)的數(shù)的情形，在基于本申請(qǐng)的發(fā)明范圍中包含3對(duì)以外的多數(shù)對(duì)是自不必說的。
圖1A、1B是表示本發(fā)明的實(shí)施例的多層面X線CT裝置的3對(duì)X線管21A、21B、21C和多層面型檢測(cè)器(二維多層面型檢測(cè)器)31A、31B、31C的構(gòu)成(3管球方式)的圖。本發(fā)明的X線CT的基本構(gòu)成，由于與圖35相同，所以對(duì)共同的構(gòu)成要素使用相同符號(hào)。如圖1A的主視圖所示，在設(shè)置于掃描器部12上的旋轉(zhuǎn)盤49上，以120°的旋轉(zhuǎn)相位差搭載了3對(duì)X線管21A～21C和多層面型檢測(cè)器31A～31C。
并且，3對(duì)組合，以保持X線管21A～21C和多層面型檢測(cè)器31A～31C間的距離和與X線管21A～21C旋轉(zhuǎn)中心間的距離等攝影幾何學(xué)系統(tǒng)(幾何形狀)的相對(duì)位置關(guān)系的狀態(tài)同時(shí)旋轉(zhuǎn)。
另外，以在被檢體臺(tái)13上，以讓被檢體16躺下的狀態(tài)，從X線管21A照射X線。該X線通過斷層面準(zhǔn)直儀48A(圖2A)得到指向性，由多層面型檢測(cè)器31A進(jìn)行檢測(cè)，但這時(shí)，通過使旋轉(zhuǎn)盤49在被檢體16的周圍旋轉(zhuǎn)而在改變照射X線的角度，同時(shí)使用多層面型檢測(cè)器31A檢測(cè)被檢體16的X線透過數(shù)據(jù)。
并且，在1臺(tái)X線管21A中流動(dòng)的管電流，由構(gòu)成X線的發(fā)生源的靶(target)的大小(焦點(diǎn)尺寸)和旋轉(zhuǎn)陽極的旋轉(zhuǎn)數(shù)等決定。從而，一般地當(dāng)加大靶直徑時(shí)從軸承的壽命和旋轉(zhuǎn)偏斜等方面看難于提高旋轉(zhuǎn)數(shù)，最大的管電流被限制。
但是，在本實(shí)施例的3管球方式的多層面X線CT裝置中，由于由3臺(tái)X線管21A～21C給出的X線相互不干涉，所以能夠同時(shí)射出X線。從而，例如搭載2MHU(兆熱單位)左右的小型的X線管21A，在3臺(tái)X線管21A～21C的每一個(gè)上，例如可以流動(dòng)350mA的電流，能夠容易得到管電流1000mA以上的照射線量。
另外，如圖1B的側(cè)視圖所示，作為本實(shí)施例的1個(gè)特征，可以將3對(duì)X線管21A～21C和多層面型檢測(cè)器31A～31C、在被檢體16的旋轉(zhuǎn)軸Z方向錯(cuò)開進(jìn)行配置。并且，旋轉(zhuǎn)軸Z方向的錯(cuò)開量(offset)ΔZ，對(duì)于多層面型檢測(cè)器31A～31C的列(斷層面)的1個(gè)的厚度d，令偏移系數(shù)為N時(shí)，則用ΔZ＝d×N表示。
根據(jù)該圖1A、1B的構(gòu)成，使3對(duì)X線管21A～21C和多層面型檢測(cè)器31A～31C的組合、在各個(gè)旋轉(zhuǎn)軸方向偏移，進(jìn)而，通過對(duì)于被檢體臺(tái)上的被檢體相對(duì)地旋轉(zhuǎn)，能夠制作被檢體16的關(guān)心區(qū)域的三維斷層攝影圖像。
另外，圖2A-2C是表示X線管和21A～21C和多層面型檢測(cè)器31A～31C以及斷層面準(zhǔn)值儀48A～48C的構(gòu)成的圖。如圖2A的俯視圖所示，在各個(gè)X線管21A～21C上設(shè)置斷層面準(zhǔn)值儀48A～48C。并且，如圖2B的側(cè)視圖所示，在旋轉(zhuǎn)軸Z方向的斷面中，例如可得到X線管21B和多層面型檢測(cè)器31B那樣的關(guān)系。即，從X線管21B射出的X線，通過斷層面準(zhǔn)值儀48B，被限制在斷層面方向(旋轉(zhuǎn)軸Z方向)，入射到與X線管21B相對(duì)向的多層面型檢測(cè)器31B上。并且，多層面型檢測(cè)器31B，計(jì)測(cè)多個(gè)斷面(多層面)的投影數(shù)據(jù)。
并且，檢測(cè)器的寬(列數(shù)L)在與螺旋掃描時(shí)的旋轉(zhuǎn)軸方向的錯(cuò)開量ΔZ一致的時(shí)候，如圖2C所示，能夠同時(shí)計(jì)測(cè)3×L列量的范圍(在圖中L＝4，12列)。進(jìn)而，這時(shí)的各投影數(shù)據(jù)、旋轉(zhuǎn)軸Z方向的X線束的擴(kuò)展角度(圓錐角)θ1小，僅以小的圓錐角θ1的投影數(shù)據(jù)，能夠形成與大的圓錐角θ2相同的投影數(shù)據(jù)。由此，可提高螺旋掃描的時(shí)間分辨率，使圓錐角的變形變小，從而實(shí)現(xiàn)高圖像質(zhì)量。
進(jìn)而，使3對(duì)X線管21A～21C和多層面型檢測(cè)器31A～31C的組合相對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸平行移動(dòng)或者靜止。并且，從3對(duì)X線管21A～21C，對(duì)被檢體16照射具有三維擴(kuò)展的圓錐狀或角錐狀的X線(扇形射線束)，根據(jù)被檢體16的關(guān)心區(qū)域，使用斷層面準(zhǔn)值儀48A～48C來限定旋轉(zhuǎn)軸方向的放射線照射視野，并使用二維配置的多層面型檢測(cè)器31A～31C檢測(cè)透過被檢體16的X線，根據(jù)由多層面型檢測(cè)器31A～31C檢測(cè)的投影數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)制作被檢體16的關(guān)心區(qū)域的三維斷層攝影圖像的、多管球式三維斷層攝影裝置。
圖3是表示本實(shí)施例的系統(tǒng)的方塊圖。如圖3所示，多層面X線CT裝置的系統(tǒng)，有主計(jì)算機(jī)11、掃描儀12、被檢體臺(tái)13和圖像處理裝置14。
并且，通過包含在主計(jì)算機(jī)11中的數(shù)據(jù)輸入部41，根據(jù)操作人員選擇的攝影條件，中央控制部42對(duì)計(jì)測(cè)控制部51、被檢體臺(tái)控制部61、圖像再構(gòu)成部64給出指示。計(jì)測(cè)控制部51將由中央控制部42送出的X線條件指示給高壓發(fā)生器52，進(jìn)行由X線管21A的X線的發(fā)射時(shí)間及計(jì)測(cè)電路53A的計(jì)測(cè)開始指示、和對(duì)準(zhǔn)直儀控制部54和旋轉(zhuǎn)控制部55的指示。
另外，如圖3所示，X線管21A～21C、多層面型檢測(cè)器31A～31C和計(jì)測(cè)電路53A～53C由3對(duì)構(gòu)成，將計(jì)測(cè)電路53A～53C的輸出發(fā)送到數(shù)據(jù)發(fā)送部70。并且，從數(shù)據(jù)發(fā)送部70給出的發(fā)送數(shù)據(jù)，被發(fā)送到數(shù)據(jù)接收部74，通過前處理部76和圖像再構(gòu)成部64求被檢體16的斷層像。并且，由中央控制部42處理所得到的圖像，并顯示在圖像顯示部43上，供診斷使用。另外，將處理結(jié)果記錄在存儲(chǔ)器44中。
另外，X線管21A的管電壓，由管電壓監(jiān)視器56計(jì)測(cè)，并將計(jì)測(cè)結(jié)果反饋到高壓發(fā)生器52，控制由X線管21A給出的X線的線量。另外，各驅(qū)動(dòng)部由各控制部控制，準(zhǔn)直儀驅(qū)動(dòng)部57由準(zhǔn)直儀控制部54控制，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部58由旋轉(zhuǎn)控制部55控制，被檢體臺(tái)驅(qū)動(dòng)部59由被檢體臺(tái)控制部61控制。偏移控制部63控制X線管和X線檢測(cè)器的周圍軸方向的偏移。
圖4A是表示包含本實(shí)施例的高壓發(fā)生器52的系統(tǒng)構(gòu)成的圖。如圖4A所示，將被檢體臺(tái)13上的被檢體16向旋轉(zhuǎn)軸方向移動(dòng)。并且，對(duì)各X線管21A～21C從同一高壓發(fā)生器52供給電力。另外，如本申請(qǐng)人所示(參照特願(yuàn)2001-280489號(hào)公報(bào))，通過分離變換器部83、轉(zhuǎn)換器部84和冷卻器46A～46C，實(shí)現(xiàn)最佳的重量平衡，能夠減輕旋轉(zhuǎn)盤49的負(fù)擔(dān)。
作為另外的手法，為了減輕旋轉(zhuǎn)體的重量，也可以僅搭載高壓箱45，將變換器部83配置在靜止系統(tǒng)中。通過使連接到多層面型檢測(cè)器31A～31C的計(jì)測(cè)電路53A～53C(圖3)一體化或者小型化，能夠達(dá)到節(jié)省空間的目的。
另外，在3臺(tái)多層面型檢測(cè)器31A～31C中，同時(shí)計(jì)測(cè)被檢體16的投影數(shù)據(jù)。由于成像(view)數(shù)希望是3的倍數(shù)，所以在本實(shí)施例中為900成像/旋轉(zhuǎn)。每1臺(tái)的多層面型檢測(cè)器的數(shù)據(jù)傳輸率，以0.6秒旋轉(zhuǎn)時(shí)為1500成像/秒。由于對(duì)靜止系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸率同時(shí)計(jì)測(cè)3個(gè)數(shù)據(jù)組合，所以為4500成像/秒。當(dāng)為1024通道、16斷層面、16比特/數(shù)據(jù)時(shí)，數(shù)據(jù)傳輸率約為1.1Gbps。
