專利名稱：：X射線ct裝置、三維圖象再次構(gòu)成方法及重新設(shè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及使用呈錐形射束形狀的X射線進(jìn)行掃描的X射線CT裝置，特別涉及利用二維檢測(cè)器對(duì)透射X射線的二維投影數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、進(jìn)而對(duì)這種二維投影數(shù)據(jù)進(jìn)行三維圖象再次構(gòu)成以獲得CT圖象的、被稱為錐形射束CT裝置的X射線CT裝置。
背景技術(shù)：
：X射線CT掃描裝置可以以夾持著架臺(tái)(門型臺(tái)架)內(nèi)的被檢測(cè)物體的方式，配置有X射線管(X射線照射裝置)和X射線檢測(cè)器，而且在按照諸如R-R方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)的實(shí)例中，X射線管和X射線檢測(cè)器可以同步繞被檢測(cè)物體的周圍轉(zhuǎn)動(dòng)，從而使由X射線管發(fā)射的X射線光束，可以透射過被檢測(cè)物體入射至X射線檢測(cè)器處。這種X射線檢測(cè)器與DAS(數(shù)據(jù)收集裝置)相連接，通過該DAS可以對(duì)每一次掃描時(shí)的X射線透射強(qiáng)度數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并且可以通過對(duì)這種投影數(shù)據(jù)進(jìn)行圖象再次構(gòu)成處理的方式，獲得被檢測(cè)物體內(nèi)的圖象數(shù)據(jù)(體層數(shù)據(jù)或體積數(shù)據(jù))。在這種X射線CT掃描裝置的
技術(shù)領(lǐng)域：
中，近年來正在開展對(duì)于能夠高速生成具有高分解率的三維圖象的一種技術(shù)，即利用錐形射束進(jìn)行掃描的、所謂的錐形射束CT技術(shù)的研究工作。例如，在日本特開平9-19425號(hào)公報(bào)(參考專利文獻(xiàn)1)中，公開了一種可以減小實(shí)測(cè)X射線路徑和計(jì)算X射線路徑間的偏置所產(chǎn)生的再次構(gòu)成誤差，從而可以提高圖象質(zhì)量的、作為一種錐形射束CT裝置的X射線計(jì)算機(jī)體層成象裝置。而且，在日本特開2000-102532號(hào)公報(bào)中(參考專利文獻(xiàn)2)中，公開了一種利用呈錐形射束形狀的連續(xù)X射線進(jìn)行掃描，從而可以保持DAS的實(shí)際回路大小，并且可以在掃描時(shí)間不特別長的條件下，減小投影數(shù)據(jù)收集時(shí)間上的偏置所產(chǎn)生的實(shí)際路徑減少的、可以對(duì)高分解率的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行可靠收集的、作為一種錐形射束CT裝置的X射線CT掃描裝置。日本特開平9-19425號(hào)公報(bào)[專利文獻(xiàn)2]日本特開2000-102532號(hào)公報(bào)
發(fā)明內(nèi)容然而，如前所述的在先技術(shù)實(shí)例，在將錐形射束CT裝置作為實(shí)際的醫(yī)用CT裝置使用時(shí)，作為被描繪物體的患者可能會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，當(dāng)忽略這種運(yùn)動(dòng)而采用常規(guī)的三維圖象再次構(gòu)成計(jì)算方法，由投影數(shù)據(jù)再次構(gòu)成三維圖象時(shí)，會(huì)形成贗象，即存在有時(shí)間分解率惡化的問題。本發(fā)明正是為了解決上述在先技術(shù)中的問題而提出的，其目的就是提供一種即使對(duì)于將錐形射束CT技術(shù)用的三維圖象再次構(gòu)成計(jì)算方法應(yīng)用于醫(yī)用CT技術(shù)中的場(chǎng)合，也可以降低由于被描繪物體移動(dòng)所產(chǎn)生的贗象，并且能夠提高時(shí)間分解率的X射線裝置，以及錐形射束CT技術(shù)用的三維圖象再次構(gòu)成方法。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種X射線CT裝置，這種裝置的基本特征在于，具有能夠發(fā)射錐形射束形狀的X射線用的X射線源；對(duì)由該X射線源發(fā)射的且透射過被檢測(cè)物體的X射線進(jìn)行檢測(cè)，并且輸出與該X射線量相對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)用的二維X射線檢測(cè)器；通過至少使所述X射線源沿著一定軌道移動(dòng)而進(jìn)行所需掃描的方式，在一定掃描范圍內(nèi)使用由該X射線源發(fā)射的X射線對(duì)被檢測(cè)物體進(jìn)行掃描，并且通過所述X射線檢測(cè)器對(duì)由于該掃描形成的所述投影數(shù)據(jù)進(jìn)行收集的掃描單元；依據(jù)由該掃描單元收集到的投影數(shù)據(jù)生成呈三維分布形式的三維拉東數(shù)據(jù)用的拉東數(shù)據(jù)生成單元；對(duì)于通過這種拉東數(shù)據(jù)生成單元生成的三維拉東數(shù)據(jù)，利用與所述投影數(shù)據(jù)收集時(shí)刻相關(guān)的、呈并非保持一定權(quán)重的權(quán)重函數(shù)進(jìn)行權(quán)重處理用的權(quán)重處理單元；以及利用由這種權(quán)重處理單元進(jìn)行過權(quán)重處理的三維拉東數(shù)據(jù)，通過所需要的三維圖象再次構(gòu)成計(jì)算方法獲得再次構(gòu)成圖象用的圖象再次構(gòu)成單元。優(yōu)選地，所述權(quán)重處理單元可以為按照分別與求解所述三維拉東數(shù)據(jù)用的、作為面積分對(duì)象的平面相對(duì)應(yīng)的方式，進(jìn)行所述權(quán)重處理用的單元。例如，所述權(quán)重處理單元還可以為采用對(duì)于取通過所述圖象再次構(gòu)成單元進(jìn)行再次構(gòu)成圖象的時(shí)刻為代表的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈最大權(quán)重，對(duì)于在遠(yuǎn)離該數(shù)據(jù)收集時(shí)刻的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈比較小權(quán)重的權(quán)重函數(shù)，對(duì)與通過所述掃描范圍收集到的投影數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行所述權(quán)重處理作業(yè)的單元。例如，所述權(quán)重處理單元還可以為采用對(duì)于取通過所述圖象再次構(gòu)成單元進(jìn)行再次構(gòu)成圖象的時(shí)刻為代表的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻以及與該數(shù)據(jù)收集時(shí)刻相接近的時(shí)刻，使所述權(quán)重函數(shù)呈最大權(quán)重，對(duì)于在遠(yuǎn)離該數(shù)據(jù)收集時(shí)刻的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈比較小權(quán)重的權(quán)重函數(shù)，對(duì)與通過所述掃描范圍收集到的投影數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行所述權(quán)重處理作業(yè)的單元。再例如，所述權(quán)重處理單元還可以為采用對(duì)于取通過所述圖象再次構(gòu)成單元進(jìn)行再次構(gòu)成圖象的時(shí)刻為代表的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈最大權(quán)重，對(duì)于由該數(shù)據(jù)收集時(shí)刻離開時(shí)使所述權(quán)重函數(shù)減小的權(quán)重函數(shù)，對(duì)與通過所述掃描范圍收集到的投影數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行所述權(quán)重處理作業(yè)的單元。優(yōu)選地，所述權(quán)重函數(shù)還可以按照與所述掃描方式的種類進(jìn)行設(shè)定。例如，本發(fā)明所采用的掃描方式可以包括所述軌道為沿著呈一圈轉(zhuǎn)動(dòng)形式構(gòu)成的圓形軌道移動(dòng)的圓形軌道全掃描方式；所述軌道為沿著呈一圈轉(zhuǎn)動(dòng)形式構(gòu)成的圓形軌道移動(dòng)且在360度的掃描范圍內(nèi)獲得投影數(shù)據(jù)的改進(jìn)型圓形軌道半掃描方式(MHSModifiedHalfScan)；所述軌道為沿著呈一圈轉(zhuǎn)動(dòng)形式構(gòu)成的圓形軌道移動(dòng)的圓形軌道欠掃描方式；所述軌道為沿著呈兩圈以上轉(zhuǎn)動(dòng)形式構(gòu)成的圓形軌道移動(dòng)的圓形軌道掃描方式；所述軌道為沿著由直線軌道和圓形軌道組合構(gòu)成的軌道移動(dòng)的掃描方式；或者為所述軌道為沿著螺旋軌道移動(dòng)的螺旋掃描方式等。而且，為了能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種X射線CT的三維圖象再次構(gòu)成方法，該方法包括通過利用呈錐形射束形狀的X射線對(duì)被檢測(cè)物體進(jìn)行掃描的方式，對(duì)反映被檢測(cè)物體X射線吸收函數(shù)的、呈三維形式分布的二維投影數(shù)據(jù)進(jìn)行收集；利用該投影數(shù)據(jù)生成三維拉東數(shù)據(jù)；使用按照與所述投影數(shù)據(jù)收集時(shí)刻相對(duì)應(yīng)的方式預(yù)先設(shè)定出的、反映該投影數(shù)據(jù)可信賴度用的權(quán)重函數(shù)，對(duì)所述三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行修正；以及對(duì)該三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行三維圖象再次構(gòu)成計(jì)算方法的處理作業(yè)，再次構(gòu)成所述被檢測(cè)物體的三維圖象數(shù)據(jù)。例如，使用所述權(quán)重函數(shù)對(duì)所述三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行的修正作業(yè)，是按照分別與求解所述三維拉東數(shù)據(jù)用的、作為面積分對(duì)象的平面相對(duì)應(yīng)的方式進(jìn)行的。而且，為了能夠?qū)崿F(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提供一種X射線CT的再次設(shè)定方法，該方法的特征在于包括通過利用呈錐形射束形狀的X射線進(jìn)行掃描的方式，依據(jù)對(duì)反映被檢測(cè)物體X射線吸收函數(shù)的、呈三維形式分布的二維投影數(shù)據(jù)進(jìn)行收集的收集時(shí)刻確定該數(shù)據(jù)的可信賴度；依據(jù)所述數(shù)據(jù)的可信賴度，設(shè)定對(duì)由所述投影數(shù)據(jù)求解出的三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行修正處理用的權(quán)重函數(shù)。參考下面結(jié)合附圖對(duì)發(fā)明的實(shí)施方案的說明，可以更清楚的獲知與本發(fā)明其它實(shí)施方案相關(guān)的具體構(gòu)成形式和特征。圖1為說明根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方案的X射線CT掃描裝置(X射線裝置)的門型臺(tái)架內(nèi)的X射線管和二維檢測(cè)器的位置關(guān)系的圖。圖2為X射線CT掃描裝置的示意性構(gòu)成圖。圖3為X射線CT掃描裝置中的電氣系統(tǒng)的示意性方框圖。圖4為通過坐標(biāo)系說明二維數(shù)據(jù)收集的圖。圖5為說明在二維拉東空間中的二維數(shù)據(jù)收集的圖。圖6為通過坐標(biāo)系說明二維拉東數(shù)據(jù)的圖。