接著，圖5A、5B是表示本實(shí)施例的X線管和多層面型檢測(cè)器的計(jì)測(cè)系統(tǒng)的圖。如圖5A所示，通過3臺(tái)多層面型檢測(cè)器31A～31C和計(jì)測(cè)電路53A～53C，所計(jì)測(cè)的3個(gè)數(shù)據(jù)組合在數(shù)據(jù)傳輸部70中被捆在一起，作為1個(gè)系列數(shù)據(jù)傳輸路72中傳送。
在數(shù)據(jù)接收部74中，從系列數(shù)據(jù)中按對(duì)應(yīng)各3對(duì)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行分離，并傳送到前處理部76中。在前處理部76實(shí)施偏移、空氣校正、對(duì)數(shù)變換等?？臻g定標(biāo)需要按各X線管21A～21C和多層面型檢測(cè)器31A～31C的組合來實(shí)施。在圖像再構(gòu)成部64，使用公知的多層面螺旋再構(gòu)成算法計(jì)算所希望的斷層面斷層像。并且，將被檢體16的斷層像顯示在圖像顯示部43，用于診斷。
當(dāng)然，如圖5B所示，對(duì)于3臺(tái)多層面型檢測(cè)器31A～31C和計(jì)測(cè)電路53A～53C的數(shù)據(jù)發(fā)送，設(shè)置3個(gè)獨(dú)立的數(shù)據(jù)發(fā)送器71A～71C和傳輸路73A～73C，也可以分別由數(shù)據(jù)接收器75A～75C接收。此時(shí)也可以分別由各個(gè)前處理部77A～77C和圖像再構(gòu)成部65A～65C實(shí)施必要的成像數(shù)量的圖像再構(gòu)成處理以后，通過圖像合成部79進(jìn)行圖像加法運(yùn)算。所得到的圖像顯示在圖像顯示部43，用于診斷。
下面，對(duì)在本發(fā)明的多層面X線CT裝置中的攝影方法進(jìn)行說明。
(1)動(dòng)態(tài)掃描動(dòng)態(tài)掃描是連續(xù)地拍攝同一斷面、典型地實(shí)現(xiàn)造影劑的流動(dòng)等的動(dòng)態(tài)觀察的攝影方法，要求高時(shí)間分辨率。在本實(shí)施例的情況下，在將3對(duì)X線管21A～21C和多層面型檢測(cè)器31A～31C安裝在旋轉(zhuǎn)盤49上時(shí)，要錯(cuò)開旋轉(zhuǎn)軸方向進(jìn)行設(shè)置。該錯(cuò)開量(offset)ΔZ如圖1A、1B所示，由多層面型檢測(cè)器31A～31C的列(斷層面)的厚度d和偏移系數(shù)N的積來設(shè)定。
在這里以圖4B為基礎(chǔ)，說明本申請(qǐng)的數(shù)據(jù)處理的一般順序。在步驟1A中設(shè)定計(jì)測(cè)的參數(shù)，在這里參數(shù)包含上述錯(cuò)開量ΔZ、檢測(cè)器的斷層面厚度d、偏移系數(shù)N。在步驟1B中，設(shè)定關(guān)心區(qū)域。以下，將關(guān)心區(qū)域設(shè)為希望動(dòng)態(tài)攝影的范圍和希望得到高分解率的范圍。
在步驟2中，使適應(yīng)于在步驟1A設(shè)定的偏移系數(shù)的X線管和檢測(cè)器的至少一方向旋轉(zhuǎn)軸方向移動(dòng)。在這里，X線管的移動(dòng)機(jī)構(gòu)，例如可以通過特開平09-201352來實(shí)現(xiàn)。在特開平09-201352的圖1的控制裝置16中，直接輸入從本申請(qǐng)圖3的偏移控制部給出的信號(hào)，使X線管向旋轉(zhuǎn)軸方向移動(dòng)來實(shí)現(xiàn)偏移。另外，作為移動(dòng)檢測(cè)器的構(gòu)成，可以在門架的旋轉(zhuǎn)圓盤上組合像上述特開平09-201352的圖1的驅(qū)動(dòng)裝置18和控制裝置16那樣的平行移動(dòng)裝置和電動(dòng)機(jī)等的驅(qū)動(dòng)裝置，并在平行移動(dòng)裝置上安裝可驅(qū)動(dòng)的檢測(cè)器。進(jìn)而作為相對(duì)于檢測(cè)器和X線管而移動(dòng)的構(gòu)成，可以將同時(shí)保持檢測(cè)器和X線管的部件(旋轉(zhuǎn)圓盤和門架)、如在特開平06-038957的圖10那樣、準(zhǔn)備上述對(duì)的個(gè)數(shù)，進(jìn)而也可以設(shè)置使它們能夠分別移動(dòng)的驅(qū)動(dòng)裝置?；蛘呷缟纤觯部梢栽谝粋€(gè)門架上使多個(gè)檢測(cè)器和多個(gè)X線管在旋轉(zhuǎn)軸方向都能夠分別移動(dòng)，用另外的中央控制部42或者偏移控制部63來控制，使得對(duì)應(yīng)的檢測(cè)器和X線管對(duì)、僅以相同的量向轉(zhuǎn)動(dòng)方向移動(dòng)。能夠設(shè)定得比以上的移動(dòng)的最小間距檢測(cè)器的列寬更小更細(xì)微。
在步驟3中進(jìn)行動(dòng)態(tài)攝影，在步驟5中進(jìn)行圖像化的前處理。在步驟6中進(jìn)行濾除修正逆投影并進(jìn)行圖像再構(gòu)成。
圖6A-6D是表示偏移系數(shù)N＝0～3的例的圖。如圖6A所示，在偏移系數(shù)N＝0(小的整數(shù))的情況下，多層面型檢測(cè)器31A～31C的斷層面1～8的8個(gè)斷層面，全部能以高時(shí)間分辨率攝影。同時(shí)，攝影范圍為與多層面型檢測(cè)器31是1臺(tái)的情形相同范圍的攝影。
接著，在令偏移系數(shù)N＝1(圖6B)時(shí)，中央的斷層面3～8，為由3臺(tái)多層面型檢測(cè)器31A～31C的計(jì)測(cè)，6個(gè)斷層面的量可以得到高時(shí)間分辨率的圖像。并且，僅2個(gè)斷層面的量在旋轉(zhuǎn)軸方向可以進(jìn)行寬范圍的攝影(10個(gè)斷層面的量)。另外，在偏移系數(shù)N＝1的時(shí)候，與偏移系數(shù)N＝0的情形比較，由于在兩端的斷層面1和10的列為1臺(tái)的多層面型檢測(cè)器31A的計(jì)測(cè)，進(jìn)而在其內(nèi)側(cè)的斷層面1和10的列，為2臺(tái)多層面型檢測(cè)器31A和31B的計(jì)測(cè)，所以與中央的6個(gè)斷層面的量比較時(shí)間分辨率較低。但攝影范圍擴(kuò)展到斷層面1～10。
有關(guān)圖4B的步驟5，參照?qǐng)D6B的情形進(jìn)行說明。對(duì)于圖6B的第2列，在3個(gè)球管的情況下，僅可利用檢測(cè)器列31A和31B，它們作240度旋轉(zhuǎn)才可湊齊360度的量的數(shù)據(jù)。這時(shí)重疊的成像也可以做平均化等處理。
同樣，如圖6C所示，在偏移系數(shù)N＝2的時(shí)候僅4個(gè)斷層面、在偏移系數(shù)N＝3(大的整數(shù))的時(shí)候僅2個(gè)斷層面為高分辨率，但每個(gè)攝影范圍為12個(gè)斷層面和14個(gè)斷層面，可以進(jìn)行寬范圍的攝影。從而，錯(cuò)開量(offset)ΔZ根據(jù)希望動(dòng)態(tài)攝影的范圍，或者根據(jù)得到高時(shí)間分辨率的范圍進(jìn)行選擇。
在圖6E的例中，使3對(duì)X線管21A～21C和多層面型檢測(cè)器31A～31C各錯(cuò)開斷層面的1/3，設(shè)定N＝0.33(比1小)也可以進(jìn)行提高旋轉(zhuǎn)軸方向的分辨率的動(dòng)態(tài)掃描。
(2)螺旋掃描圖7A、7B～圖12A、12B、圖13A、13B～圖15A、15B和圖16A、16B～18A、18B是表示在本實(shí)施例的多層面X線CT裝置中的螺旋掃描的特征的圖。
圖7A、7B是表示本實(shí)施例中的多層面X線CT裝置進(jìn)行的高速攝影的理想例的圖。圖7A表示縱軸是成像(旋轉(zhuǎn)方向的采樣)的角度，橫軸是作為旋轉(zhuǎn)軸方向的距離時(shí)的多層面型檢測(cè)器31A～31C的、螺旋掃描的計(jì)測(cè)軌跡。另外，圖7B是表示在(4/3)π＝240°的線看的多層面型檢測(cè)器31A～31C的位置關(guān)系的圖，旋轉(zhuǎn)軸方向的斷層面數(shù)(與多層面型檢測(cè)器31A～31C的列數(shù)一致的斷層數(shù))M在該實(shí)施例中為M＝4。
以下，計(jì)測(cè)軌跡圖下的圖表示在(4/3)π＝240°的線看的X線檢測(cè)器的位置關(guān)系。
首先，多層面型檢測(cè)器31A的計(jì)測(cè)軌跡1a，從成像旋轉(zhuǎn)角度0°開始，此數(shù)是斷層面(斷層數(shù))的數(shù)為4個(gè)。另外，其它的多層面型檢測(cè)器31B、31C的計(jì)測(cè)軌跡1b、1c分別從旋轉(zhuǎn)角度120°和240°開始。
在圖7A、7B所示的條件中，螺旋間距(計(jì)測(cè)軌跡1周的量的斷層數(shù))P由下式求出。
P＝3×(N+M)(1)其中M多層面型檢測(cè)器的旋轉(zhuǎn)軸方向的斷層面數(shù)N錯(cuò)開量(offset)ΔZ的偏移系數(shù)并且，旋轉(zhuǎn)軸方向的間距P如圖7A、7B所示，P＝12，與式(1)的計(jì)算值(N＝0、M＝4、P＝12)一致。從而，在1臺(tái)X線管21A和陣列(列)數(shù)為4列的多層面型檢測(cè)器31A的時(shí)候得到的間距，由于為P＝4，則在本實(shí)施例的圖7A、7B得到的間距P＝12為3倍的間距數(shù)。從而，在將被檢體臺(tái)13的移動(dòng)速度設(shè)為與1管球式4列MACD比較的速度比時(shí)，被檢體臺(tái)13在旋轉(zhuǎn)軸方向能以3倍的移動(dòng)速度進(jìn)行計(jì)測(cè)。其結(jié)果，在本實(shí)施例中，可以實(shí)現(xiàn)高速的多層面X線CT裝置。
另外，如果以以往的1臺(tái)X線管21A和陣列(列)數(shù)為4列的多層面型檢測(cè)器31A，與圖7A、7B同樣地要得到間距P＝12，則需要列數(shù)為12的多層面型檢測(cè)器31A。使列數(shù)為圖7A、7B的3倍，如由圖2C說明的那樣，要以3倍的圓錐角計(jì)測(cè)。即，在圖7A、7B所示的實(shí)施例中，能以窄的圓錐角進(jìn)行計(jì)測(cè)，不降低旋轉(zhuǎn)軸方向的空間分辨率，以實(shí)現(xiàn)高速的多層面X線CT裝置。
接著，圖8A、8B是表示本實(shí)施例的多層面X線CT裝置所進(jìn)行的高速攝影的理想的另一例的圖。圖8A、8B，在式(1)中，表示錯(cuò)開量(offset)ΔZ的偏移系數(shù)N＝1、多層面型檢測(cè)器31A旋轉(zhuǎn)軸方向的斷層面數(shù)M＝4的情況。
在這里，說明扇形射線束和平行射線束。在圖9A、9B、圖10A、10B中α表示扇形角。圖9A、9B是表示扇形射線束和平行射線束的關(guān)系的圖。如圖9A所示，在多層面X線CT裝置中，由于從X線管20的靶(微小的焦點(diǎn))照射圓錐狀或角錐狀的X線，所以從X線管20的旋轉(zhuǎn)軸方向觀察時(shí)X線束能夠看作為圖9A那樣的扇形的束。從該旋轉(zhuǎn)軸方向所看扇形的X線束，在旋轉(zhuǎn)的同時(shí)跨360°進(jìn)行攝影。這時(shí)，如果從旋轉(zhuǎn)軸方向看收集向同一矢量方向照射的X線束(S1～S2)，則如圖9B所述，能夠假定地制作平行射線束。將此處理一般地稱為“重新排列處理(rebinning)”。
圖像再構(gòu)成一般地用360°相位量的投影數(shù)據(jù)來進(jìn)行，但有利用相互相向的投影數(shù)據(jù)(相對(duì)向數(shù)據(jù))的冗長性、用180°相位量的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行再構(gòu)成的方法。對(duì)此稱為半再構(gòu)成。在平行射線束中，由于各相位的投影數(shù)據(jù)與處于以旋轉(zhuǎn)軸為中心的相對(duì)向相位的平行射線束一致，所以正好在180°相位部分的平行射線束的投影數(shù)據(jù)全體中，可以作為1周期部分的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行再構(gòu)成。對(duì)此，在扇形射線束中，如圖9A所示，需要從S1到S2的相位(180°+扇形角α)的X線束，在該相位數(shù)據(jù)內(nèi)(扇形射線束投影數(shù)據(jù)群)，從旋轉(zhuǎn)軸方向看包含冗長的X線束數(shù)據(jù)。
為此，需要在該扇形射線束數(shù)據(jù)群中使冗長度為一定地選擇X線束、或者通過加權(quán)處理等進(jìn)行規(guī)格化處理。
在這里，在圖10A、10B中，表示了于圖像再構(gòu)成所需要的最小限的扇形射線束和平行射線束的數(shù)據(jù)范圍。圖10A的粗線表示扇形射線束數(shù)據(jù)。圖10B的粗線表示平行射線束數(shù)據(jù)。圖10A、10B中上下的粗線處于互補(bǔ)的關(guān)系。在正弦圖(對(duì)投影數(shù)據(jù)橫軸表示通道方向、縱軸表示相位方向的圖)中，被表示在圖10A、10B所示的數(shù)據(jù)位置。由此，在采用平行射線束的半掃描中使用圖10B所示的數(shù)據(jù)范圍，在扇形射線束的半掃描中使用圖10A所示的數(shù)據(jù)范圍。
由采用該平行射線束的半掃描，在圖8A、8B中，使列為第7～10的投影數(shù)據(jù)作為相對(duì)向數(shù)據(jù)使用。第1周的周旋轉(zhuǎn)方向的間距P，如圖8A、8B所示，P＝15，與式(1)的計(jì)算值(N＝1、M＝4、P＝15)一致。從而，如果與在1臺(tái)的X線管21A和多層面型檢測(cè)器31A的情形得到的間距P＝4和偏移系數(shù)N＝0的情形的間距P＝16進(jìn)行比較，則進(jìn)而，在本實(shí)施例中，可以實(shí)現(xiàn)高速的多層面X線CT裝置。
另外，圖11A、11B表示偏移系數(shù)N＝2的情形。如圖11A、圖11B所示，在偏移系數(shù)N＝2時(shí)，得到間距P＝18，可實(shí)現(xiàn)高速的多層面X線CT裝置。
以上，對(duì)于偏移系數(shù)N和間距P，圖7A、7B是(N＝0、P＝12)的例，圖8A、8B是(N＝1、P＝15)的例，圖11A、11B是(N＝2、P＝18)的例，它們都表示能夠達(dá)到提高用1臺(tái)檢測(cè)器30和X線管20得到的最大間距P＝8的性能。
并且，在圖12A、12B中，表示偏移系數(shù)N＝4的情況。如圖12A、12B所示，在偏移系數(shù)N＝4時(shí)，最大可達(dá)到間距P＝24，是有效地與列數(shù)為3倍的情況同等的性能。由此，可實(shí)現(xiàn)多層面型檢測(cè)器31A～31C的小型化、低價(jià)格化。
圖13A、13B～圖15A～15B是表示希望提高旋轉(zhuǎn)軸方向的密度的情形的理想的例的圖。
圖13A、13B表示由多層面X線CT裝置進(jìn)行的高密度攝影的一例。如圖13A、13B所示，通過在旋轉(zhuǎn)軸方向錯(cuò)開N＝1/3列來配置3臺(tái)多層面型檢測(cè)器31A～31C，投影軌跡(1)～(3)在旋轉(zhuǎn)軸方向可得到錯(cuò)開的投影數(shù)據(jù)。其結(jié)果，旋轉(zhuǎn)軸方向的數(shù)據(jù)采樣的密度在240°～360°之間為1臺(tái)的多層面型檢測(cè)器的情形的3倍，以高密度可以進(jìn)行高圖像質(zhì)量的斷層像攝影。
另外，螺旋間距P由下式求得。
P＝3×N+1 (2)其中N錯(cuò)開量(offset)ΔZ的偏移系數(shù)并且，圖14A、14B是表示以偏移系數(shù)N＝1配置3臺(tái)多層面型檢測(cè)器31A～31C的圖。如圖14A、14B所示，這時(shí)，根據(jù)式(2)，間距P＝4，能以高密度進(jìn)行高圖像質(zhì)量的斷層像攝影。
進(jìn)而，圖15A、15B是表示以偏移系數(shù)N＝2配置3臺(tái)多層面型檢測(cè)器31A～31C的圖。如圖15A、15B所示，這時(shí)，根據(jù)式(2)，間距P＝7，進(jìn)而，以高密度可實(shí)現(xiàn)高圖像質(zhì)量的多斷層X線CT裝置。
在這里，如果將旋轉(zhuǎn)軸方向的采樣的密度設(shè)為對(duì)于1管球式的比，則即使在圖13A、13B～圖15A、15B任意一種情況下，旋轉(zhuǎn)軸方向的采樣密度，對(duì)于1管球式為3倍，可提高精度。
圖16A、16B～圖17A、17B，表示希望提高時(shí)間分辨率時(shí)的理想的例的圖。
圖16A、16B是表示在旋轉(zhuǎn)軸方向?qū)?yīng)位置、配置3臺(tái)多層面型檢測(cè)器31A～31C時(shí)的圖。如圖16A、16B所示，是3對(duì)X線管21A～21、多層面型檢測(cè)器31A～31C的偏移系數(shù)N＝1、螺旋間距P＝3時(shí)的計(jì)測(cè)圖，各3對(duì)X線管21A～21、多層面型檢測(cè)器31A～31C，以120°為間隔沿旋轉(zhuǎn)方向配置。在該計(jì)測(cè)中，各3對(duì)X線管21A～21、多層面型檢測(cè)器31A～31C的軌跡完全一致。(在圖中為了容易理解分開表示)該各多層面型檢測(cè)器的軌跡完全一致時(shí)的螺旋間距P由下式求出。
P＝3×N(3)其中N錯(cuò)開量(offset)ΔZ的偏移系數(shù)在用該圖16A、16B所示的實(shí)施例與以往的1管球4列檢測(cè)器CT比較時(shí)，X線管21A～21和多層面型檢測(cè)器31A～31C共3對(duì)、為3倍。另外，多層面型檢測(cè)器31A～31C的陣列，在第1周和第2周重合的陣列，由于有2列而為2倍，進(jìn)而，由相對(duì)向數(shù)據(jù)的插補(bǔ)而為2倍。以上合計(jì)時(shí)，對(duì)時(shí)間分辨率以對(duì)每掃描儀1個(gè)旋轉(zhuǎn)的速度的比來表示時(shí)，為重復(fù)陣列2列×3管球×相對(duì)向數(shù)據(jù)2＝12，與以往比較，提高到12倍。
同樣，圖17A、17B，是表示旋轉(zhuǎn)軸Z方向的錯(cuò)開量(offset)ΔZ的偏移系數(shù)N＝1/3時(shí)的圖。在用式(3)計(jì)算該條件時(shí)，在螺旋間距P為1時(shí)，各多層面型檢測(cè)器的軌跡一致。在圖中作為1根線示出。并且，如圖17所示，圖16A、16B的多層面型檢測(cè)器31A～31C的陣列，在第1周和第4周重合的陣列由于有4列而為4倍，由于其它條件相同，所以時(shí)間分辨率為重復(fù)陣4列×3管球×相對(duì)向數(shù)據(jù)2＝24，與以往比較，提高到24倍。
另外，考慮圖9A、9B和圖10A、10B所示的相對(duì)向數(shù)據(jù)的插補(bǔ)，在圖16A、16B和圖17A、17B中，在所有的列中，由于螺旋軌跡一致，所以可提高時(shí)間分辨率。
圖18A、18B是表示由3對(duì)X線管21A～21和多層面型檢測(cè)器31A～31C進(jìn)行的攝影動(dòng)作的一例的圖。如在圖18A、18B所示，用3對(duì)X線管21A～21和多層面型檢測(cè)器31A～31C同時(shí)計(jì)測(cè)攝影范圍1、2和3的投影數(shù)據(jù)。在圖18A、18B所示的攝影范圍1～3中，用由3臺(tái)多層面型檢測(cè)器31A～31C得到的計(jì)測(cè)值的相對(duì)向數(shù)據(jù)1～3，能夠得到投影數(shù)據(jù)。根據(jù)圖18A、18B的方法，例如，通過對(duì)被檢體16的頸部在攝影范圍1、對(duì)腦內(nèi)部組織在攝影范圍2、對(duì)腦血管在攝影范圍3同時(shí)進(jìn)行計(jì)測(cè)，可以進(jìn)行有效的斷層的攝影。