圖7為通過坐標(biāo)系說明通過發(fā)自X射線焦點(diǎn)的扇形射束收集到的二維拉東數(shù)據(jù)的圖。圖8為說明具有冗余性的二維拉東數(shù)據(jù)用的圖。圖9為通過坐標(biāo)系說明具有冗余性的二維拉東數(shù)據(jù)收集的狀態(tài)的圖。圖10為通過弦波圖說明具有冗余性的二維拉東數(shù)據(jù)的圖。圖11為表示FS(二維圓形軌道全掃描)時(shí)的體層圖象的時(shí)間敏感度曲線分布圖。圖12為說明HS(二維圓形軌道半掃描)的再次構(gòu)成的圖。圖13為通過弦波說明HS再次構(gòu)成時(shí)二維拉東數(shù)據(jù)的圖。圖14為表示HS再次構(gòu)成時(shí)體層圖象的時(shí)間敏感度曲線分布圖。圖15為說明US(二維圓形軌道欠掃描)再次構(gòu)成時(shí)的圖。圖16為通過弦波圖說明US再次構(gòu)成時(shí)二維拉東數(shù)據(jù)的圖。圖17為表示US再次構(gòu)成時(shí)體層圖象的時(shí)間敏感度曲線分布圖。圖18為說明OS(二維圓形軌道過掃描)時(shí)的再次構(gòu)成的圖。圖19為通過弦波圖說明OS再次構(gòu)成時(shí)二維拉東數(shù)據(jù)的說明圖。圖20為通過坐標(biāo)系說明三維數(shù)據(jù)收集的圖。圖21為說明在三維拉東空間中的三維數(shù)據(jù)收集的圖。圖22為說明通過來自某焦點(diǎn)的扇形射束收集的三維拉東數(shù)據(jù)的圖。圖23為說明再次構(gòu)成被描繪物體所需要的三維拉東數(shù)據(jù)的圖。圖24為說明通過三維圓形軌道掃描方式收集的三維拉東數(shù)據(jù)的圖。圖25為圖23和圖24重疊后的圖。圖26為說明通過用三維圓形軌道半掃描(β＝)的方式收集的三維拉東數(shù)據(jù)的圖。圖27為圖23和圖26重疊后的圖。圖28為說明shift-variantFBP(移位變形濾波逆投影)方法的圖。圖29為說明作為另一三維圖象再次構(gòu)成方法實(shí)例中的幾何學(xué)關(guān)系的圖。圖30為說明對(duì)直線和圓周進(jìn)行一圈轉(zhuǎn)動(dòng)掃描時(shí)數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)實(shí)例用的圖。圖31為說明呈若干圈連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)形式的圓形軌道掃描時(shí)數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)實(shí)例用的圖。圖32為說明螺旋掃描時(shí)數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)實(shí)例用的圖。圖33為說明數(shù)據(jù)收集冗余性的圖。圖34為說明數(shù)據(jù)收集冗余性的另一圖。圖35為說明不具有冗余性的數(shù)據(jù)收集的圖。圖36為說明實(shí)施本發(fā)明的三維圖象再次構(gòu)成計(jì)算方法的一例的示意性流程圖。圖37為說明實(shí)施本發(fā)明的三維圖象再次構(gòu)成計(jì)算方法的另一例的示意性流程圖。附圖中參考標(biāo)號(hào)的含義為1門型臺(tái)架2診斷床3控制柜4電源裝置10X射線管11二維檢測(cè)器24DAS30主控制器31～33控制器36再次構(gòu)成單元38顯示器具體實(shí)施方案下面參考圖1～圖37，對(duì)根據(jù)本發(fā)明的X射線CT裝置進(jìn)行說明。而且，根據(jù)本發(fā)明的X射線CT裝置的三維圖象再次構(gòu)成方法和X射線CT裝置的修正函數(shù)設(shè)定方法，可以作為所述X射線CT裝置的功能而與其整體實(shí)施，所以下面通過對(duì)X射線CT裝置的說明，一并對(duì)這些方法進(jìn)行說明。如圖1～圖3所示的X射線CT掃描裝置(X射線CT裝置)可以具有門型臺(tái)架1、診斷床2、控制柜3、電源裝置4和各種控制器，并且可以通過諸如R-R方式進(jìn)行驅(qū)動(dòng)。各種控制器可以如圖3所示，包括高電壓控制器31、臺(tái)架控制器33、診斷床控制器32等。在此，可以如圖1、圖2所示，將診斷床2的長度方向定義為列方向(或者稱為轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向、體層方向)Z，并且將與其相正交的兩個(gè)方向分別定義為通道方向X和光束照射方向Y。在診斷床2的上面還配置有呈可以沿其長度方向(列方向Z)滑動(dòng)支撐的頂板2a，而且被檢測(cè)物體P可以搭載在該頂板2a的上面。可以通過諸如伺服電動(dòng)機(jī)等的診斷床驅(qū)動(dòng)裝置2b的驅(qū)動(dòng)，使頂板2a可以通過進(jìn)退方式插入在門型臺(tái)架1上的診斷用開口部(圖中未示出)處。由診斷床控制器32給出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給至診斷床驅(qū)動(dòng)裝置2b處。在診斷床2處還可以設(shè)置有對(duì)頂板2a沿診斷床長度方向的位置進(jìn)行電氣檢測(cè)的、諸如編碼器等的位置檢測(cè)器(圖中未示出)，并且可以將檢測(cè)信號(hào)作為診斷床控制用的信號(hào)傳送至診斷床控制器32處。如圖1和圖3所示，門型臺(tái)架1在其內(nèi)部處還可以具有大體呈圓筒形狀的轉(zhuǎn)動(dòng)框架9。如上所述的診斷用開口部位于轉(zhuǎn)動(dòng)框架9的內(nèi)側(cè)處。而且，在轉(zhuǎn)動(dòng)框架9的內(nèi)側(cè)處還以夾持著插入在診斷用開口部中的被檢測(cè)物體P的方式，相對(duì)設(shè)置有X射線管10和作為X射線檢測(cè)器的二維檢測(cè)器11。在如圖3所示的實(shí)例中，還在轉(zhuǎn)動(dòng)框架9上的預(yù)定位置處，設(shè)置有高電壓產(chǎn)生器21、預(yù)準(zhǔn)直器22、作為主準(zhǔn)直器的雜散射線去除用準(zhǔn)直器23、數(shù)據(jù)收集裝置(DAS)24和架臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置25等。其中，作為X射線源使用的X射線管10，可以由諸如轉(zhuǎn)動(dòng)陽極型X射線管構(gòu)成，當(dāng)由高電壓產(chǎn)生器21給出的電流連續(xù)流經(jīng)燈絲時(shí)，會(huì)對(duì)燈絲進(jìn)行加熱，進(jìn)而向靶極發(fā)射出熱電子。可以通過這種熱電子與靶極面間的沖突形成有效焦點(diǎn)，并且采用比靶極面上的有效焦點(diǎn)范圍更大的X射線束進(jìn)行持續(xù)的照射。通過低壓集流環(huán)26把電源裝置4給出的低電壓電源，以及通過光學(xué)信號(hào)傳送系統(tǒng)27把高電壓控制器31給出的X射線照射控制信號(hào)，一并供給至高電壓產(chǎn)生器21。因此，高電壓產(chǎn)生器21可以在利用所供給的低電壓生成高電壓的同時(shí)，生成與高電壓給出的控制信號(hào)相對(duì)應(yīng)的連續(xù)的管電壓，并且將其供給至X射線管10。預(yù)準(zhǔn)直器22配置在X射線管10和被檢測(cè)物體P之間，作為主準(zhǔn)直器使用的雜散射線去除用準(zhǔn)直器23配置在被檢測(cè)物體P與二維檢測(cè)器11之間。預(yù)準(zhǔn)直器22還可以沿諸如列方向Z，形成有具有一定寬度的、呈窄縫形狀的開口部。采用這種構(gòu)成形式，還可以對(duì)由X射線管10照射出的全部X射線在列方向Z上的寬度進(jìn)行限制，從而可以形成與二維檢測(cè)器11上的若干個(gè)檢測(cè)元件列相對(duì)應(yīng)的、位于所需要的整個(gè)體層寬度處的錐形射束。X射線管10和二維檢測(cè)器11可以在轉(zhuǎn)動(dòng)框架9的轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)作用下，以診斷用開口部中的軸向方向?yàn)檗D(zhuǎn)動(dòng)中心軸，在門型臺(tái)架1內(nèi)按照彼此相對(duì)的方式進(jìn)行轉(zhuǎn)動(dòng)。二維檢測(cè)器11的整體形狀可以呈平面形，也可以呈圓筒形，在本實(shí)例中是以平面形為例進(jìn)行說明的(本發(fā)明也可以采用呈圓筒形的檢測(cè)器)。這種二維檢測(cè)器11可以由具有若干個(gè)檢測(cè)通道的檢測(cè)元件，沿體層方向配置成若干列的檢測(cè)器構(gòu)成(請(qǐng)參見圖1)。例如，各檢測(cè)元件的檢測(cè)部可以由當(dāng)入射有X射線時(shí)，可以將其變換為光信號(hào)，進(jìn)而將該光信號(hào)變換為電氣信號(hào)的、諸如閃爍計(jì)和光電二極管等的固體檢測(cè)器構(gòu)成。而且，在這種檢測(cè)元件處還可以設(shè)置有電荷蓄積部(取樣點(diǎn))。因此，這種二維檢測(cè)器11還可以利用DAS24中的開關(guān)組，依次選擇這些電荷蓄積部并進(jìn)行電荷讀取。由此，可以對(duì)表示透射X射線的強(qiáng)度的信號(hào)(投影數(shù)據(jù))進(jìn)行檢測(cè)。而且，還可以采用能夠?qū)⑷肷涞腦射線直接變換成電氣信號(hào)的傳感器(I.I.等)，作為這種檢測(cè)元件。DAS24可以是一種通過開關(guān)組切換，對(duì)由各檢測(cè)元件給出的檢測(cè)信號(hào)依次讀取的、諸如A/D(模擬/數(shù)字)變換裝置(進(jìn)行電壓變換的取樣裝置)，即所謂的過濾式DAS的結(jié)構(gòu)。為了按這種方式運(yùn)行，考慮把二維檢測(cè)器作為檢測(cè)器11時(shí)，DAS24具有諸如N通道型的列選擇部，一個(gè)通道選擇部，一個(gè)A/D變換器，以及控制回路等。數(shù)據(jù)傳送部28可以對(duì)位于門型臺(tái)架1內(nèi)側(cè)的轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)和固定側(cè)處的信號(hào)通路進(jìn)行連接，所以例如，在此可以采用通過非接觸方式進(jìn)行信號(hào)傳送的光傳送系統(tǒng)。而且，也可以采用呈集流環(huán)形式的部件作為這種數(shù)據(jù)傳送部28。通過這種數(shù)據(jù)傳送部28取出的、數(shù)字量的投影數(shù)據(jù)，傳送至控制柜3中如后所述的的修正單元處。而且，架臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置25中位于門型臺(tái)架1內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)側(cè)的全部構(gòu)成要素，可以具有轉(zhuǎn)動(dòng)框架9和繞該中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)和齒輪單元等。由臺(tái)架控制器33給出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)供給至這種架臺(tái)驅(qū)動(dòng)裝置25處。高電壓控制器31、診斷床控制器32和臺(tái)架控制器33在信號(hào)方面，設(shè)置在門型臺(tái)架1和診斷床2與控制柜3之間，并且可以響應(yīng)由如后所述的主控制器給出的控制信號(hào)，分別驅(qū)動(dòng)相應(yīng)的負(fù)荷要素。控制柜3可以由大體作為整個(gè)系統(tǒng)的主控制器30構(gòu)成，并且可以具有通過總線與主控制器30相連接的修正單元34、數(shù)據(jù)保存單元35、再次構(gòu)成單元36、顯示處理器37、顯示器38和輸入器39等。修正單元34可以響應(yīng)由主控制器30給出的處理指令，對(duì)由DAS24傳送來的、數(shù)字量的投影數(shù)據(jù)，進(jìn)行諸如偏置修正和校準(zhǔn)修正等的各種修正處理。進(jìn)行這種修正處理后的收集數(shù)據(jù)可以按照主控制器30給出的寫入指令，暫時(shí)儲(chǔ)存、保存在數(shù)據(jù)保存單元35處。這種保存數(shù)據(jù)還可以在所需要的時(shí)間，依據(jù)由主控制器30給出的讀取指令由數(shù)據(jù)保存單元35處讀取出，并傳送至再次構(gòu)成單元36處。再次構(gòu)成單元36在主控制器30的管理下，在對(duì)再次構(gòu)成用收集數(shù)據(jù)進(jìn)行傳送的階段，依據(jù)適用根據(jù)本發(fā)明的錐形射束CT裝置的三維圖象再次構(gòu)成方法(如后所述)的三維圖象再次構(gòu)成計(jì)算方法，進(jìn)行圖象的再次構(gòu)成處理，生成三維區(qū)域的圖象數(shù)據(jù)。這種圖象數(shù)據(jù)可以依據(jù)主控制器30給出的控制指令，在需要時(shí)保存在數(shù)據(jù)保存單元35處，并且可以傳送至顯示處理器37處。顯示處理器37可以對(duì)圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行諸如彩色處理、高性能計(jì)算機(jī)計(jì)算數(shù)據(jù)和掃描信息的重疊處理等所需要的處理，隨后供給至顯示器38處。顯示器38可以對(duì)該圖象數(shù)據(jù)進(jìn)行D/A變換，并且將其作為體層圖象進(jìn)行顯示。輸入器39用于將諸如掃描條件(包含掃描部位和位置、體層厚度、X射線管電壓和電流、相對(duì)于被檢測(cè)物體的掃描方向等)、圖象顯示條件等的指令，傳送給主控制器30。下面參考圖4～圖27，對(duì)作為本實(shí)施方案主要內(nèi)容的錐形射束CT的三維圖象再次構(gòu)成方法的原理進(jìn)行說明。在此，從本發(fā)明人的角度出發(fā)，首先對(duì)已知的二維圖象再次構(gòu)成方法進(jìn)行回顧，對(duì)將其應(yīng)用于三維圖象再次構(gòu)成方法時(shí)存在的問題和主要原因進(jìn)行分析，進(jìn)而利用運(yùn)算式，對(duì)由此完成的、作為根據(jù)本發(fā)明構(gòu)造的三維圖象再次構(gòu)成計(jì)算方法進(jìn)行詳細(xì)說明。n維圖象再次構(gòu)成指的是進(jìn)行n維逆拉東變換(inverseRadontransform)，所以利用這種運(yùn)算，可以通過對(duì)被描繪物體進(jìn)行線積分的方式，獲得與被描繪物體(與如上所述的被檢測(cè)物體P相當(dāng)，在下面的說明中亦然)內(nèi)的X射線吸收函數(shù)相對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)相當(dāng)?shù)亩S拉東拉東數(shù)據(jù)(2D-Radondata)，并且可以通過進(jìn)行被描繪物體的面積分的方式，獲得三維拉東數(shù)據(jù)(3D-Radondata)。1、對(duì)二維圖象再次構(gòu)成方法的回顧首先從本發(fā)明人的角度出發(fā)，對(duì)使用扇型射束的二維圖象再次構(gòu)成方法進(jìn)行回顧。一般說來，二維數(shù)據(jù)收集的場(chǎng)合，通過呈二維分布的被描繪物體的或與該被描繪物體相接的全部直線的線積分?jǐn)?shù)據(jù)，與二維拉東數(shù)據(jù)(X射線投影數(shù)據(jù))相當(dāng)，而且如果對(duì)這種二維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，可以進(jìn)行完全的圖象再次構(gòu)成。下面參考圖4～圖19，對(duì)此進(jìn)行說明。在此為了使說明簡(jiǎn)單，采用的是使作為X射線檢測(cè)器的檢測(cè)元件等間距配置在圓弧上，并且能等角度取樣的圓弧型檢測(cè)器，然而如上面所描述的那樣，采用哪種檢測(cè)器形狀(呈圓弧形或直線形)對(duì)于本發(fā)明來說是不重要的。首先如圖4所示，當(dāng)采用以位于門型臺(tái)架1內(nèi)的轉(zhuǎn)動(dòng)框架9(請(qǐng)參考前面的說明)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸(轉(zhuǎn)動(dòng)中心)z為原點(diǎn)的xy坐標(biāo)系時(shí)，對(duì)被描繪物體f進(jìn)行的二維圖象再次構(gòu)成，可以是通過取以轉(zhuǎn)動(dòng)軸z為中心的、包含著被描繪物體f的、半徑為r的圓作為支撐體(support)，并且利用該支撐體內(nèi)的范圍對(duì)二維拉東空間進(jìn)行離散性消除的方式，獲得二維拉東數(shù)據(jù)的。而且正如圖5所示，與二維拉東數(shù)據(jù)相當(dāng)?shù)?、通過諸如CT等方式收集到的被描繪物體f的X射線投影數(shù)據(jù)p，是沿著位于扇型射束內(nèi)的射線，對(duì)被描繪物體f的X射線吸收函數(shù)進(jìn)行線積分獲得的值的集合。例如，對(duì)于如圖5和圖6所示的、X射線管10的X射線焦點(diǎn)在以轉(zhuǎn)動(dòng)軸z為中心、半徑為R的圓形軌道上轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，由該圓形軌道上的X射線焦點(diǎn)β的位置起，沿著射線對(duì)被描繪物體f的投影數(shù)據(jù)p(β、γ)進(jìn)行的收集，與利用二維拉東空間，對(duì)由轉(zhuǎn)動(dòng)軸z起向射線引垂線所獲得的交點(diǎn)A處的二維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行的收集相當(dāng)(在此，β表示投影角度，即X射線焦點(diǎn)位置，γ(-γm～γm)表示射線角度)。因此如圖7所示，如果需要沿著由X射線焦點(diǎn)β照射出的扇型射束中的全部射線，對(duì)被描繪物體f的投影數(shù)據(jù)p(β、γ)進(jìn)行收集時(shí)，可以對(duì)取X射線焦點(diǎn)β至轉(zhuǎn)動(dòng)軸z為直徑構(gòu)成的圓周(請(qǐng)參見圖7中的實(shí)線和一點(diǎn)虛線)上的二維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。這種場(chǎng)合是一種使檢測(cè)器元件呈離散形式配置在比較大限定范圍(扇型角度)時(shí)的場(chǎng)合，并且是對(duì)如圖7中實(shí)線所示范圍內(nèi)的二維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行收集的。而且，對(duì)于如圖8和圖9所示的、X射線焦點(diǎn)β在z＝0的平面上沿著以轉(zhuǎn)動(dòng)軸z為中心、以R為半徑的圓形軌道呈一圈轉(zhuǎn)動(dòng)形式進(jìn)行掃描的場(chǎng)合，可以對(duì)同一點(diǎn)A處的二維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行兩次收集，所以這種場(chǎng)合下對(duì)掃描數(shù)據(jù)的收集，是一種具有冗余性的收集。圖10表示使用橫軸為射線角度γ(-γm～γm)，縱軸為作為X射線焦點(diǎn)位置的投影角度β(0～2π)時(shí)的弦波圖，說明所述數(shù)據(jù)的收集的圖。例如，對(duì)于這種場(chǎng)合由圖中實(shí)線所示的β＝β時(shí)獲得的二維拉東數(shù)據(jù)，與由圖中的一點(diǎn)虛線所示的β＝π+2γ時(shí)獲得的二維拉東數(shù)據(jù)，是彼此相同的值。下面，對(duì)如上所述的利用通過二維圓形軌道上的掃描獲得的二維拉東數(shù)據(jù)(投影數(shù)據(jù))，再次構(gòu)成被描繪物體f的圖象用的計(jì)算方法進(jìn)行說明。首先對(duì)進(jìn)行二維圓形軌道全掃描(下面根據(jù)需要，也簡(jiǎn)稱為“FS”，F(xiàn)ullScan)時(shí)的圖象再次構(gòu)成方法進(jìn)行說明。對(duì)通過呈一圈轉(zhuǎn)動(dòng)形式進(jìn)行掃描獲得的二維拉東數(shù)據(jù)中相互冗余的數(shù)據(jù)，進(jìn)行施加彼此相等權(quán)重的權(quán)重處理。如果用運(yùn)算式表示，用下述的式(1)～式(5)表示。數(shù)學(xué)表達(dá)式1w(β，γ)＝w(β+π+2γ，-γ)＝1/2式(1)f(x,y)=∫02πRL2(β,x,y)∫-γmγm[w(β,γ)•p(β,γ)]•g(γ′-γ)•cosγdγdβ]]>式(2)g(γ)=(γsinγ)2h(γ)]]>式(3)h(t)=∫-∞∞|ω|ej2πωtdω]]>式(4)L2(β，x，y)＝(Rsinβ+x)2+(Rcosβ-y)2式(5)在此，式(1)是一個(gè)權(quán)重表達(dá)式，w(β、γ)表示的是作為權(quán)重使用的函數(shù)。式(2)～式(5)為進(jìn)行等角度數(shù)據(jù)收集的扇型射束圖象再次構(gòu)成用的式，f(x，y)表示的是進(jìn)行圖象再次構(gòu)成用的被描繪物體f的數(shù)據(jù)，g(γ)表示的是進(jìn)行過濾處理用的函數(shù)，h(t)表示的是對(duì)函數(shù)g(γ)進(jìn)行運(yùn)算用的函數(shù)，L2(β，x，y)表示的是進(jìn)行逆投影用的函數(shù)。在上述式中，式(1)為權(quán)重處理的式。這種再次構(gòu)成方法是一種二維逆拉東變換方法，一種可以對(duì)被描繪物體f的剖面圖象進(jìn)行正確再次構(gòu)成用的方法。下面對(duì)上述方法進(jìn)行注意性說明。對(duì)通過圓形軌道上所需任意X射線焦點(diǎn)β收集到的投影數(shù)據(jù)p(β、γ)，利用cosγ和上述式中的函數(shù)w(β、γ)進(jìn)行權(quán)重處理(步驟1)，利用上述式中的函數(shù)g(γ)對(duì)進(jìn)行權(quán)重處理后的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾處理(步驟2)，通過上述式中的L2(β，x，y)對(duì)進(jìn)行過濾處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行權(quán)重處理，并進(jìn)行錐形射束逆投影處理(步驟3)。通過對(duì)圓形軌道上的全部焦點(diǎn)β重復(fù)進(jìn)行同樣的步驟1～3的方式，對(duì)被描繪物體f的圖象進(jìn)行再次構(gòu)成(步驟4)。這種再次構(gòu)成方法假定可以忽略下述影響1)被描繪物體f是靜止不動(dòng)的，或即使有運(yùn)動(dòng)也小到可以忽略的程度，2)CT掃描裝置的機(jī)械性能非常穩(wěn)定，而且收集位置的幾何學(xué)誤差小到可以忽略的程度，3)被描繪物體f內(nèi)雜散射線產(chǎn)生的影響小到可以忽略的程度，4)X射線焦點(diǎn)β和檢測(cè)元件的尺寸很小(可以由相互的位置進(jìn)行替代)。因此，如果采用這種再次構(gòu)成方法，可以通過對(duì)如式(1)所示的冗余數(shù)據(jù)進(jìn)行均勻權(quán)重處理的方式，將噪音產(chǎn)生的誤差減小到最小限度。在此，對(duì)于通過彼此不同的焦點(diǎn)β進(jìn)行收集的兩個(gè)相對(duì)射線(參見圖8和圖9)，如果按照如上所述的假定，應(yīng)該使其除光子噪音(photonnoise)之外具有相同的線積分值。圖11為說明由上述圓形軌道全掃描FS獲得的被描繪物體f的體層圖象的時(shí)間敏感度分布曲線的圖，其中橫軸表示與時(shí)間相當(dāng)?shù)慕裹c(diǎn)β，縱軸表示權(quán)重函數(shù)w。在圖11中，時(shí)間分辨率(與分布曲線中的半值寬度相對(duì)應(yīng))，與X射線焦點(diǎn)β進(jìn)行一圈轉(zhuǎn)動(dòng)的時(shí)間T相同。下面對(duì)二維圓形軌道半掃描(下面根據(jù)需要，也簡(jiǎn)稱為“HS”，HalfScan)的圖象再次構(gòu)成方法進(jìn)行說明。對(duì)于通過如上所述的一次轉(zhuǎn)動(dòng)掃描方式進(jìn)行圓形軌道全掃描FS時(shí)的場(chǎng)合，對(duì)二維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行的是冗余性收集，而圓形軌道半掃描HS是一種為了將數(shù)據(jù)收集的冗余度減小至最小限度，在轉(zhuǎn)動(dòng)范圍減小為一半的范圍(π+2γm)內(nèi)進(jìn)行的掃描作業(yè)。這種進(jìn)行圓形軌道半掃描HS時(shí)的圖象再次構(gòu)成方法，可以將進(jìn)行權(quán)重處理用的函數(shù)w(β、γ)，僅使用在作為其一部分的冗余數(shù)據(jù)上(在觀察方向β、射線方向γ上為連續(xù)的權(quán)重函數(shù))。