對(duì)于以上說明的由3對(duì)X線管21A～21和多層面型檢測(cè)器31A～31C進(jìn)行的攝影動(dòng)作使用圖3進(jìn)行說明。首先，操作者通過數(shù)據(jù)輸入部41根據(jù)診斷和觀察的目的選擇攝影條件。并且，在本實(shí)施例中，由數(shù)據(jù)輸入部41發(fā)揮上述的特長(高速、高分辨率)，選擇高速攝影模式、旋轉(zhuǎn)軸方向分辨率優(yōu)先模式、和時(shí)間分辨率優(yōu)先模式這3個(gè)攝影模式。進(jìn)而，數(shù)據(jù)輸入部41將有關(guān)攝影范圍、和X線管21與多層面型檢測(cè)器31的組合的幾何形狀(攝影幾何學(xué)系統(tǒng))的計(jì)測(cè)的計(jì)測(cè)參數(shù)輸入到主計(jì)算機(jī)11中。
并且，主計(jì)算機(jī)11，按照由數(shù)據(jù)輸入部41選擇的條件，向偏移控制部63、被檢體臺(tái)控制部61、和計(jì)測(cè)控制部51設(shè)定參數(shù)。在偏移控制部63的指示帶來的掃描儀12的旋轉(zhuǎn)之前的偏移調(diào)整動(dòng)作等各機(jī)構(gòu)的攝影準(zhǔn)備就緒后，可攝影的指示從各控制部傳輸?shù)街饔?jì)算機(jī)11中。在指示了攝影的開始指示后，按照所指示的X線條件，大概從3臺(tái)X線管21A～21C同時(shí)放射X線。由于1周(360°)量的掃描僅可以進(jìn)行掃描儀12的120°的旋轉(zhuǎn)，所以有效的掃描時(shí)間(時(shí)間分辨率)為1/3，可提高時(shí)間分辨率。
另外，以在3對(duì)攝影幾何學(xué)系統(tǒng)具有可以向旋轉(zhuǎn)軸方向移動(dòng)的機(jī)構(gòu)，通過攝影部位可適當(dāng)?shù)剡x擇攝影范圍和時(shí)間分辨率，并可進(jìn)行操作者關(guān)心區(qū)域的迅速的診斷等。
從而，在將圖2A-2C所示的旋轉(zhuǎn)盤49的旋轉(zhuǎn)速度設(shè)定在0.6秒時(shí)，在本實(shí)施例中，掃描時(shí)間為0.2秒，可實(shí)現(xiàn)高速的多層面X線CT裝置。另外，0.2秒掃描能夠不通過動(dòng)態(tài)掃描和螺旋掃描來實(shí)現(xiàn)。
并且，圖19是表示X線管為6臺(tái)的情形的實(shí)施例的圖。如圖19所述，對(duì)在旋轉(zhuǎn)盤49上設(shè)置的X線管21A～21F和多層面型檢測(cè)器31D～31F，在將旋轉(zhuǎn)相位差設(shè)定在60°時(shí)，由于旋轉(zhuǎn)角度僅以60°的旋轉(zhuǎn)可以進(jìn)行360°量的操作，所以能夠?qū)崿F(xiàn)高速的螺旋掃描。
并且，旋轉(zhuǎn)角度120°的間隔的組合(各3對(duì))由2個(gè)分組(group)構(gòu)成。第1個(gè)分組由3對(duì)X線管21A～21C和多層面型檢測(cè)器31A～31C構(gòu)成，第2個(gè)分組由3對(duì)X線管21D～21F和多層面型檢測(cè)器31D～31F構(gòu)成。從而，第1個(gè)分組和第2個(gè)分組在旋轉(zhuǎn)軸方向錯(cuò)開位置設(shè)置，以從X線管21A～21F放射的X線相互不干擾作為條件。
另外，接著對(duì)以上的實(shí)施例的數(shù)據(jù)處理詳細(xì)敘述。
圖20是表示多層面X線CT裝置的處理流程圖。如圖20所示，在這里說明由同一軌跡進(jìn)行計(jì)測(cè)、并基于它生成高分辨率圖像的方法。并且，如圖20所示，計(jì)測(cè)參數(shù)的設(shè)定(步驟1)、螺旋掃描攝影(步驟3)、加權(quán)螺旋修正處理(步驟5)和濾除修正逆投影處理(步驟6)，表示以往的斷層像制作方法。在本實(shí)施例中，對(duì)X線管20和多層面型檢測(cè)器30的組合、附加在旋轉(zhuǎn)軸方向錯(cuò)開(偏移)順序(步驟2)和高分辨率生成處理(步驟4)。
在生成高分辨率數(shù)據(jù)的時(shí)候，要將與被檢體臺(tái)13的移動(dòng)速度和各X線管21A～21C的管電流、進(jìn)而各X線管21A～21C和多層面型檢測(cè)器31A～31C組合的幾何形狀(X線管21A～21C-多層面型檢測(cè)器31A～31C間距離、X線管21A～21C-旋轉(zhuǎn)中心間距離)的計(jì)測(cè)有關(guān)的計(jì)測(cè)參數(shù)、從數(shù)據(jù)輸入部41輸入到主計(jì)算機(jī)11中(步驟1)。
進(jìn)而，作為輸入的計(jì)測(cè)參數(shù)，根據(jù)被檢體16的關(guān)心區(qū)域，在旋轉(zhuǎn)軸方向以及X線管21A～21C的旋轉(zhuǎn)方向，使用斷層面準(zhǔn)直儀48A～48B限定X線的照射視野(步驟1)。
在該圖20所示的多層面X線CT裝置的處理流程的步驟2～步驟6，根據(jù)攝影范圍的大小，各處理時(shí)間增加。在這里，由計(jì)測(cè)參數(shù)的設(shè)定所規(guī)定的被檢體16的關(guān)心區(qū)域的設(shè)定，能夠縮短檢查時(shí)間并能夠減輕被檢體16的負(fù)擔(dān)。
基于所輸入的計(jì)測(cè)參數(shù)，X線管21A～21C以同一軌跡計(jì)測(cè)的方式使搭載在掃描儀上的各X線管21A～21C和多層面型檢測(cè)器31A～31C的組合，向旋轉(zhuǎn)軸方向偏移(步驟2)，進(jìn)行螺旋掃描攝影(步驟3)。
接著，根據(jù)由攝影得到的多個(gè)投影數(shù)據(jù)，進(jìn)行生成1個(gè)高分辨率投影數(shù)據(jù)的高分辨率的投影數(shù)據(jù)生成處理(步驟4)。另外，對(duì)于所得到的高分辨率投影數(shù)據(jù)，進(jìn)行加權(quán)螺旋處理，生成修正投影數(shù)據(jù)(步驟5)。并且，通過濾除修正逆投影處理所得到的修正投影數(shù)據(jù)，制作高分辨率圖像(步驟6)。
圖21是說明圖20的步驟4所示的高分辨率生成處理的內(nèi)容的圖。如圖21所示，是按每個(gè)X線管21A和21B以及多層面型檢測(cè)器31A和31B的組合，以不同的幾何形狀進(jìn)行攝影時(shí)的例圖。在圖21中，從各X線管21A和21B給出的X線束，以分別通過不同的路徑方式，調(diào)整各X線管21A和21B的安裝位置。
另外，多個(gè)多列多層面型檢測(cè)器31A～31B，在于旋轉(zhuǎn)軸方向等間隔地配置的時(shí)候，有多層面型檢測(cè)器31A～31B的投影數(shù)據(jù)、包含不同的多個(gè)厚度的列的投影數(shù)據(jù)的方法。根據(jù)該方法，通過根據(jù)不同的多個(gè)厚度的列的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算，與計(jì)算前比較，能夠取得更窄的厚度的列的投影數(shù)據(jù)。
在這些幾何形狀的調(diào)整或者不同的多個(gè)厚度的列的情況下，雖然所得到的投影數(shù)據(jù)的分辨率自身不提高，但以不同的X線管21A～21C投影數(shù)據(jù)中的同相位的投影數(shù)據(jù)之間，由于X線束的路徑不同、使數(shù)據(jù)采樣相互高密度化，所以即使在使用半構(gòu)成的時(shí)候，也能夠?qū)崿F(xiàn)高分辨率。
在圖21中，由4列構(gòu)成同樣尺寸的多層面型檢測(cè)器31A的陣列，多層面型檢測(cè)器31B，以與多層面型檢測(cè)器31A相等間距寬度P，由3列構(gòu)成同樣尺寸的單元。通過X線管21A、21B和多層面型檢測(cè)器31A和31B，以相同軌跡計(jì)測(cè)，能夠在圖21(j)所示的束路徑進(jìn)行攝影。其結(jié)果，如圖21(k)所示，由多層面型檢測(cè)器31A和31B進(jìn)行的計(jì)測(cè)，斷層面數(shù)為7列，可實(shí)現(xiàn)高密度的多層面X線CT裝置。
另外，通過向圖21的上下方向、即旋轉(zhuǎn)方向錯(cuò)開配置圖21的多層面型檢測(cè)器31A和31B，可實(shí)現(xiàn)間距細(xì)的高密度的多層面X線CT裝置。
并且，圖22是說明圖20的步驟4所示的高分辨率生成處理的一例的圖。如圖22所示，是根據(jù)由X線管21A得到的d的寬度的X線束1和由X線管B得到的d/2的寬度的X線束2計(jì)算與X線束2不同的d/2的寬度的X線束3的例子。在該例中，X線束2照射到多層面型檢測(cè)器31B的單側(cè)一半。很顯然，在考慮這樣照射的X線束時(shí)，通過從X線束1差分X線束2的投影數(shù)據(jù)，能夠正確地進(jìn)行計(jì)算X線束3的投影數(shù)據(jù)。
另外，圖23A-23D，是表示按各X線管21A～21C和多層面型檢測(cè)器31A～31B的組合、配置不同的尺寸的單元時(shí)的例圖。如圖23A-23D所示，這時(shí)，按多層面型檢測(cè)器31A～31B具有單元寬不同的單元，利用這個(gè)不同，可以使投影數(shù)據(jù)高密度化。
另外，圖23B表示在以同一路徑計(jì)測(cè)時(shí)的、由兩多層面型檢測(cè)器31A和31B進(jìn)行的采樣位置(多層面型檢測(cè)器31A第1～4列為(1)～(4)、多層面型檢測(cè)器31B第1～5列為A～E)。圖23C表示由高分辨率的處理得到的采樣位置(a～h)。從而，根據(jù)圖23A和圖23B、a是A，b能夠作為從(1)減去A的值而計(jì)算出來。同樣，c能夠作為從B減去b的值而計(jì)算出來。