當(dāng)采用運(yùn)算式對(duì)此進(jìn)行表示時(shí)，可用下(11)～式(14)進(jìn)行表示。數(shù)學(xué)表達(dá)式2w(β、γ)＝w(β+π+2γ，-γ)＝1式(11)w[x(β、γ)]＝3x2(β、γ)-2x3(β、γ)式(12)式(13)f(x,y)=∫γπ+2γmRL2(β,x,y)∫-γmγm[w(β,γ)•p(β,γ)]•g(γ′-γ)•cosγdγdβ]]>式(14)在此，求解f(x，y)用的式(14)中的焦點(diǎn)β的范圍，由上述式(2)所示的范圍改變?yōu)橹?。?duì)于這種場(chǎng)合，在β∈[π+2γm、2π]的范圍內(nèi)，有x2(β、γ)＝w[x2(β、γ)]＝0，所以可以由式(2)取代式(13)。圖13為說明所述圓形軌道半掃描HS的圖象再次構(gòu)成方法用的圖。圖14為其弦波圖，圖15表示由其獲得的體層圖象中央部處的時(shí)間敏感度分布曲線。在圖13中，位于圓形軌道外側(cè)處的圓形曲線，表示的是各X射線焦點(diǎn)位置(投影角度)相對(duì)于中心射線(γ＝0)的權(quán)重。例如，當(dāng)X射線焦點(diǎn)β＝0時(shí)，將通過全部彼此相對(duì)的射線對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行再次收集，所以權(quán)重為零，當(dāng)X射線焦點(diǎn)由此開始移動(dòng)時(shí)，在大部分射線處將進(jìn)行二次收集，在其余射線處僅通過X射線焦點(diǎn)進(jìn)行一次收集，所以可以對(duì)僅進(jìn)行一次收集的射線設(shè)定其權(quán)重為1，對(duì)進(jìn)行二次收集的射線，可以依據(jù)上述式(11)和“在觀察方向β、射線方向γ上為連續(xù)的權(quán)重函數(shù)”的規(guī)則，按照能夠進(jìn)行平滑變化的方式設(shè)定其權(quán)重。在此給出的掃描方式及其再次構(gòu)成方法，其圖象再次構(gòu)成用的投影角度范圍，即數(shù)據(jù)收集時(shí)間僅為進(jìn)行一圈轉(zhuǎn)動(dòng)掃描時(shí)的大約一半，而且可以獲得如圖14所示的體層圖象中央部的時(shí)間敏感度分布曲線，即獲得相當(dāng)好的、為T/2的時(shí)間分解率。而且在此，圖12中的權(quán)重曲線，與圖13中由弦波圖表示的曲線相同。然而，采用這種方式提高時(shí)間分解率的代價(jià)，是使圖象再次構(gòu)成所需要的投影數(shù)(數(shù)據(jù)數(shù)，即光子數(shù))，減小至進(jìn)行所述圓形軌道全掃描FS時(shí)的大約一半，因此圖象噪音將增加至FS時(shí)的大約1.4倍。關(guān)于與如上所述的“在觀察方向β、射線方向γ上為連續(xù)的權(quán)重函數(shù)”，若補(bǔ)充說明其連續(xù)性的重要性，通過上式(2)和式(14)表示的再次構(gòu)成運(yùn)算，是沿射線方向?qū)Ω哳l區(qū)域進(jìn)行強(qiáng)調(diào)的卷集計(jì)算，當(dāng)對(duì)其進(jìn)行權(quán)重處理用的數(shù)據(jù)沿射線方向不連續(xù)時(shí)，會(huì)使這種不連續(xù)性強(qiáng)調(diào)至所需要的程度之上，所以在最終圖象(再次構(gòu)成的圖象)中會(huì)殘留有贗象痕跡。因此，為了能夠避免被描繪物體f原有的、諸如X射線吸收函數(shù)等的不連續(xù)分布之外的不連續(xù)性產(chǎn)生影響，必須使權(quán)重函數(shù)在射線方向上具有連續(xù)性。而且，對(duì)如上所述的二維圓形軌道半掃描HS方式進(jìn)行擴(kuò)張改進(jìn)，對(duì)于不采用2γm而引入假定的扇型角度2Γm，使圖象再次構(gòu)成用的投影角度為π+2γm～2π、即采用二維圓形軌道改進(jìn)型半掃描(在下面根據(jù)需要也簡(jiǎn)稱為“MHS”，ModifiedHalfScan)再次構(gòu)成方法(請(qǐng)參見“M.D.Silver“Amethodforincludingredundantdataincomputedtomography”，Med.Phys.27，pp.773-774，2000”)的場(chǎng)合，時(shí)間分解率也能夠達(dá)到T/2。下面對(duì)進(jìn)行二維圓形軌道欠掃描(下面根據(jù)需要，也簡(jiǎn)稱“US”，UnderScan)時(shí)的圖象再次構(gòu)成方法進(jìn)行說明。前述FS中一圈轉(zhuǎn)動(dòng)掃描的收集開始時(shí)(β＝0、t＝0)至收集結(jié)束時(shí)(β＝2π、t＝T)的X射線焦點(diǎn)獲得的數(shù)據(jù)，在二維拉東空間中非常接近，所以對(duì)于在一次轉(zhuǎn)動(dòng)掃描過程中被描繪物體有運(yùn)動(dòng)的場(chǎng)合，不再滿足能夠采用前述再次構(gòu)成方法的假定條件之一，即不再滿足“被描繪物體f是靜止不動(dòng)的，或即使運(yùn)動(dòng)也小到可以忽略的程度”的條件，由被描繪物體f運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的影響會(huì)使該值產(chǎn)生相當(dāng)大的不同。當(dāng)采用如前所述的、進(jìn)行圓形軌道全掃描FS方式的再次構(gòu)成方法時(shí)，這一影響會(huì)使數(shù)據(jù)產(chǎn)生矛盾，所以會(huì)產(chǎn)生由β＝0的焦點(diǎn)位置擴(kuò)展成扇型的贗象。二維圓形軌道欠掃描US的再次構(gòu)成中，為了能夠?qū)τ扇缟纤龅?、被描繪物體運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的贗象進(jìn)行抑制，可以一并采用進(jìn)行所述FS的再次構(gòu)成的式(2)，并且可以采用下述的式(21)和式(22)作為權(quán)重處理式。數(shù)學(xué)表達(dá)式3w(β、γ)+w(β+π+2γ，-γ)＝1式(21)式(22)圖15為說明所述圓形軌道欠掃描US的圖象再次構(gòu)成方法用的圖。圖16表示其弦波圖，圖17表示由其獲得的體層圖象中央部的時(shí)間敏感度分布曲線。在圖15中，位于圓形軌道外側(cè)處的圓形曲線，表示的是各X射線焦點(diǎn)位置(投影角度)相對(duì)于中心射線(γ＝0)的權(quán)重。正如圖15～圖17所示，采用圓形軌道欠掃描US方式時(shí)，為了能夠消除進(jìn)行上述圓形軌道全掃描FS時(shí)出現(xiàn)的數(shù)據(jù)矛盾，需要減輕可信賴度比較低的數(shù)據(jù)(位于β＝0、2π附近)的權(quán)重(降低權(quán)重)，并且可以按照能夠保持權(quán)重的連續(xù)性并且能夠?qū)λ枰亩S拉東空間中的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集且進(jìn)行均勻處理的方式，對(duì)其權(quán)重進(jìn)行設(shè)定。下面對(duì)進(jìn)行二維圓形軌道過掃描(下面根據(jù)需要，也簡(jiǎn)稱為“0S”，OverScan)時(shí)的圖象再次構(gòu)成方法進(jìn)行說明。在此出于與進(jìn)行所述圓形軌道欠掃描US時(shí)相同的考慮，進(jìn)行超過一圈轉(zhuǎn)動(dòng)的掃描作業(yè)，并且在對(duì)通過相同投影角度(焦點(diǎn)位置)收集到的、進(jìn)行一圈轉(zhuǎn)動(dòng)前、后的兩個(gè)投影數(shù)據(jù)分別進(jìn)行權(quán)重處理之后，再采用與實(shí)施所述圓形軌道全掃描FS時(shí)相類似的再次構(gòu)成方法。這種場(chǎng)合的權(quán)重處理式可以由下式表示。數(shù)學(xué)表達(dá)式4式(23)圖18為說明所述圓形軌道過掃描OS的再次構(gòu)成方法用的圖。圖19表示其弦波圖。在圖18中，位于圓形軌道外側(cè)處的圓形曲線，表示的是各X射線焦點(diǎn)位置(投影角度)相對(duì)于中心射線(γ＝0)的權(quán)重。正如圖18和圖19所示，對(duì)于這種場(chǎng)合的時(shí)間分解率為T。2、對(duì)三維圖象再次構(gòu)成方法的回顧和存在的問題下面從本發(fā)明人的角度出發(fā)，以對(duì)所述二維圖象再次構(gòu)成方法進(jìn)行的回顧結(jié)果為基礎(chǔ)，對(duì)目前已知的三維圖象再次構(gòu)成方法進(jìn)行回顧，并明確所存在的問題。在此，可以采用諸如圓筒型檢測(cè)器(檢測(cè)元件等間距配置在圓筒表面上，在xy平面內(nèi)進(jìn)行沿射線方向等角度取樣，在z軸方向上進(jìn)行等距離取樣)，平面檢測(cè)器(檢測(cè)元件等間距配置在檢測(cè)器表面上，進(jìn)行等距離取樣)等的、能夠與各種計(jì)算方法相對(duì)吻合的檢測(cè)器，作為二維檢測(cè)器。圖20和圖21為表示在三維坐標(biāo)系中三維數(shù)據(jù)收集用的圖。正如圖20和圖21所示，三維數(shù)據(jù)的收集可以利用由X射線焦點(diǎn)β給出的投影數(shù)據(jù)p(β、γ，α)(圖中未示出)，對(duì)沿著包含X射線焦點(diǎn)β的、作為面積分對(duì)象的平面Q的平面(在圖20所示的實(shí)例中，為位于平面檢測(cè)器上的直線L)進(jìn)行積分獲得的值進(jìn)行處理，而且與在三維拉東空間中的點(diǎn)A(參見圖21)處對(duì)三維拉東數(shù)據(jù)(ζ、φ、s)進(jìn)行的收集相當(dāng)。在此，β為投影角度(X射線焦點(diǎn)位置)，γ為射線角度，α為錐形角度(xy平面與射線間的角度)。因此如圖22所示，可以通過由X射線焦點(diǎn)β照射出的錐形射束中的全部射線，對(duì)以X射線焦點(diǎn)β至坐標(biāo)系中的坐標(biāo)中心O(x＝0，y＝0，z＝0)間距離為直徑的球面上的三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行收集。在這時(shí)，與對(duì)所述二維數(shù)據(jù)收集時(shí)的場(chǎng)合相類似，這是一種使檢測(cè)器元件呈離散形式配置在比較大限定范圍(扇型角度)時(shí)的場(chǎng)合，并且是對(duì)所述球面上的某限定范圍中的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集的而且如圖23所示，對(duì)于被描繪物體的支持體是半徑為r的球體的場(chǎng)合，為了能夠正確地實(shí)施三維圖象再次構(gòu)成，需要對(duì)與該球體相交或相接的全部表面進(jìn)行面積分。以上對(duì)三維數(shù)據(jù)的收集給予了示意性說明，下面對(duì)三維圖象的再次構(gòu)成方法進(jìn)行說明。首先對(duì)三維圓形軌道全掃描FS的再次構(gòu)成方法進(jìn)行說明。在此，是將如上所述的、二維圓形軌道全掃描FS的再次構(gòu)成方法的方法論，簡(jiǎn)單地應(yīng)用在三維場(chǎng)合，所以原作為使用平面檢測(cè)器(檢測(cè)元件在檢測(cè)器表面上均勻等距分布，進(jìn)行等距離取樣)開發(fā)出的Feldkamp型再次構(gòu)成方法(請(qǐng)參見“L.A.Feldkam，L.C.Davis，andJ.W.Kress“Practicalcone-beamalgorithm”，J.Opt.Soc.Am.，1(6)，pp.612-619，1984”)，也可以通過改進(jìn)而使用圓筒檢測(cè)器(請(qǐng)參見“H.KudoandT.Ssito“Three-dimensionalhelical-scancomputedtomographyusingcone-beamprojection”，IEICE(D-II)J74-D-II，1108-1114(1991)”。下面在涉及這種場(chǎng)合中使用的方法時(shí)，為了與二維的場(chǎng)合中的“圓形軌道全掃描FS”相對(duì)應(yīng)，也可以根據(jù)需要將其簡(jiǎn)稱為“Feldkamp+FS”。具體地講，這種三維圓形軌道全掃描FS的再次構(gòu)成方法，是對(duì)通過進(jìn)行一圈轉(zhuǎn)動(dòng)掃描獲得的三維拉東數(shù)據(jù)(投影數(shù)據(jù))中彼此冗余的數(shù)據(jù)，進(jìn)行施加彼此相等權(quán)重的權(quán)重處理的。