這時(shí)，在由檢測(cè)器得到的投影數(shù)據(jù)中包含雜波等的誤差時(shí)，就有伴隨推進(jìn)計(jì)算(伴隨接近相反側(cè)的端)雜波等的誤差的影響蓄積的危險(xiǎn)。因此，如在圖23D中記述的式子所示，通過使用(1)～(4)和A～E的a～h的計(jì)算例，從相反側(cè)也可進(jìn)行同樣的計(jì)算，以使由兩者得到的結(jié)果平均化，能夠修正誤差的影響，而能夠取得良好的高分辨率投影數(shù)據(jù)。
從而，如圖23A-23D所示，通過將寬度窄的X線束配置在端部，可由從單側(cè)的端部依次進(jìn)行差分計(jì)算，由此直到相反側(cè)的端部可達(dá)到高分辨率。
在此所示的例中，根據(jù)2個(gè)寬度窄的投影數(shù)據(jù)(高分辨率數(shù)據(jù))，可通過計(jì)算而算出高分辨率數(shù)據(jù)，但理想的是，更多地配置寬度窄的投影數(shù)據(jù)，以此進(jìn)行修正是理想。
從而，根據(jù)本實(shí)施例，不使用由插補(bǔ)等帶來的投影數(shù)據(jù)劣化的處理，顯然能夠得到?jīng)]有誤差的高精度且高分辨率的斷層攝像。另外，通過圖23A-23D所示的方法，根據(jù)由攝影得到的投影數(shù)據(jù)，可實(shí)現(xiàn)具有生成高分辨率的投影數(shù)據(jù)的方法的三維斷層攝影裝置。
接著，圖24是表示本實(shí)施例的多層面X線CT裝置的構(gòu)成的圖。如圖24所示，多層面X線CT裝置，具有進(jìn)行X線照射以及檢測(cè)X線的掃描儀12，和根據(jù)由多層面型檢測(cè)器31A、31B、31C檢測(cè)的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)制作投影數(shù)據(jù)的前處理部76，和將投影數(shù)據(jù)處理成CT圖像信號(hào)的圖像處理裝置78，和輸出CT圖像的圖像顯示部43。
掃描儀12安裝有旋轉(zhuǎn)盤49，和搭載于旋轉(zhuǎn)盤49上的X線管21A、21B、21C，和控制安裝在X線管21A、21B、21C上的X線束的方向的斷層面準(zhǔn)直儀48A、48B、48C，和搭載在旋轉(zhuǎn)盤49上的多層面型檢測(cè)器31A、31B、31C。旋轉(zhuǎn)盤49通過旋轉(zhuǎn)控制部55旋轉(zhuǎn)，旋轉(zhuǎn)控制部55由計(jì)測(cè)控制部51控制。
另外，從X線管21A、21B、21C發(fā)出的X線的強(qiáng)度，通過計(jì)測(cè)控制部51控制。另外，計(jì)測(cè)控制部51由主計(jì)算機(jī)11操作。進(jìn)而，前處理部76為了取得被檢體16的心電波形，連接到心電圖儀18上。
并且，由多層面型檢測(cè)器31A、31B、31C檢測(cè)的透過數(shù)據(jù)被傳送到前處理部76中，根據(jù)由心電圖儀18檢測(cè)的被檢體16的心電波形和從計(jì)測(cè)控制部51得到的攝影條件，形成動(dòng)作假影少的投影數(shù)據(jù)，所得到的投影數(shù)據(jù)，由圖像處理裝置78再構(gòu)成為被檢體16的斷層像，并顯示在圖像顯示部43。
另外，圖25 A-25C是表示根據(jù)多層面X線CT裝置的投影數(shù)據(jù)再構(gòu)成圖像的圖像再構(gòu)成方法的圖。如圖25A所示，縱軸表示旋轉(zhuǎn)軸方向的距離，橫軸表示投影角度和時(shí)間。另外，在橫軸下方圖示有ECG信號(hào)，表示旋轉(zhuǎn)角度方向的心跳時(shí)間相位的位置。并且，攝影條件假定為螺旋間距為1，設(shè)多層面型檢測(cè)器31A～31C的列數(shù)為4列，換算成角度，相對(duì)于掃描周期2π，心跳時(shí)間相位的周期是2π×(25/24)的情況。其中，螺旋間距被定義為對(duì)旋轉(zhuǎn)軸方向的檢測(cè)單元排列間距的比。
圖25B是收集圖25A的投影數(shù)據(jù)1-12的圖。
圖25B的長方形表示進(jìn)行螺旋掃描時(shí)的旋轉(zhuǎn)中心的4列檢測(cè)單元1～4的投影數(shù)據(jù)，表示心跳時(shí)間相位相等的投影數(shù)據(jù)。另外，為了容易理解分割投影數(shù)據(jù)的收集方法，出示了在第1掃描中收集后的投影數(shù)據(jù)。
接著，被劃分成圖25C的12個(gè)長方形，是收集后的投影數(shù)據(jù)的放大圖，被劃分的各個(gè)部分表示所收集的各個(gè)分割投影數(shù)據(jù)(1)～(4)，表示各個(gè)分割投影數(shù)據(jù)的檢測(cè)器數(shù)據(jù)、從掃描開始的掃描數(shù)、投影角度的范圍。這樣，掃描數(shù)不同，收集心跳時(shí)間相位相等的投影數(shù)據(jù)(此圖的情況，由于進(jìn)行半再構(gòu)成，所以收集180°+扇形射線束角度、約240°的投影數(shù)據(jù))，進(jìn)行圖像再構(gòu)成。
在圖25A-25C中，連接從斷層面數(shù)為4列的多層面型檢測(cè)器31A～31C的各個(gè)所得到的分割投影數(shù)據(jù)、制作對(duì)180°再構(gòu)成所需要的旋轉(zhuǎn)角度、約240°的投影數(shù)據(jù)。
處于同一掃描上的3個(gè)長方形，表示在同一時(shí)間、從X線管21A～21C和多層面型檢測(cè)器31A～31C的各個(gè)組合得到的投影數(shù)據(jù)1～12。并且，為了處理投影數(shù)據(jù)1～12而進(jìn)行再構(gòu)成，如圖25B所示，按各多層面型檢測(cè)器31A～31C，收集投影數(shù)據(jù)。這些投影數(shù)據(jù)為投影角度各錯(cuò)開120°的投影數(shù)據(jù)。
另外，各投影數(shù)據(jù)的間隔60°～120°和180°～240°的范圍，插補(bǔ)由在圖9A、圖9B和圖10A、圖10B說明的方法得到的相對(duì)向數(shù)據(jù)來進(jìn)行再構(gòu)成圖像。
在多層面X線CT裝置中，如圖25C所示，由60°間隔的3管球的投影數(shù)據(jù)能夠進(jìn)行圖像再構(gòu)成。從而，在3管式多層面X線CT裝置的情況下，為了得到任意的斷層面位置的圖像再構(gòu)成像，每1個(gè)管球需要1/6掃描量的角度60°的投影數(shù)據(jù)。
在圖25A-25C中，連接從斷層面數(shù)為4列的多層面型檢測(cè)器31A～31C分別得到的分割投影數(shù)據(jù)來制作對(duì)圖像再構(gòu)成所需要的旋轉(zhuǎn)角度60°的投影數(shù)據(jù)。即，每1臺(tái)多層面型檢測(cè)器31A的分割投影數(shù)據(jù)的投影角度為以(60°/360°)×(1/4臺(tái))掃描而旋轉(zhuǎn)的角度。從而，在圖25A-25C中，可以得到掃描周期1/24的時(shí)間分辨率。
除此之外，以與心電圖同步，也進(jìn)行了提高有效的時(shí)間分辨率的嘗試。這是通過對(duì)斷層像的制作的多層面化來實(shí)現(xiàn)的做法，在螺旋掃描時(shí)，對(duì)同一斷層面位置的同一心跳周期(心跳時(shí)間相位)例如將心臟的擴(kuò)張期、通過由各檢測(cè)器列進(jìn)行多次計(jì)測(cè)，能夠使理論上的時(shí)間分辨率為幾分之一。理論上的時(shí)間分辨率在4列的多層面中，最高可以達(dá)到半掃描的4分之1，將對(duì)再構(gòu)成所需要的成像范圍(在半掃描的時(shí)候180°+扇形角)分割成4個(gè)區(qū)(segment)，為了能夠用不同的列計(jì)測(cè)各個(gè)區(qū)，設(shè)定被檢體臺(tái)的移動(dòng)和掃描時(shí)間等的條件。
一般在心臟CT檢查中，為了降低因心臟的脈動(dòng)帶來的假影(動(dòng)作假影)，通過對(duì)掃描數(shù)據(jù)附加心電波形收集投影數(shù)據(jù)，根據(jù)多個(gè)掃描數(shù)據(jù)，收集對(duì)圖像再構(gòu)成所需要的投影角度量的同一心跳時(shí)間相位的投影數(shù)據(jù)，來進(jìn)行圖像的再構(gòu)成。另外，根據(jù)被檢體的心跳數(shù)調(diào)整掃描周期和被檢體臺(tái)的移動(dòng)量，進(jìn)而，通過達(dá)到掃描儀的旋轉(zhuǎn)周期和心跳周期的同步，高效率地進(jìn)行投影數(shù)據(jù)收集。
并且，為了觀察心臟的脈動(dòng)的情況，采用下述方法，即，對(duì)通過將1次心跳分割成幾個(gè)心跳時(shí)間相位而組合被分割的心跳時(shí)間相位大致相等的分割投影數(shù)據(jù)而得到的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像再構(gòu)成，將由所得到的心臟斷層像或多個(gè)心臟斷層像而得到的三維斷層攝影像、按心跳時(shí)間相位的順序連續(xù)地進(jìn)行顯示。
在現(xiàn)在的掃描速度約為1秒左右的X線CT裝置中，以被檢體的心電信息為基礎(chǔ)，通過間歇地進(jìn)行X線照射，對(duì)心跳時(shí)間相位相同、且投影角度不同的投影數(shù)據(jù)計(jì)測(cè)1個(gè)掃描的量。并且，使用此計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行圖像的再構(gòu)成，一般地被稱為心電圖門功能或者ECG(ECGElectro Cardio Graph)觸發(fā)。另外，還提出了與心臟周期不同步得到投影數(shù)據(jù)(攝影)，在得到投影數(shù)據(jù)后，組合心跳時(shí)間相位同一的投影數(shù)據(jù)，再構(gòu)成圖像的方法。該方法一般地被稱為ECG門攝影。