當(dāng)采用運(yùn)算式對(duì)此進(jìn)行表示時(shí)，可以利用下述的式(31)～式(35)進(jìn)行表示。數(shù)學(xué)表達(dá)式5w(β，γ，α)＝w(β+π+2γ，-γ，α)＝1/2式(31)f(x,y,z)=∫02πRL2(β,x,y)∫-γmγm[w(β,γ,α)•p(β,γ,α)]•g(γ′-γ)•cosγdγdβ]]>式(32)g(γ)=(γsinγ)2h(γ)]]>式(33)h(t)=∫-∞∞|ω‾|ej2πωtdω‾]]>式(34)L2(β，x，y)＝(Rsinβ+x)2+(Rcosβ-y)2式(35)這些式(31)～式(35)與上述的二維FS時(shí)用的運(yùn)算式(式(1)～式(5))相比，除了式(32)中的投影角度積分式(逆投影部分)由三維逆投影取代二維逆投影，增加了cosα項(xiàng)之外，均與前者相同。下面對(duì)如上所述的方法進(jìn)行示意性說明。對(duì)通過圓形軌道上所需任意X射線焦點(diǎn)β收集到的投影數(shù)據(jù)p(β、γ，α)，利用cosγcosα和函數(shù)w(β，γ，α)進(jìn)行權(quán)重處理(步驟1)，利用上述式中的函數(shù)g(γ)對(duì)進(jìn)行權(quán)重處理后的投影數(shù)據(jù)進(jìn)行過濾處理(步驟2)，通過上述式中的L2(β，x，y)對(duì)進(jìn)行過濾處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行權(quán)重處理，并進(jìn)行三維錐形射束逆投影處理(步驟3)。通過對(duì)圓形軌道上的全部焦點(diǎn)β重復(fù)進(jìn)行同樣的步驟1～3的方式，對(duì)被描繪物體f的圖象進(jìn)行再次構(gòu)成(步驟4)。例如，當(dāng)對(duì)位于z＝0平面上的、以轉(zhuǎn)動(dòng)軸z為中心的圓形軌道進(jìn)行一圈轉(zhuǎn)動(dòng)的掃描時(shí)，可以如圖24所示，對(duì)使用包含所述圖22中的焦點(diǎn)和坐標(biāo)中心(轉(zhuǎn)動(dòng)軸)的球體(半徑為r)，覆蓋著以其坐標(biāo)中心為中心進(jìn)行一圈轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)的全部軌跡的區(qū)域(下面為了說明方便，也稱為“蘋果狀區(qū)域”)中的三維拉東數(shù)據(jù)，進(jìn)行兩次收集作業(yè)。即，在z＝0的平面上，與實(shí)施二維圓形軌道全掃描FS時(shí)的場(chǎng)合相類似，其數(shù)據(jù)收集具有冗余性。通過三維方式進(jìn)行圖象再次構(gòu)成的被描繪物體，位于如上所述的圖23中的半徑為r的球體(支撐體)內(nèi)，所以需要對(duì)覆蓋該球體的區(qū)域中的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集作業(yè)，僅就此點(diǎn)而言，采用所述三維Feldkamp+FS方式收集到的是存在有丟失的數(shù)據(jù)。通過觀察如圖25所示的、利用圖23和圖24重疊構(gòu)成的示意圖，可以對(duì)此一目了然。即，為了能夠?qū)Ρ幻枥L物體的支撐體進(jìn)行圖象再次構(gòu)成，而采用Feldkamp+FS方式時(shí)，需要使用如圖25所示的、覆蓋著包含被描繪物體的球體的、呈蘋果狀的區(qū)域中的數(shù)據(jù)，然而如圖24所示，位于蘋果狀區(qū)域芯部一側(cè)的數(shù)據(jù)明顯被丟失，因此采用這種方式，不能對(duì)所需要的全部三維數(shù)據(jù)進(jìn)行收集(對(duì)于這種場(chǎng)合，所丟失的數(shù)據(jù)被稱為“missingdata”)。采用這種三維Feldkamp+FS方式獲得的體層圖象的時(shí)間敏感度分布曲線，與前述圖11中的相類似。下面對(duì)實(shí)施三維圓形軌道半掃描時(shí)的再次構(gòu)成方法進(jìn)行說明。在此，與如上所述的、采用三維Feldkamp+FS的場(chǎng)合相類似，是將二維圓形軌道半掃描HS用的計(jì)算方法應(yīng)用在三維場(chǎng)合。下面在涉及這種場(chǎng)合中使用的方法時(shí)，為了與二維場(chǎng)合中的“圓形軌道半掃描HS”相對(duì)應(yīng)，也可以根據(jù)需要將其簡(jiǎn)稱為“Feldkamp+HS”。采用這種三維Feldkamp+HS方式時(shí)，可以對(duì)轉(zhuǎn)動(dòng)范圍減少到一半的范圍(π+2γm)的圓形軌道進(jìn)行掃描，并且可以取在觀察方向β、射線方向γ上為連續(xù)的權(quán)重函數(shù)進(jìn)行權(quán)重處理。在這時(shí)的權(quán)重函數(shù)與錐形角度α的函數(shù)無關(guān)(對(duì)于整個(gè)檢測(cè)器列乘以相同的權(quán)重)。當(dāng)采用運(yùn)算式對(duì)此進(jìn)行表示時(shí)，可以利用下述的式(41)～式(44)進(jìn)行表示。數(shù)學(xué)表達(dá)式6w(β、γ，α)＝w(β+π+2γ，-γ，α)＝1式(41)w[x(β、γ)，α]＝3x2(β、γ)-2x3(β、γ)式(42)式(43)f(x,y,z)=∫0π+2γmRL2(β,x,y)∫-γmγm[w(β,γ,α)•p(β,γ,α)]•g(γ′-γ)•cosαdγdβ]]>式(44)圖26為說明實(shí)施所述三維Feldkamp+HS時(shí)的數(shù)據(jù)收集作業(yè)用的圖。正如圖26所示，這種場(chǎng)合中的三維拉東數(shù)據(jù)，是通過對(duì)位于z＝0平面上的、以轉(zhuǎn)動(dòng)軸z為中心、半徑為R的圓形軌道上β＝的范圍內(nèi)進(jìn)行掃描的方式，進(jìn)行收集作業(yè)的。圖27表示的是對(duì)圖23和圖26進(jìn)行重疊處理后獲得的示意圖。對(duì)圖27和圖26進(jìn)行比較可知，采用三維Feldkamp+HS方法的場(chǎng)合，與采用如上所述的三維Feldkamp+FS方法的場(chǎng)合相比，三維拉東數(shù)據(jù)的丟失區(qū)域更大。在此是簡(jiǎn)單的將二維圖象再次構(gòu)成方法中使用的計(jì)算方法，應(yīng)用于三維圖象再次構(gòu)成方法的。因此，當(dāng)采用三維Feldkamp+HS時(shí)，雖然可以使再次構(gòu)成的圖象的時(shí)間分解率比較高，然而由于數(shù)據(jù)丟失區(qū)域過大，所產(chǎn)生的贗象痕跡也比實(shí)施三維Feldkamp+FS時(shí)強(qiáng)，所以存在有實(shí)用性不足的問題。對(duì)于采用將Feldkamp型再次構(gòu)成方法應(yīng)用在如上所述的二維改進(jìn)型圓形軌道半掃描(MHS)中，構(gòu)成的Feldkamp改進(jìn)型圓形軌道半掃描(Feldkamp+MHS)的場(chǎng)合，雖然所丟失的數(shù)據(jù)比采用Feldkamp+HS時(shí)少，然而對(duì)冗余性數(shù)據(jù)收集進(jìn)行修正用的權(quán)重函數(shù)不是三維拉東數(shù)據(jù)，而且由于是依據(jù)二維拉東數(shù)據(jù)的收集位置進(jìn)行的，所以位于掃描面以外的不正確點(diǎn)也將比Feldkamp+FS時(shí)增多，這與采用Feldkamp+HS時(shí)相類似。下面對(duì)三維圓形軌道欠掃描US的再次構(gòu)成方法進(jìn)行說明。在此與采用所述三維Feldkamp+FS的場(chǎng)合相類似，是簡(jiǎn)單的將二維圓形軌道欠掃描US中的計(jì)算方法應(yīng)用于三維場(chǎng)合的。下面在涉及這種場(chǎng)合中使用的方法時(shí)，為了與二維的場(chǎng)合中的“圓形軌道欠掃描US”相對(duì)應(yīng)，也可以根據(jù)需要將其簡(jiǎn)稱為“Feldkamp+US”。當(dāng)采用這種三維Feldkamp+US時(shí)，可以使用位于一圈轉(zhuǎn)動(dòng)掃描范圍內(nèi)的全部數(shù)據(jù)，而且對(duì)一部分?jǐn)?shù)據(jù)的權(quán)重進(jìn)行減輕處理，所以與采用Feldkamp+FS的場(chǎng)合相比，數(shù)據(jù)丟失將增多。而且存在有對(duì)于冗余性數(shù)據(jù)的收集作業(yè)，進(jìn)行修正處理用的權(quán)重函數(shù)不是三維拉東數(shù)據(jù)，以及由于是依據(jù)二維拉東數(shù)據(jù)的收集位置進(jìn)行的，所以位于掃描面以外的不正確點(diǎn)也將比采用Feldkamp+FS時(shí)增大的問題。而且，對(duì)于采用將二維圓形軌道過掃描OS使用的計(jì)算方法簡(jiǎn)單的應(yīng)用于三維場(chǎng)合，而獲得的三維圓形軌道過掃描OS的再次構(gòu)成方法(下面根據(jù)需要，也簡(jiǎn)稱為“Feldkamp+OS”)的場(chǎng)合，三維拉東數(shù)據(jù)的獲取率，與采用三維Feldkamp+FS方式時(shí)相類似，所以存在有時(shí)間分解率與FS相類似，達(dá)不到T的問題。除了如上所述的三維圖象再次構(gòu)成方法之外，目前已知的還包括被稱為“Grnatgeat方法”的計(jì)算方法。這種Grnatgeat方法對(duì)于以被描繪物體的物體軸方向?yàn)榻纾瑱z測(cè)器保持在其內(nèi)的場(chǎng)合(被描繪物體是孤立物體，檢測(cè)器對(duì)被描繪物體的全部投影數(shù)據(jù)進(jìn)行收集的場(chǎng)合)，如果用專門的術(shù)語描述就是，對(duì)于不是“Short-objectproblem采用detectortruncation”的場(chǎng)合，如果焦點(diǎn)軌道滿足Tuy數(shù)據(jù)必要條件，即滿足“與被描繪物體的支撐體相交和相接的全部平面，至少一次與焦點(diǎn)軌道相交和相接”的條件時(shí)，可以進(jìn)行正確的三維圖象再次構(gòu)成。因此，對(duì)于為圓形軌道的場(chǎng)合，可以獲得與如上所述的Feldkamp+FS相類似的近似解。在這種Grnatgeat方法中使用的三維圖象再次構(gòu)成方法計(jì)算方法，可以通過下述的步驟1至步驟9表示。首先，對(duì)通過焦點(diǎn)β收集到的投影數(shù)據(jù)p(β、γ，α)以cosγcosα進(jìn)行權(quán)重處理，獲得G(1)(β，γ，α)(步驟1)。對(duì)于包含在所述焦點(diǎn)β位于其中的平面Q(ξ，φ，s)中的G(1)(β，γ，α)進(jìn)行積分(通過平面檢測(cè)器沿直線L進(jìn)行線積分)，獲得權(quán)重面積分?jǐn)?shù)據(jù)G(2)(ξ，φ，s)(步驟2)。利用位于平面Q附近處的平面Q’(直線L’)上的數(shù)據(jù)對(duì)G(2)(ξ，φ，s)進(jìn)行微分，獲得三維拉東數(shù)據(jù)的一次微分?jǐn)?shù)據(jù)P(2)(ξ，φ，s)(步驟3)。隨后，對(duì)由所述步驟(3)獲得的三維拉東數(shù)據(jù)的一次微分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行三維拉東空間變換(rebinning)(步驟4)。對(duì)全部焦點(diǎn)β應(yīng)用如上所述的步驟1～步驟4(步驟5)。對(duì)通過三維拉東空間形成的三維拉東數(shù)據(jù)的冗余度，進(jìn)行除以收集這些拉東數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)數(shù)M(ξ，φ，s)的倒數(shù)的修正處理(標(biāo)準(zhǔn)化處理)(M表示的是該平面與焦點(diǎn)軌道相交叉的點(diǎn)數(shù))(步驟6)。沿半徑方向?qū)σ淮挝⒎謹(jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行微分，獲得二次微分?jǐn)?shù)據(jù)P(2)(ξ，φ，s)(步驟7)。對(duì)該二次微分?jǐn)?shù)據(jù)P(2)(ξ，φ，s)進(jìn)行朝向平面Q(ξ，φ，s)的三維逆投影處理(步驟8)。最后，對(duì)于全部所需要的三維拉東空間中的數(shù)據(jù)，重復(fù)進(jìn)行所述步驟6～步驟8的運(yùn)算，再次構(gòu)成被描繪物體f的圖象(步驟9)。