在圖36A、36B中表示以往的X線CT裝置和ECG門掃描的組合。如在圖36A、36B中所示，縱軸表示旋轉(zhuǎn)軸方向的距離，橫軸表示投影角度和時(shí)間。另外，在橫軸下方圖示ECG信號(hào)，表示旋轉(zhuǎn)角度方向的心跳的位置。攝影條件假定螺旋間距為1，檢測(cè)器列為4列，掃描周期為0.6sec，心跳周期為0.7sec的情況。在這里，螺旋間距被定義為對(duì)于旋轉(zhuǎn)軸Z方向的檢測(cè)器單元的配置間距的比。
并且，圖36A的長方形，表示在進(jìn)行螺旋掃描時(shí)的旋轉(zhuǎn)中心的檢測(cè)列1～4的投影數(shù)據(jù)，表示心跳時(shí)間相位相同的投影數(shù)據(jù)。另外，為了容易理解分割投影數(shù)據(jù)的收集方法，在第1掃描(周期)中表示收集后的投影數(shù)據(jù)。
接著，被劃分成圖36B的4個(gè)的長方形，是收集后的投影數(shù)據(jù)的放大圖，被劃分的各個(gè)部分表示所收集的各個(gè)分割投影數(shù)據(jù)(1)～(4)，表示各個(gè)分割投影數(shù)據(jù)的檢測(cè)器數(shù)據(jù)、和從掃描開始的掃描數(shù)、以及投影角度的范圍。這樣，掃描數(shù)不同，收集心跳時(shí)間相位相等的投影數(shù)據(jù)(在圖36A、36B的情況下，由于進(jìn)行半再構(gòu)成，所以收集180°+扇形射線束角度量、約240°的投影數(shù)據(jù))，進(jìn)行圖像再構(gòu)成。
在180°再構(gòu)成法中，為了得到任意的斷層面位置的再構(gòu)成圖像，需要2/3掃描量(180°+扇形角)的投影數(shù)據(jù)。
在由1對(duì)X線管21A和由多層面型檢測(cè)器31A構(gòu)成的多層面X線CT裝置中，在進(jìn)行心電圖同步再構(gòu)成的時(shí)候，組合不同的心跳周期的投影數(shù)據(jù)。
如在這里的本實(shí)施例，在由3對(duì)X線管21A～21C和多層面型檢測(cè)器31A～31C進(jìn)行的心電圖同步再構(gòu)成中，由于是由在同一時(shí)刻計(jì)測(cè)的投影數(shù)據(jù)給出的再構(gòu)成圖像，所以能夠得到圖像質(zhì)量優(yōu)良的斷層像。
以掃描周期S[sec]、多層面型檢測(cè)器31A的列數(shù)為L列進(jìn)行攝影時(shí)的時(shí)間分辨率，由S×(1/6)×(1/L)的式子能夠算出。其結(jié)果，與以往的方法(圖36A、36B)比較，由于能夠得到4倍的時(shí)間分辨率，所以可以得到心臟全部的斷層攝影圖像、即三維斷層攝影圖像。
另外，通過制作多個(gè)任意的時(shí)間間隔的心臟時(shí)間相位的心臟斷層像、將所得到的心臟斷層像按各個(gè)心臟時(shí)間相位在旋轉(zhuǎn)軸方向集合多個(gè)，并通過使任意的時(shí)間間隔的心臟時(shí)間相位中的三維斷層攝影圖像按照心臟時(shí)間相位的順序、顯示在圖像顯示部43中，可以不間斷地得到脈動(dòng)的心臟三維動(dòng)像(斷層攝影像)、即順暢的四維斷層攝影圖像。
在使用這樣的投影數(shù)據(jù)收集方法時(shí)，與以往進(jìn)行的方法相同，調(diào)整掃描周期、分割投影數(shù)據(jù)的寬度和分割投影數(shù)據(jù)數(shù)，可以使計(jì)測(cè)和心臟時(shí)間相位同步。
另外，前處理部76，在從各多層面型檢測(cè)器31A～31C的投影數(shù)據(jù)收集心臟時(shí)間相位相等的分割投影數(shù)據(jù)的時(shí)候，通過調(diào)整分割投影數(shù)據(jù)的前頭投影角度，可與操作者指示的任意的心臟時(shí)間相位相等，可以形成對(duì)圖像再構(gòu)成所需的投影角度范圍的投影數(shù)據(jù)。
并且，圖像處理裝置78，對(duì)于由前處理部76得到的多個(gè)投影數(shù)據(jù)，可分別得到任意的斷層面位置的心臟斷層像。
進(jìn)而，在要實(shí)現(xiàn)與以往的方法相同的時(shí)間分辨率的時(shí)候，需要的分割數(shù)據(jù)的數(shù)變少。如果收集的分割數(shù)據(jù)的數(shù)少，則接受不規(guī)則的心臟時(shí)間相位的影響的可能性變低，可提高心臟斷層像的圖像質(zhì)量。另外，如果組合的分割投影數(shù)據(jù)的數(shù)變少，也可以降低起因于分割投影數(shù)據(jù)連接部的投影數(shù)據(jù)的不連續(xù)性的假影。
圖26是表示多管球多層面X線CT裝置的其他的實(shí)施例的處理流程的圖。如圖26所示，在這里，說明通過同一軌跡進(jìn)行計(jì)測(cè)、并基于此生成高分辨率圖像的方法。并且，如圖26所示，按照計(jì)測(cè)參數(shù)的設(shè)計(jì)(步驟11)、螺旋掃描攝影(步驟12)、加權(quán)螺旋修正處理(步驟13)、和濾除修正逆投影處理(步驟14)的順序來制作被檢體16的斷層像。
在生成高分辨率數(shù)據(jù)時(shí)，將有關(guān)下述的計(jì)測(cè)參數(shù)、即被檢體臺(tái)13的移動(dòng)速度、和各X線管21A～21C的管電流、進(jìn)而各X線管21A～21C和多層面型檢測(cè)器31A～31C的組合的幾何形狀(X線管21A～21C-多層面型檢測(cè)器31A～31C間距離、X線管21A～21C-旋轉(zhuǎn)中心間距)，從數(shù)據(jù)輸入部41輸入到主計(jì)算機(jī)11中(步驟11)。
進(jìn)而，作為輸入的計(jì)測(cè)參數(shù)，根據(jù)被檢體16的關(guān)心區(qū)域在旋轉(zhuǎn)軸方向和X線管21A～21C的旋轉(zhuǎn)方向，設(shè)定限制X線的照射視野的條件(步驟11)。
該圖26所示的多管球多層面X線CT裝置的處理流程的步驟2～4，對(duì)應(yīng)于攝影范圍的大小增加各處理時(shí)間。在這里，由計(jì)測(cè)參數(shù)的設(shè)定規(guī)定的被檢體16的關(guān)心區(qū)域的設(shè)定，能夠縮短檢查時(shí)間，減輕被檢體16的負(fù)擔(dān)。
以所輸入的計(jì)測(cè)參數(shù)為基礎(chǔ)，通過搭載在掃描儀上的各X線管21A～21C和多層面型檢測(cè)器31A～31C的組合進(jìn)行螺旋掃描攝影，以便各X線管21A～21C在同一軌跡進(jìn)行計(jì)測(cè)(步驟12)。
接著，對(duì)由攝影得到的多個(gè)投影數(shù)據(jù)進(jìn)行加權(quán)螺旋修正處理，而生成修正投影數(shù)據(jù)(步驟13)。并且，根據(jù)濾除修正逆投影處理所得到的修正投影數(shù)據(jù)，制作高分辨率圖像(步驟14)。
圖27A、27B是表示圓軌道掃描和螺旋軌道掃描的圖。如圖27A所示，濾除修正逆投影法應(yīng)該是對(duì)于在圓軌道攝影的、即從再構(gòu)成圖像上旋轉(zhuǎn)的X線管照射的X線而得到的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行的方法，如圖27B所示，在適用于由螺旋軌道掃描得到的投影數(shù)據(jù)時(shí)，產(chǎn)生大的失真。因此，如圖27B所示，在螺旋軌道攝影的時(shí)候，將螺旋軌跡插補(bǔ)在圓軌跡中作為圓軌跡進(jìn)行再構(gòu)成。
接著，在圖28A、28B中出示了將螺旋軌跡插補(bǔ)到圓軌跡中而進(jìn)行再構(gòu)成時(shí)的計(jì)測(cè)軌跡圖。在圖28A、28B中，實(shí)線是實(shí)際計(jì)測(cè)的實(shí)數(shù)據(jù)軌跡，虛線是位于實(shí)數(shù)據(jù)軌跡的180°對(duì)向的對(duì)向數(shù)據(jù)的軌跡。另外，如圖28A、28B所示，在將螺旋軌跡插補(bǔ)到圓軌跡中進(jìn)行再構(gòu)成時(shí)，通過使用用實(shí)數(shù)據(jù)代用對(duì)向數(shù)據(jù)的權(quán)重函數(shù)，即使在更短的成像范圍(每1列)也能夠保持在再構(gòu)成位置的相位(成像)的連續(xù)性。另外，對(duì)向數(shù)據(jù)也可以根據(jù)實(shí)數(shù)據(jù)假定地制作。
并且，圖28A是表示由滿足將螺旋軌跡插補(bǔ)到圓軌跡中的條件的列數(shù)為1的多層面型檢測(cè)器31A～31C(間距6)所計(jì)測(cè)的投影數(shù)據(jù)的軌跡的圖。另外，在圖28A中，能夠制作包含對(duì)向數(shù)據(jù)而連續(xù)的360°量(180°量)的插補(bǔ)數(shù)據(jù)。
進(jìn)而，圖28B表示由列數(shù)為3的多層面型檢測(cè)器31A～31C(間距18)計(jì)測(cè)的時(shí)候的投影數(shù)據(jù)的軌跡的圖。
在這里，在圖28A、28B的情況下，使用的算法是加權(quán)螺旋修正再構(gòu)成(步驟13)。從而，本實(shí)施例的特征在于，在對(duì)向位置，通過使計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)和插補(bǔ)數(shù)據(jù)不一致，能夠由使用更少的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)來制作圖像。
即，通過用實(shí)數(shù)據(jù)代用對(duì)向位置的投影數(shù)據(jù)，即使在對(duì)向位置不存在投影數(shù)據(jù)，也在可(以通常的一半能夠再構(gòu)成像的尺寸)進(jìn)行再構(gòu)成的條件下進(jìn)行攝影。這樣，以在再構(gòu)成斷層面位置的某多層面型檢測(cè)器和某列的相對(duì)向位置、不存在投影數(shù)據(jù)的條件進(jìn)行攝影，可更提高時(shí)間分辨率。
并且，提高時(shí)間分辨率的條件，螺旋間距P和使用的1臺(tái)多層面型檢測(cè)器的列數(shù)L的關(guān)系，是滿足下面的條件的情況。
(1)用1臺(tái)多層面型檢測(cè)器，在檢測(cè)器列數(shù)L＝2以上的情況下螺旋間距P＝2×L×K (4)(2)用1臺(tái)多層面型檢測(cè)器，在檢測(cè)器列數(shù)L＝1的情況下螺旋間距P＝K (2×Q+1)≤L×K (5)同時(shí) P＝2×L×K其中
L(1臺(tái)多層面型檢測(cè)器的列數(shù))＝1、2、3、……K(多層面型檢測(cè)器數(shù))＝1、3、5、……Q(正的整數(shù))＝0、1、2、……上述條件是最理想的情況，也可以使用與其近似的值。
圖29A-29H是表示圖28的情形的螺旋修正用權(quán)重的圖。如圖29A-29H所示，將螺旋修正用權(quán)重加權(quán)到所得到的投影數(shù)據(jù)(正弦圖)中，得到加權(quán)投影數(shù)據(jù)，通過將與各多層面型檢測(cè)器的各列的投影數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的相位進(jìn)行加法運(yùn)算處理。得到被修正的1個(gè)修正投影數(shù)據(jù)。通過濾除修正逆投影該修正投影數(shù)據(jù)，得到再構(gòu)成圖像(步驟14)。
圖30A、30B僅表示各權(quán)重的形狀的圖。如圖30A所示，在圖29A-29H中，使用了步驟響應(yīng)地變化的權(quán)重系數(shù)，但如圖30B所示，也可以使用將所適用的成像方向的寬度擴(kuò)展的權(quán)重系數(shù)。在圖30B中，由降低投影數(shù)據(jù)的急劇的變化，所以與圖30比較，可降低不連續(xù)性帶來的假影。
圖31A、31B表示使用1對(duì)X線管和多層面型檢測(cè)器時(shí)的單位數(shù)據(jù)和3對(duì)X線管和多層面型檢測(cè)器(角度均等配置)時(shí)的單位數(shù)據(jù)。圖31A、31B的縱軸表示旋轉(zhuǎn)軸方向的距離，橫軸表示成像角度。如圖31A、31B所示，在制作圖像的時(shí)候，考慮對(duì)再構(gòu)成所需要的最小的數(shù)據(jù)量(成像數(shù))。以下，將該數(shù)據(jù)量稱為單位數(shù)據(jù)。
如圖31A所述，在1臺(tái)多層面型檢測(cè)器的單位數(shù)據(jù)，在平行射線束的情況下，為180°相位(成像)量的投影數(shù)據(jù)。在3臺(tái)多層面型檢測(cè)器中，為了使各多層面型檢測(cè)器每120°相位(成像)不同，如圖31B所示，為離散的每60°的投影數(shù)據(jù)。雖然這是不連續(xù)的投影數(shù)據(jù)，但在3臺(tái)多層面型檢測(cè)器中，在使2臺(tái)多層面型檢測(cè)器量的投影數(shù)據(jù)沿X線束路徑、在位于對(duì)向的X線束的投影數(shù)據(jù)重新排列了的時(shí)候，與1臺(tái)多層面型檢測(cè)器相同，由于為連續(xù)的180°的投影數(shù)據(jù)而可以進(jìn)行再構(gòu)成。
圖32是表示由以角度120°間隔配置3臺(tái)多層面型檢測(cè)器的多管球多層面X線CT裝置進(jìn)行的投影數(shù)據(jù)的軌跡的圖。如圖32所示，是具有與各投影數(shù)據(jù)的兩端1/3鄰接的投影數(shù)據(jù)和冗長性而計(jì)測(cè)的計(jì)測(cè)圖。并且，由于每個(gè)多層面型檢測(cè)器掃描軌跡不同，所以在多層面型檢測(cè)器間有數(shù)據(jù)的切換位置E，因此產(chǎn)生投影數(shù)據(jù)的不連續(xù)性。通過該投影數(shù)據(jù)的不連續(xù)性，由再構(gòu)成的圖像發(fā)生較強(qiáng)的假影。
在加權(quán)螺旋修正再構(gòu)成的基礎(chǔ)上，通過該相同斷層面位置的不同的相位(成像)的單位數(shù)據(jù)的組合，制作再構(gòu)成數(shù)據(jù)。從而，沒有加厚斷層面的厚度，與將具有不同的相位(成像)的假影的多個(gè)圖像進(jìn)行加法平均運(yùn)算同樣，能夠降低假影，可以得到更高質(zhì)量的圖像。
圖33、圖34表示為得到多管球多層面X線CT裝置中的良好的圖像用的權(quán)重函數(shù)的1例。圖33的縱軸表示旋轉(zhuǎn)軸方向的距離，橫軸表示成像(角度)。并且，圖33是表示對(duì)于由圖32所示的計(jì)測(cè)得到的3個(gè)相位(第1相位～第3相位)的單位數(shù)據(jù)的加權(quán)(規(guī)格化)的圖。另外，如圖33所示，對(duì)于具有冗長性的部分，對(duì)系數(shù)做乘法運(yùn)算而進(jìn)行規(guī)格化。當(dāng)然，該加權(quán)越接近再構(gòu)成斷層面位置(第2相位)則越具有高的權(quán)重系數(shù)較好。
圖34是表示在修正中的各管球的投影數(shù)據(jù)占據(jù)的權(quán)重的比例的圖。圖34的縱軸表示由加權(quán)得到的修正數(shù)據(jù)中的各多層面型檢測(cè)器數(shù)據(jù)占據(jù)的權(quán)重比例，橫軸表示成像(角度)。另外，如圖34所示，在圖32中在產(chǎn)生不連續(xù)的位置權(quán)重的比例縮小為0.5，通過在再構(gòu)成斷層面位置具有1.0相對(duì)高的值，可降低不連續(xù)性，可制作良好的圖像。這樣，為了解除由配置3臺(tái)多層面型檢測(cè)器的多管球多層面X線CT裝置帶來的投影數(shù)據(jù)的不連續(xù)性，如圖34所示，通過對(duì)成像圖(或者檢測(cè)器列)進(jìn)行加權(quán)，能夠得到更高質(zhì)量的圖像。
作為本實(shí)施例中的理想的條件，使各多層面型檢測(cè)器間的投影數(shù)據(jù)的切換位置E與相對(duì)向的多層面型檢測(cè)器的投影數(shù)據(jù)的切換位置E不一致。這樣，通過相對(duì)向位置的投影數(shù)據(jù)，可修正多層面型檢測(cè)器間的不連續(xù)性，可得到更好的圖像。具體地，以120°間隔在配置3臺(tái)多層面型檢測(cè)器的多管球多層面X線CT裝置中，如在式(6)所示的條件那樣，將檢測(cè)器列數(shù)L設(shè)定為多層面型檢測(cè)器數(shù)K的倍數(shù)Q，如式(7)所示的條件，在將螺旋間距P設(shè)為檢測(cè)器列數(shù)L的2倍時(shí)，能夠最高效地改善不連續(xù)性。
L＝K×Q(6)P＝2×L(7)其中Q(系數(shù))＝0、1、2、……
另外，在實(shí)施例中，雖然對(duì)X線管的數(shù)量為3個(gè)的情況進(jìn)行了說明，但即使在X線管的個(gè)數(shù)不同的多管球多層面X線CT裝置的情況下，也可以得到同樣的效果。
根據(jù)對(duì)本實(shí)施例的以上的記述，很顯然可達(dá)到本實(shí)施例的目的。在詳細(xì)地記述本發(fā)明的同時(shí)進(jìn)行了圖示，但這些僅是為了說明和例示的內(nèi)容，并不是限制它們的內(nèi)容。
另外，在本實(shí)施例中，使用了具有X線的斷層攝影裝置，但不限于此，對(duì)使用伽瑪線或光的、由具有透過性的可以照射的放射線源的斷層攝影裝置也可以適用。
并且，根據(jù)由多管球得到的多個(gè)投影數(shù)據(jù)，制作與1個(gè)管球型相同的1個(gè)投影數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行圖像再構(gòu)成。
進(jìn)而，雖然各X線管21A～21C等在同一軌跡計(jì)測(cè)，但不限定于此，也可以在不同的計(jì)測(cè)軌跡計(jì)測(cè)。這時(shí)，使用處于相對(duì)向位置的X線束，也可以得到高分辨率。另外，各多層面型檢測(cè)器31A～31C等的整體的尺寸也可以各不相同。也可不限制多層面型檢測(cè)器31A～31C的列數(shù)和單元尺寸。
另外，在上述實(shí)施例中，對(duì)X線管的數(shù)量為3個(gè)的情況進(jìn)行了說明，但即使在X線管的個(gè)數(shù)不同的多管球式三維斷層攝影裝置的情況下，也可以得到同樣的效果。
根據(jù)對(duì)本實(shí)施例的以上的記述，很顯然可達(dá)到本實(shí)施例的目的。在詳細(xì)地記述本發(fā)明的同時(shí)進(jìn)行了圖示，但這些僅是為了說明和例示的內(nèi)容，并不是限制它們的內(nèi)容。
另外，在本實(shí)施例中，使用了具有X線的斷層攝影裝置，但不限于此，對(duì)使用伽瑪線或光的、具有透過性的可以照射的放射線源的斷層攝影裝置也可以適用。另外，在再構(gòu)成方法中，使用了加權(quán)螺旋修正再構(gòu)成算法，但不限于此，在包含三維逆投影算法的1臺(tái)X線CT裝置中使用的無論哪種再構(gòu)成算法中都可以適用。
并且，根據(jù)由多管球得到的多個(gè)投影數(shù)據(jù)，制作與1個(gè)管球型相同的1個(gè)投影數(shù)據(jù)，可以進(jìn)行圖像再構(gòu)成。