而且，除了如上所述的Grnatgeat方法之外，目前公知的其他三維再次構(gòu)成方法，還包括除了所述rebinning(步驟4)之外，獨(dú)立的對(duì)由各焦點(diǎn)收集到的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理的、被稱為“shift-variantFBP(移位變形濾波逆投影，F(xiàn)BPfilteredbackprojection)方法”的計(jì)算方法。這種shift-variantFBP方法如果滿足如上所述的、采用Grnatgeat方法時(shí)的條件(包含Tuy數(shù)據(jù)必要充分條件)，則對(duì)于為圓形軌道的場(chǎng)合，可以構(gòu)成為Feldkamp+FS方法(請(qǐng)參見“H.KudoandT.Ssito“Derivationandimplementationofacone-beamreconstructionalgorithmfornonplanarorbits”，IEEETrans.Med.Imag.，MI-13，pp186-195，1994”，以及“M.DefriseandR.Clack“Acone-beamreconstructionalgorithmusingshift-variantfilteringandcone-beambackprojection”，IEEETrans.Med.Imag.，MI-13，pp186-195，1994”)。圖28(a)～圖28(c)為說明所述shift-variantFBP方法用的圖。其中圖28(a)表示的是通過由焦點(diǎn)朝向平面檢測(cè)器進(jìn)行錐形射束投影產(chǎn)生的投影數(shù)據(jù)，獲得再次投影數(shù)據(jù)階段(步驟1～步驟2)用的示意圖；圖28(b)表示的是利用再次投影數(shù)據(jù)，通過該錐形射束逆投影方式獲得再次構(gòu)成數(shù)據(jù)階段用的示意圖(步驟3～步驟9)；圖28(c)表示的是利用平面檢測(cè)器，通過Feldkamp方法進(jìn)行逆投影的數(shù)據(jù)范圍實(shí)例用的示意圖。下面通過步驟1～步驟9，對(duì)這種shift-variantFBP方法用的計(jì)算方法進(jìn)行說明。首先如圖28(a)所示，對(duì)通過焦點(diǎn)β收集到的投影數(shù)據(jù)p(β，u，v)進(jìn)行為cosγcosα的權(quán)重處理，獲得G(2)(β，u，v)(步驟1)。對(duì)于包含在所述焦點(diǎn)β位于其中的平面Q(ξ，φ，s)中的G(2)(β，u，v)進(jìn)行積分(通過平面檢測(cè)器沿直線L進(jìn)行線積分)，獲得作為再次投影數(shù)據(jù)的權(quán)重面積分?jǐn)?shù)據(jù)G(3)(ξ，φ，s)(步驟2)。隨后如圖28(b)所示，利用位于平面Q附近處的平面Q’(直線L’)上的數(shù)據(jù)，對(duì)所述G(2)(ξ，φ，s)進(jìn)行過濾處理(微分處理)，獲得三維拉東數(shù)據(jù)的一次微分?jǐn)?shù)據(jù)P(4)(ξ，φ，s)(步驟3)。通過將權(quán)重函數(shù)W乘以該P(yáng)(4)(ξ，φ，s)的方式，獲得對(duì)數(shù)據(jù)冗余度進(jìn)行修正后的P(5)(ξ，φ，s)(步驟4)。沿著直線L將所述三維拉東數(shù)據(jù)的一次微分?jǐn)?shù)據(jù)P(5)(ζ、φ、s)，(二維)平行逆投影至檢測(cè)器平面上(步驟5)。對(duì)檢測(cè)器平面上的全部角度應(yīng)用如上所述的步驟2～步驟5，獲得數(shù)據(jù)G(3)(β，u，v)(步驟6)。沿焦點(diǎn)軌跡的連接線方向(焦點(diǎn)的移動(dòng)方向)，對(duì)該數(shù)據(jù)G(3)(β，u，v)進(jìn)行微分，以獲得數(shù)據(jù)G(4)(β，u，v)(步驟7)。對(duì)數(shù)據(jù)G(4)(β，u，v)進(jìn)行權(quán)重為L-2的權(quán)重處理，以進(jìn)行(三維)錐形射束逆投影(步驟8)。對(duì)全部焦點(diǎn)β應(yīng)用如上所述的步驟1～步驟8，再次構(gòu)成被描繪物體f(步驟9)的圖象。當(dāng)采用運(yùn)算式表示所述計(jì)算方法時(shí)，可以利用下述的式(51)～式(57)進(jìn)行表示。數(shù)學(xué)表達(dá)式7Gβ(2)(u,v)=pβ(u,v)•cosγ*cosα]]>式(51)Pβ(3)(r,θ)=∫-RγRγ∫-RγRγGβ(2)(u,v)•δ(r-u•cosθ-vsinθ)dudv]]>式(52)Pβ(4)(r,θ)=∫-RγRγH(r-r′)Pβ(3)(r′,θ)dr′]]>式(53)Pβ(5)(r,θ)=Pβ(4)(r,θ)•Wβ(r,θ)]]>式(54)Gβ(3)(u,v)=∫-π/2π/2Pβ(5)(u•cosθ+v•sinθ,θ)dθ]]>式(55)Gβ(4)(u,v)=∫-∞∞H(u-u′)Gβ(3)(u′,v)du′]]>式(56)f(x,y,z)=14π2∫02πRL2(β,z,y)Gβ(4)(u,v)dβ]]>式(57)在此，函數(shù)W被稱為冗余度修正函數(shù)，它與和檢測(cè)器平面上的直線相對(duì)應(yīng)的平面和焦點(diǎn)軌道間的交叉點(diǎn)數(shù)目M的倒數(shù)相當(dāng)。即，這一函數(shù)W表示的是進(jìn)行平滑處理用的交叉點(diǎn)數(shù)M。上面是以使用平面檢測(cè)器的場(chǎng)合為例進(jìn)行說明的，然而如前所述，本發(fā)明也可以采用圓筒型檢測(cè)器。對(duì)于將所述shift-variantFBP方法(FBP計(jì)算方法)，應(yīng)用在使用進(jìn)行圓形軌道掃描時(shí)的三維圖象再次構(gòu)成方法中的場(chǎng)合，平面與焦點(diǎn)軌道間的交叉點(diǎn)數(shù)目通常為2。數(shù)學(xué)表達(dá)式8Wβ(r，θ)＝1/2式(58)如果將上述式代入式(54)，可以對(duì)式(51)～式(57)進(jìn)行化簡(jiǎn)，從而可以復(fù)原成Feldkamp型再次構(gòu)成用的式(32)。而且，對(duì)于將所述shift-variantFBP方法用于由圓形和直線組合構(gòu)成的掃描軌道的場(chǎng)合，可以在滿足下述條件1～條件3時(shí)采用該計(jì)算方法。1)對(duì)于屬于僅僅與圓形軌道相交叉平面的數(shù)據(jù)，由于平面與焦點(diǎn)軌道的交叉點(diǎn)數(shù)目通常為2，所以可以按照與上述相類似的方式，將式(58)代入至式(54)，從而使式(51)～式(57)復(fù)原成Feldkamp型再次構(gòu)成用的式(32)(條件1)。2)對(duì)于具有圓形軌道和直線軌道兩者間交叉點(diǎn)的平面，通過圓形軌道收集到的數(shù)據(jù)可以代入至式(58)；通過直線軌道收集到的數(shù)據(jù)可以代入至下式(條件2)。數(shù)學(xué)表達(dá)式9Wβ(r，θ)＝0式(59)3)對(duì)于屬于具有不與圓形軌道相交叉、僅與直線軌道交叉點(diǎn)的平面的數(shù)據(jù)，可以采用與直線軌道上交叉點(diǎn)數(shù)目相對(duì)應(yīng)的冗余度修正函數(shù)Wβ(r，θ)，并利用式(51)～式(57)進(jìn)行處理。通過上面的說明可知，三維圖象再次構(gòu)成用的冗余度修正函數(shù)Wβ(r，θ)和二維圖象再次構(gòu)成用的權(quán)重函數(shù)w(β，γ)，均是為了實(shí)現(xiàn)對(duì)“n維拉東數(shù)據(jù)的冗余度進(jìn)行修正”而設(shè)置的。對(duì)于所述冗余度修正函數(shù)Wβ(r，θ)的設(shè)計(jì)方法而言，目前已經(jīng)公開了shift-variantFBP方法的進(jìn)一步改進(jìn)方法(請(qǐng)參見“H.KudoandT.Ssito“Anextendedcompltenessconditionforexactone-beamreconstructionanditsapplication”，Conf.(Norfolk，VA)(NewYorkIEEE)1710-14”；H.KudoandT.Ssito“Fastandstableone-beamfilteredbackprojectionmethodfornon-planarorbits”，1998Phys.Med.Biol.43，pp.747-760，1998等)。當(dāng)采用這種方法時(shí)，可以按照與下述目的1、目的2相吻合的方式，設(shè)定冗余度修正函數(shù)Wβ(r，θ)。1)采用專門術(shù)語描述長大型物體問題(Long-objectproblem)。即，對(duì)于對(duì)人體的一部分進(jìn)行掃描的場(chǎng)合，為了能夠使用沿體軸步進(jìn)方向?qū)挾缺容^窄小的檢測(cè)器，對(duì)沿體軸方向比較長的被描繪物體的一部分進(jìn)行掃描和再次構(gòu)成，可以使與被描繪物體上突出的部分相對(duì)應(yīng)的平面上的數(shù)據(jù)，施加權(quán)重為零的處理(目的1)。2)使再次構(gòu)成的計(jì)算誤差最小化。對(duì)于存在有可以通過相同平面誤差比較小的、沿水平方向的傾斜濾波(rampfiltering)方法進(jìn)行處理的焦點(diǎn)，和需要通過誤差比較大的shift-variantFBP方法進(jìn)行處理的焦點(diǎn)的場(chǎng)合，可以使函數(shù)M不均等，即可以使與傾斜濾波(rampfiltering)方法相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)權(quán)重比較大，與shift-variantFBP方法相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)權(quán)重比較小(目的2)。而且，目前已知的、對(duì)于實(shí)施螺旋掃描時(shí)能夠進(jìn)行正確的三維圖象再次構(gòu)成的方法，還包括所謂的“n-PImethod”的方法(請(qǐng)參見R.Proksaet.al.“Then-PI-methodforhelicalcone-beamCT”，IEEETrans.Med.Img.，19，848-863(2000))。其他的實(shí)施螺旋掃描的三維圖象再次構(gòu)成方法是對(duì)三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行冗余性收集，而該方法是按照1、3、5、7……的方式，對(duì)各三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行奇數(shù)收集的。因此，可以對(duì)具有冗余性的收集數(shù)據(jù)，依據(jù)冗余度修正函數(shù)Wβ(r，θ)(在所述Proksa的文獻(xiàn)中為式(24)，即為數(shù)學(xué)表達(dá)式10Σi=1min(n,n0)M~(l,ξ‾,λi)=1]]>，與這種場(chǎng)合的冗余度修正函數(shù)相當(dāng))進(jìn)行權(quán)重處理、修正。因此，通過對(duì)所述二維圖象再次構(gòu)成方法和三維圖象再次構(gòu)成方法分別進(jìn)行的回顧可知，這些正確的三維圖象再次構(gòu)成中使用的冗余度修正函數(shù)W的設(shè)定方法，不是一個(gè)有關(guān)“收集時(shí)刻”的概念，也不是以“被描繪物體可能會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)”為前提條件的。因此，當(dāng)將這些三維圖象再次構(gòu)成計(jì)算方法應(yīng)用于醫(yī)用CT時(shí)，由于作為被描繪物體的患者可能會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，而在不考慮這種運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的影響時(shí)，就會(huì)生成贗象痕跡，而且，還難以滿足提高時(shí)間分解率的需求。3、本發(fā)明的三維圖象再次構(gòu)成方法的原理本發(fā)明提供了一種三維圖象再次構(gòu)成方法，這種三維圖象再次構(gòu)成方法可以滿足通過對(duì)所述二維圖象再次構(gòu)成方法和三維圖象再次構(gòu)成方法分別進(jìn)行的回顧，而明確提出的、需要“能夠消除由于作為被描繪物體的患者移動(dòng)所產(chǎn)生的贗象且能夠提高時(shí)間分解率”的需求。