進(jìn)而，各X線管21A～21C等在同一軌跡計(jì)測(cè)，但不限定于此，也可以在不同的計(jì)測(cè)軌跡計(jì)測(cè)。這時(shí)，使用處于相對(duì)向位置的X線束，也可以得到高分辨率。另外，各多層面型檢測(cè)器31A～31C等的整體的尺寸也可以各不相同。也不限制多層面型檢測(cè)器31A～31C的列數(shù)和單元尺寸。
另外，對(duì)于1臺(tái)以上的多層面型檢測(cè)器，通過準(zhǔn)直的厚度變窄而進(jìn)行掩蔽，呈有效狹窄的準(zhǔn)直和不同的準(zhǔn)直的組合，可實(shí)現(xiàn)高分辨率。
(發(fā)明效果)下面說明由本發(fā)明的實(shí)施例得到的效果。
將X線管和多層面型檢測(cè)器組合，通過配置斷層面準(zhǔn)直儀，能夠得到高質(zhì)量的斷層像。
另外，在旋轉(zhuǎn)盤上搭載3對(duì)X線管和多層面型檢測(cè)器，3對(duì)具有120°的旋轉(zhuǎn)相位差，通過保持?jǐn)z影幾何學(xué)系統(tǒng)的相對(duì)位置關(guān)系的同時(shí)可以旋轉(zhuǎn)而不搭載多層面數(shù)增多的多層面型檢測(cè)器，僅以相對(duì)狹窄的圓錐角的計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)就可以實(shí)現(xiàn)與增大3倍的列數(shù)實(shí)質(zhì)相同的螺旋掃描間距，可得到時(shí)間分辨率高且圓錐角的影響小的斷層像而實(shí)現(xiàn)高質(zhì)量圖像。
另外，制作多個(gè)任意的時(shí)間間隔的心臟時(shí)間相位中的心臟斷層像，通過使所得到的心臟斷層像按各自的心臟時(shí)間相位多個(gè)集中在體軸方向，可不間斷順暢地制作脈動(dòng)的心臟的三維斷層攝影像，按照所得到的心臟時(shí)間相位的順序可以得到四維斷層攝影像。
另外，通過調(diào)整多層面型檢測(cè)器的旋轉(zhuǎn)軸方向的斷層面數(shù)、和X線管與多層面型檢測(cè)器的偏移，能夠以高速得到高密度、高分辨率的斷層攝影像。
另外，通過在三維斷層攝影裝置中具有根據(jù)攝影得到的投影數(shù)據(jù)生成高分辨率的投影數(shù)據(jù)的裝置，能夠得到高分辨率的斷層攝影像。
另外，通過配置按X線管和多層面型檢測(cè)器31的組合而不同的多層面型檢測(cè)器單元的多層面型檢測(cè)器31，很顯然能夠得到?jīng)]有誤差的高精度且高分辨率的斷層攝影像。
另外，根據(jù)被檢體的心跳數(shù)和X線CT裝置的掃描周期和檢測(cè)器列數(shù)，通過收集心臟時(shí)間相位相等的分割投影數(shù)據(jù)，可以形成動(dòng)作假影少的投影數(shù)據(jù)。
另外，通過由實(shí)數(shù)據(jù)代由多層面型檢測(cè)器的相對(duì)向位置的投影數(shù)據(jù)，可提高時(shí)間分辨率。
另外，在加權(quán)螺旋修正再構(gòu)成時(shí)，通過應(yīng)用相同斷層面位置的不同的相位的單位數(shù)據(jù)的組合、制作再構(gòu)成數(shù)據(jù)，可降低假影，能夠得到更高質(zhì)量的圖像。
上述記述是對(duì)實(shí)施例的記述，但本發(fā)明不限于此，在本發(fā)明的精神和各個(gè)發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)能夠做種種的變更和修正，這一點(diǎn)本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該是明確的。
權(quán)利要求
1.一種多層面X線CT裝置，在將檢體的體軸大致作為旋轉(zhuǎn)軸并在其外周邊旋轉(zhuǎn)邊照射X線、來檢測(cè)透過該被檢體的X線的X線CT裝置中，其特征在于，包括多對(duì)X線源和檢測(cè)器列，其具有以下特征X線源和檢測(cè)器列為多對(duì)，上述X線源可照射X線，上述檢測(cè)器列，把被檢體夾在中間而與該X線源相對(duì)向地配置，并檢測(cè)從該X線源照射而透過上述被檢體的X線，且具有可信號(hào)化的單一列或多列檢測(cè)器，和搭載被檢者、并可相對(duì)于多對(duì)上述X線源和檢測(cè)器列向上述旋轉(zhuǎn)軸方向移動(dòng)的床，和處理上述信號(hào)并制作圖像的圖像再構(gòu)成部；上述多個(gè)檢測(cè)器列的至少一個(gè)是多列檢測(cè)器，檢測(cè)器列的旋轉(zhuǎn)方向?qū)挾?、列?shù)、列寬度等各項(xiàng)，在上述多個(gè)檢測(cè)器列間可以相同也可以不同。
2.按照權(quán)利要求1所述的多層面X線CT裝置，其特征在于對(duì)上述X線源和檢測(cè)器列的多對(duì)間的相互的位置關(guān)系、根據(jù)希望的關(guān)心區(qū)域控制在上述旋轉(zhuǎn)軸方向。
3.按照權(quán)利要求1或2所述的多層面X線CT裝置，其特征在于通過使上述X線源和上述檢測(cè)器列的至少任意一方相對(duì)于被檢體移動(dòng)來控制上述X線源和檢測(cè)器列的多對(duì)間的相互位置關(guān)系。
4.按照權(quán)利要求1至3中任意一項(xiàng)所述的多層面X線CT裝置，其特征在于上述X線源和檢測(cè)器列的多對(duì)是3對(duì)，各對(duì)間的旋轉(zhuǎn)相位差是120°，上述多對(duì)在保持該旋轉(zhuǎn)相位差的狀態(tài)下可同時(shí)旋轉(zhuǎn)。
5.按照權(quán)利要求3所述的多層面X線CT裝置，其特征在于從外部可設(shè)定上述旋轉(zhuǎn)軸方向的斷層面數(shù)、使上述X線源或上述檢測(cè)器列的至少任意一方相對(duì)于被檢體移動(dòng)程度的偏移系數(shù)、螺旋間距之中的至少2個(gè)。
6.按照權(quán)利要求2至5中任意一項(xiàng)所述的多層面X線CT裝置，其特征在于可以設(shè)定高速攝影模式、旋轉(zhuǎn)軸方向分辨率優(yōu)先模式和時(shí)間分辨率優(yōu)先模式。
7.按照權(quán)利要求1至6中任意一項(xiàng)所述的多層面X線CT裝置，其特征在于上述圖像再構(gòu)成部，在上述信號(hào)處理時(shí)，用實(shí)數(shù)據(jù)代用旋轉(zhuǎn)相位上對(duì)向位置的投影數(shù)據(jù)。
8.按照權(quán)利要求16中任意一項(xiàng)所述的多層面X線CT裝置，其特征在于上述圖像再構(gòu)成部，在上述信號(hào)處理時(shí)，在加權(quán)螺旋修正再構(gòu)成時(shí)，通過組合在相同斷層面中的不同的旋轉(zhuǎn)相位的數(shù)據(jù)進(jìn)行再構(gòu)成。
9.按照權(quán)利要求1至4中任意一項(xiàng)所述的多層面X線CT裝置，其特征在于當(dāng)進(jìn)行在上述關(guān)心區(qū)域的圖像再構(gòu)成時(shí)，在進(jìn)行高速攝影的時(shí)候，為了擴(kuò)展上述關(guān)心區(qū)域中的要進(jìn)行動(dòng)態(tài)攝影的范圍、同時(shí)使希望得到的上述關(guān)心區(qū)域中的高時(shí)間分辨率的范圍變窄，而將上述X線源或上述檢測(cè)器列的至少任意一方相對(duì)于被檢體移動(dòng)的程度的偏移系數(shù)設(shè)定為大的整數(shù)，在提高旋轉(zhuǎn)軸方向分辨率的時(shí)候，為了使上述希望進(jìn)行動(dòng)態(tài)攝影的范圍變窄、同時(shí)在數(shù)據(jù)處理上增加斷層面分割數(shù)，而使上述偏移系數(shù)比1小，在希望于上述旋轉(zhuǎn)軸方向加大寬度地得到高時(shí)間分辨率的時(shí)候，為了使上述關(guān)心區(qū)域中的要進(jìn)行動(dòng)態(tài)攝影的范圍變窄、同時(shí)使希望得到上述關(guān)心區(qū)域中的高時(shí)間分辨率的范圍變寬，而將上述偏移系數(shù)設(shè)為小的整數(shù)。
10.按照權(quán)利要求從1至6中任意一項(xiàng)所述的多層面X線CT裝置，其特征在于根據(jù)被檢體的心跳數(shù)計(jì)測(cè)數(shù)據(jù)，決定掃描周期和上述檢測(cè)器列的列數(shù)，以該掃描周期和該檢測(cè)器列的列數(shù)為基礎(chǔ)收集心跳時(shí)間相位大致相等的分割投影數(shù)據(jù)，在上述圖像再構(gòu)成部，以該分割投影數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)制作任意的斷層面位置的心臟斷層像。
全文摘要
一種多層面X線CT裝置，在設(shè)置于掃描部(12)上的旋轉(zhuǎn)盤(49)上，以120°的旋轉(zhuǎn)相位差搭載3對(duì)X線管(21A～21C)和單一或多列型檢測(cè)器(31A～31C)，把使這3對(duì)在被檢體(16)的旋轉(zhuǎn)軸方向上錯(cuò)開的錯(cuò)開量(offset)ΔZ、對(duì)于單一或多列型檢測(cè)器(31A～31C)的列(斷層面)的厚度d、偏移系數(shù)N設(shè)定為ΔZ＝d×N，另外，通過在3對(duì)X線管(21A～21C)上配置斷層面準(zhǔn)直儀(48A～48C)并相對(duì)于被檢體(16)旋轉(zhuǎn)，能以高時(shí)間分辨率、動(dòng)作假影少、和高空間分辨率，來提供高質(zhì)量的斷層攝影像。
文檔編號(hào)A61B5/0456GK1658796SQ0381276
公開日2005年8月24日 申請(qǐng)日期2003年6月3日 優(yōu)先權(quán)日2002年6月3日
發(fā)明者宮崎靖, 后藤大雅, 國分博人 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立醫(yī)藥