為了能夠?qū)崿F(xiàn)這一目的，本發(fā)明提供的、如上所述的正確的三維圖象再次構(gòu)成方法，是依據(jù)與數(shù)據(jù)收集時(shí)刻有關(guān)的可信賴度對(duì)冗余度修正函數(shù)W進(jìn)行設(shè)計(jì)的，并且可以利用這種設(shè)計(jì)出的冗余度修正函數(shù)W對(duì)三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行修正處理。在此設(shè)計(jì)出的冗余度修正函數(shù)W，可以應(yīng)用于數(shù)據(jù)收集具有冗余性的場(chǎng)合，即，如果采用對(duì)三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行若干次收集的掃描再次構(gòu)成方法，就可以將本發(fā)明應(yīng)用在這些方法中。而且如后所述，對(duì)于可以對(duì)可信賴度比較低的數(shù)據(jù)，進(jìn)行積極減輕其對(duì)圖象作用的場(chǎng)合，即使這些場(chǎng)合是數(shù)據(jù)收集不具有冗余性的再次構(gòu)成場(chǎng)合，也可以利用如上所述的冗余度修正函數(shù)W進(jìn)行修正處理。利用這種冗余度修正函數(shù)W進(jìn)行的修正處理，可以通過修正單元34分別對(duì)三維拉東數(shù)據(jù)，即對(duì)每一個(gè)作為對(duì)各拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算(面積分)的對(duì)象的平面Q進(jìn)行。在此所引入的冗余度修正函數(shù)Wβ(r，θ)的設(shè)計(jì)原則，可以由如下所述的規(guī)則1～規(guī)則3確定。首先，對(duì)于在數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)T(β)比較大的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻(或稱數(shù)據(jù)收集范圍)收集到的三維拉東數(shù)據(jù)，分別進(jìn)行比較大的權(quán)重處理(規(guī)則1)。如果采用數(shù)學(xué)式表示，可以表示為下式。數(shù)學(xué)表達(dá)式11Wβ(r，θ)→大(large)，當(dāng)T(β)→large時(shí)，式(101)對(duì)于在數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)T(β)比較小的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻(或稱數(shù)據(jù)收集范圍)收集到的三維拉東數(shù)據(jù)，分別進(jìn)行比較小的權(quán)重處理(規(guī)則2)。如果采用數(shù)學(xué)式表示，可以表示為下式。數(shù)學(xué)表達(dá)式12Wβ(r，θ)→小(small)，當(dāng)T(β)→small時(shí)，式(102)下面先對(duì)規(guī)則1和規(guī)則2作更詳細(xì)的說明。例如，對(duì)于如上所述的X射線管10的焦點(diǎn)β沿著圓形軌道(全掃描)進(jìn)行移動(dòng)掃描的場(chǎng)合，可以假定存在有由該焦點(diǎn)β和二維X射線檢測(cè)器11給出的、包含檢測(cè)器平面上直線L的平面Q(即作為分別對(duì)三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算(面積分)的對(duì)象的平面)(參見圖20)。即，對(duì)于這種場(chǎng)合，平面Q相對(duì)于圓形軌道平面具有有限傾斜，圓形軌道相對(duì)于平面Q在數(shù)據(jù)收集時(shí)刻不同的兩個(gè)位置處形成交叉。通過對(duì)該平面Q進(jìn)行面積分的方式，可以對(duì)一個(gè)點(diǎn)A處的拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行運(yùn)算(參見圖21)。因此，通過在兩個(gè)位置處形成交叉的方式，可以對(duì)點(diǎn)A處的拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行兩次收集作業(yè)。這種平面與圓形軌道間的交叉狀況，已經(jīng)更清楚的示出在圖33～圖34的示意圖中。在圖中，參考標(biāo)號(hào)t1、t2表示的是在相交叉兩點(diǎn)處的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻。而且在圖33～圖34中，其中圖(b)表示的是沿橫向方向A觀察圖(a)所示內(nèi)容時(shí)的示意圖。例如，相對(duì)于如圖33所示的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻t1、t2，需要對(duì)數(shù)據(jù)收集的冗余性進(jìn)行修正處理時(shí)，可以取一個(gè)數(shù)據(jù)收集時(shí)刻t1為獲得圖象的時(shí)刻，并且取該時(shí)刻作為基準(zhǔn)進(jìn)行三維拉東數(shù)據(jù)的再次構(gòu)成處理，由于在時(shí)刻t1～t2間被描繪物體可能會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)，所以對(duì)于在另一數(shù)據(jù)收集時(shí)刻t2收集到的投影數(shù)據(jù)，可以推定其與在時(shí)刻t1收集到的投影數(shù)據(jù)相比時(shí)，可信賴度比較低。對(duì)于這種場(chǎng)合，可以使由在時(shí)刻t1收集到的投影數(shù)據(jù)運(yùn)算出的拉東數(shù)據(jù)具有最大的可信賴度，同時(shí)對(duì)于由在時(shí)刻t2收集到的投影數(shù)據(jù)運(yùn)算出的拉東數(shù)據(jù)，給予比時(shí)刻t1低的可信賴度，即施加比較低的權(quán)重函數(shù)。例如，這種場(chǎng)合中的時(shí)刻t1～時(shí)刻t2間的時(shí)間差越大，可以使其權(quán)重函數(shù)的降低也越大。對(duì)于為如圖34所示的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻t1、t2的場(chǎng)合，也可以對(duì)數(shù)據(jù)收集的冗余性進(jìn)行修正處理，即也可以取位于兩個(gè)時(shí)刻t1、時(shí)刻t2的中間時(shí)刻t0為獲得圖象的時(shí)刻，并且取該時(shí)刻作為基準(zhǔn)，進(jìn)行三維拉東數(shù)據(jù)的再次構(gòu)成處理。對(duì)于這種場(chǎng)合，可以按照與時(shí)刻t0～時(shí)刻t1和時(shí)刻t0～時(shí)刻t2間的時(shí)間差(例如該時(shí)間差比較大時(shí))相對(duì)應(yīng)的方式，選擇比較低的可信賴度，即進(jìn)行權(quán)重函數(shù)比較低的權(quán)重處理。而且，對(duì)于X射線管10的焦點(diǎn)β沿著圓形軌道(半掃描)進(jìn)行移動(dòng)掃描的場(chǎng)合，從數(shù)據(jù)收集的角度看，除了在一部分?jǐn)?shù)據(jù)收集范圍中會(huì)在兩個(gè)位置處形成交叉之外，焦點(diǎn)β的軌道可能僅與平面Q在一個(gè)位置處形成交叉。圖35給出了這種交叉形成用的一個(gè)示意圖。圖35(b)表示的是沿橫向方向A觀察圖35(a)所示內(nèi)容時(shí)的示意圖。對(duì)于在一個(gè)位置處形成交叉的場(chǎng)合，數(shù)據(jù)收集不具有冗余性。時(shí)刻t1表示的是在交叉點(diǎn)處進(jìn)行數(shù)據(jù)收集的時(shí)刻。在需要對(duì)數(shù)據(jù)收集的可信賴度進(jìn)行修正時(shí)，可以取時(shí)刻t0為獲得圖象的時(shí)刻，并且以該時(shí)刻作為基準(zhǔn)，進(jìn)行三維拉東數(shù)據(jù)的再次構(gòu)成處理。對(duì)于這種場(chǎng)合，可以按照與時(shí)刻t0～時(shí)刻t1間的絕對(duì)時(shí)間差相對(duì)應(yīng)的方式(例如該時(shí)間差比較大時(shí))，選擇比較低的可信賴度，即進(jìn)行權(quán)重函數(shù)比較低的權(quán)重處理。在實(shí)際上，可以按照與如后所述的掃描方法(即，X射線焦點(diǎn)β的移動(dòng)軌跡)相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻t，確定其可信賴度函數(shù)T，并且可以按照利用由該可信賴度函數(shù)T獲得的冗余度修正函數(shù)W進(jìn)行權(quán)重處理的方式，進(jìn)行如后所述的運(yùn)算或稱設(shè)定。而且，最后一個(gè)規(guī)則是對(duì)于相同平面Q的權(quán)重積分，按照大于0小于1的方式，由數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)的積分進(jìn)行設(shè)定(規(guī)則3)。如果采用數(shù)學(xué)式表示對(duì)其進(jìn)行表示，可以表示為下式。數(shù)學(xué)表達(dá)式13式(103)因此，當(dāng)X射線焦點(diǎn)β沿著圓形軌道移動(dòng)時(shí)，適用于該圓形軌道的數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)T(β)，可以依據(jù)由下式(104)和式(105)表示的收集時(shí)刻進(jìn)行設(shè)定。數(shù)學(xué)表達(dá)式14T(β)＝3x2(β)-2x3(β)式(104)式(105)當(dāng)對(duì)上述規(guī)則1和規(guī)則2進(jìn)行具體化處理時(shí)，可以由下式(106)進(jìn)行表示。數(shù)學(xué)表達(dá)式15式(106)(有關(guān)數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)的實(shí)例)作為本實(shí)施方案的數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)，可以依據(jù)其掃描形式(例如為圓形掃描、直線掃描、螺旋掃描等)進(jìn)行適當(dāng)設(shè)定，下面參考圖30～圖32對(duì)其一個(gè)實(shí)例進(jìn)行說明。圖30為說明對(duì)于掃描形式為對(duì)由直線軌道和呈一圈轉(zhuǎn)動(dòng)形式的圓形軌道構(gòu)成的軌道進(jìn)行掃描的場(chǎng)合，數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)T(β)或T(t)的實(shí)例用的圖。對(duì)于這種場(chǎng)合中的掃描軌道，可以如圖30中的上段曲線(縱軸掃描軌道Z，橫軸時(shí)間t＝β)所示，由在沿直線方向(Z軸方向、轉(zhuǎn)動(dòng)軸方向或稱體層方向)上的預(yù)定區(qū)間(Z＝ZS～ZE，tS～tE)中實(shí)施直線掃描，隨后在與直線方向相接的一定位置(Z＝ZC)處進(jìn)行沿圓周方向的一圈轉(zhuǎn)動(dòng)(β＝0～2π)的圓形掃描構(gòu)成。例如，對(duì)于這種掃描軌道的數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)T(t)或T(β)，可以如圖30中的中段曲線(縱軸T(t)或T(β)，橫軸t或β)所示，將實(shí)施圓形掃描的中心部(β＝π)設(shè)定為具有最高可信賴度的位置。對(duì)于這種場(chǎng)合，函數(shù)T(t)或T(β)在進(jìn)行掃描的始點(diǎn)和終點(diǎn)、即在進(jìn)行直線掃描的始點(diǎn)ZC(t＝tS)和進(jìn)行圓形掃描的終點(diǎn)(β＝2π)為最低，在兩者之間可以呈由直線掃描的始點(diǎn)ZC經(jīng)由其終點(diǎn)ZE(t＝tE)，再經(jīng)由圓形掃描的始點(diǎn)(t＝0)朝向中心部(β＝π)連續(xù)增大，在到達(dá)圓形掃描中心部(β＝π)時(shí)達(dá)到最大，進(jìn)而由該峰值朝向圓形掃描的終點(diǎn)(β＝2π)連續(xù)減小的曲線形式。除此之外，所述掃描軌道中的數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)T(t)或T(β)，還可以如圖30中的下段曲線(縱軸T(t)或T(β)，橫軸t或β)所示，按與上述場(chǎng)合相類似的方式，將圓形掃描的中心部(β＝π)設(shè)定為具有最高的可信賴度，并且將位于直線掃描和圓形掃描的始點(diǎn)、終點(diǎn)(t＝tC)處的可信賴度，降低至大體相同的程度。如果采用如圖30所示的實(shí)例，對(duì)于掃描形式為沿直線和沿圓形軌道進(jìn)行一圈掃描的場(chǎng)合，可以通過適當(dāng)?shù)腻F形射束CT方式，構(gòu)造出三維圖象再次構(gòu)成用計(jì)算方法，而且采用這種構(gòu)成方法，還可以最大限度的發(fā)揮上述效果，從而可以進(jìn)一步降低由于被描繪物體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的贗象的效果。而且，對(duì)于如所述圖30所示的場(chǎng)合，是以掃描形式為按照直線軌道和圓形軌道的順序進(jìn)行一次掃描的場(chǎng)合為例進(jìn)行說明的，然而也可以先進(jìn)行一次圓形軌道的掃描，隨后再進(jìn)行一次沿直線軌道的掃描。對(duì)于這種場(chǎng)合的可信賴度函數(shù)，可以呈與如所述圖30中的中段或下段所示的可信賴度函數(shù)相類似但時(shí)間順序相反的形式。而且，如上所述的、由直線軌道和圓形軌道組合構(gòu)成的掃描作業(yè)，還可以重復(fù)進(jìn)行若干次。圖31為說明對(duì)于掃描形式為由若干次連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形軌道掃描構(gòu)成的場(chǎng)合，數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)T(β)或T(t)的一個(gè)設(shè)定實(shí)例用的圖。對(duì)于這種場(chǎng)合中的掃描軌道，可以如圖31中的最上段曲線(縱軸掃描軌道Z，橫軸時(shí)間t＝β)所示，由在沿直線方向上預(yù)定位置處沿圓周方向進(jìn)行連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)的圓形掃描軌道(β＝0～2π～4π～6π)構(gòu)成。對(duì)于這種掃描軌道的數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)T(β)或T(t)，可以分別如圖31中的中間兩段曲線～最下段曲線(縱軸T(β)或T(t)，橫軸t或β)所示，在每圈圓形掃描的預(yù)定區(qū)域中取其中央部(在圖31所示的實(shí)例中，對(duì)于β＝0～2π的區(qū)域?yàn)棣拢溅?；?duì)于β＝π～3π的區(qū)域?yàn)棣拢?π；對(duì)于β＝2π～4π的區(qū)域?yàn)棣拢?π)為具有最高的可信賴度。如果采用如圖31所示的實(shí)例，對(duì)于掃描形式為進(jìn)行若干圈的連續(xù)圓形軌道掃描的場(chǎng)合，可以通過適當(dāng)?shù)腻F形射束CT方式構(gòu)造出三維圖象再次構(gòu)成用計(jì)算方法，而且采用這種構(gòu)成方法，可以最大限度的發(fā)揮上述效果，從而可以進(jìn)一步降低由于被描繪物體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的贗象的效果。圖32為說明對(duì)于掃描形式為進(jìn)行螺旋掃描的場(chǎng)合，數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)T(β)或T(t)的一個(gè)實(shí)例用的圖。對(duì)于這種場(chǎng)合中的掃描軌道，可以如圖32中的最上段曲線(縱軸掃描軌道Z，橫軸時(shí)間t＝β)所示，由一邊改變其直線位置一邊進(jìn)行圓形掃描的螺旋掃描(Z＝Z1～Z2～Z3～Z4，t＝t1～t2～t3～t4)軌道構(gòu)成。對(duì)于這種掃描軌道的數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)T(β)或T(t)，可以如圖32中的中間兩段曲線～最下段曲線(縱軸T(β)或T(t)，橫軸t或β)所示，對(duì)進(jìn)行每圈螺旋掃描的預(yù)定區(qū)域中取其中央?yún)^(qū)域(在圖32所示的實(shí)例中，對(duì)于上限小于t＝t3的區(qū)域?yàn)閠＝t1～t2；對(duì)于t＝t1～t4的區(qū)域?yàn)閠＝t2；對(duì)于上限大于t＝t4的區(qū)域?yàn)閠＝t3～t4)，為具有最高的可信賴度的位置(呈大體為梯形的曲線形式)。如果采用如圖32所示的實(shí)例，對(duì)于掃描形式為進(jìn)行螺旋掃描的場(chǎng)合，可以通過適當(dāng)?shù)腻F形射束CT方式，構(gòu)造出三維圖象再次構(gòu)成用計(jì)算方法，而且采用這種構(gòu)成方法，可以最大限度的發(fā)揮上述效果，從而可以進(jìn)一步降低由于被描繪物體運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生的贗象的效果。對(duì)于本實(shí)施方案，如上所述的可信賴度函數(shù)T可以應(yīng)用式(106)，作為冗余度修正函數(shù)W進(jìn)行計(jì)算。依據(jù)這種修正函數(shù)W確定的權(quán)重，可以利用修正單元34和再次構(gòu)成單元36進(jìn)行求解，所以在需要進(jìn)行各種修正運(yùn)算時(shí)，可以根據(jù)式(106)等的式進(jìn)行運(yùn)算，并且可以根據(jù)儲(chǔ)存在修正單元34內(nèi)的內(nèi)裝儲(chǔ)存器或數(shù)據(jù)保存單元35中的儲(chǔ)存數(shù)據(jù)表格，進(jìn)行求解運(yùn)算處理。下面對(duì)這種設(shè)定權(quán)重函數(shù)的順序進(jìn)行概略說明。首先，設(shè)定掃描軌道(例如為圓形軌道，直線軌道和圓形軌道構(gòu)成的組合軌道等)，以及獲得圖象(再次構(gòu)成圖象)用的時(shí)刻。相對(duì)于每個(gè)平面Q，確定掃描軌道與平面Q相交叉的收集時(shí)刻(觀測(cè)時(shí)刻)。即，設(shè)定相對(duì)于每個(gè)平面Q的收集觀測(cè)時(shí)刻。從另一個(gè)角度來說就是，對(duì)通過觀測(cè)時(shí)刻進(jìn)行收集的平面Q進(jìn)行若干次設(shè)定。因此，對(duì)于各個(gè)平面Q，可以區(qū)分開由同一平面收集到的、屬于其他觀測(cè)時(shí)刻的數(shù)據(jù)。隨后，由形成交叉的收集時(shí)刻和通過如上所述的方式獲得圖象的時(shí)刻間的時(shí)間關(guān)系，設(shè)定數(shù)據(jù)的可信賴度。將按照這種方式設(shè)定的可信賴度應(yīng)用于冗余度修正函數(shù)，確定出與可信賴度相對(duì)應(yīng)的權(quán)重函數(shù)。采用這種方式，可以對(duì)在與獲得圖象的時(shí)刻相接近的時(shí)刻收集到的數(shù)據(jù)，設(shè)定比較大的權(quán)重函數(shù)，對(duì)在與獲得圖象的時(shí)刻相離比較遠(yuǎn)的時(shí)刻收集到的數(shù)據(jù)，設(shè)定呈相對(duì)比較小的權(quán)重函數(shù)。而且，這種設(shè)定作業(yè)可以與三維圖象再次構(gòu)成處理同時(shí)進(jìn)行，也可以在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間提前進(jìn)行。下面對(duì)于使用依據(jù)這種設(shè)定思路求解出的冗余度修正函數(shù)W，通過可實(shí)際使用的三維圖象再次構(gòu)成計(jì)算方法進(jìn)行圖象再次構(gòu)成處理的方式進(jìn)行說明。(shift-variantFBP方法之一)下面對(duì)使用作為三維圖象再次構(gòu)成計(jì)算方法的shift-variantFBP方法的一個(gè)實(shí)例進(jìn)行說明。對(duì)于這種場(chǎng)合進(jìn)行的處理作業(yè)，可以按照如圖36所示的步驟S101a～步驟S110的順序，通過修正單元34和再次構(gòu)成單元36的協(xié)調(diào)動(dòng)作進(jìn)行。首先，指定預(yù)定的收集時(shí)刻(步驟S101a)，指定檢測(cè)器平面上的預(yù)定角度(步驟S101b)，依據(jù)該焦點(diǎn)β和檢測(cè)器平面上的角度位置(即與積分對(duì)象平面相當(dāng))，對(duì)所收集到的投影數(shù)據(jù)p(β，u，v)進(jìn)行權(quán)重為cosγcosα的權(quán)重處理，以獲得G(2)(β，u，v)(步驟S102)。對(duì)于包含在焦點(diǎn)位于其中的平面Q(ξ，φ，s)中的G(2)(β，γ，α)進(jìn)行積分(通過平面檢測(cè)器沿直線L進(jìn)行線積分)，獲得權(quán)重面積分?jǐn)?shù)據(jù)G(3)(ξ，φ，s)(步驟S103)。利用位于平面Q附近處的平面Q’(直線L’)上的數(shù)據(jù)，對(duì)所述G(3)(ξ，φ，s)進(jìn)行過濾處理(微分處理)，獲得三維拉東數(shù)據(jù)的一次微分?jǐn)?shù)據(jù)P(4)(ξ，φ，s)(步驟S104)。將權(quán)重函數(shù)Wβ(r，θ)乘以通過所述式(101)～式(106)求解出的可信賴度函數(shù)T(β)，獲得對(duì)數(shù)據(jù)冗余度進(jìn)行修正后的P(5)(ξ，φ，s)(步驟S105)。沿著直線L將所述三維拉東數(shù)據(jù)的一次微分?jǐn)?shù)據(jù)P(5)(ξ，φ，s)，(二維)平行逆投影至檢測(cè)器平面上(步驟S106)。隨后，對(duì)檢測(cè)器平面上的全部角度進(jìn)行如上所述的步驟S101b～步驟S106所述的處理作業(yè)，獲得數(shù)據(jù)G(3)(β，u，v)(步驟S107)。沿焦點(diǎn)軌跡的連接線方向(焦點(diǎn)的移動(dòng)方向)，對(duì)該數(shù)據(jù)G(3)(β，u，v)進(jìn)行微分處理，以獲得數(shù)據(jù)G(4)(β，u，v)(步驟S108)。對(duì)數(shù)據(jù)G(4)(β，u，v)進(jìn)行權(quán)重為L-2的權(quán)重處理，以進(jìn)行(三維)錐形射束逆投影(步驟S109)。對(duì)全部焦點(diǎn)β進(jìn)行如上所述的步驟S101a～步驟S109的處理作業(yè)，再次構(gòu)成被描繪物體f(步驟S110)。當(dāng)采用運(yùn)算式表示所述的這種計(jì)算方法時(shí)，可以利用下述的式(111)～式(117)進(jìn)行表示。數(shù)學(xué)表達(dá)式16Gβ(2)(u,v)=pβ(u,v)•cosγ*cosα]]>式(111)Pβ(3)(r,θ)=∫-RγRγ∫-RγRγGβ(2)(u,v)•δ(r-u•cosθ-vsinθ)dudv]]>式(112)Pβ(4)(r,θ)=∫-RγRγH(r-r′)Pβ(3)(r′,θ)dr′]]>式(113)Pβ(5)(r,θ)=Pβ(4)(r,θ)•Wβ(r,θ)]]>式(114)Gβ(3)(u,v)=∫-π/2π/2Pβ(5)(u•cosθ+v•sinθ,θ)dθ]]>式(115)Gβ(4)(u,v)=∫-∞∞H(u-u′)Gβ(3)(u′,v)du′]]>式(116)f(x,y,z)=14π2∫02πRL2(β,z,y)Gβ(4)(u,v)dβ]]>式(117)當(dāng)采用本實(shí)例時(shí)，可信賴度函數(shù)T(β)和冗余性修正函數(shù)Wβ(r，θ)可能為負(fù)值，并可以進(jìn)行所允許的外插處理，所以當(dāng)為零值的區(qū)域比較大且可信賴的區(qū)域比較窄小時(shí)，能夠進(jìn)一步提高時(shí)間分解率(以犧牲數(shù)據(jù)獲取率為代價(jià))。(X射線焦點(diǎn)沿由直線和圓周組合構(gòu)成的軌道移動(dòng)并進(jìn)行掃描)下面對(duì)在X射線焦點(diǎn)沿由直線和圓周組合構(gòu)成的軌道移動(dòng)并進(jìn)行掃描時(shí)的再次構(gòu)成方法中，應(yīng)用如上所述的冗余性修正函數(shù)W的一個(gè)實(shí)例進(jìn)行說明。首先利用下式(121)和式(122)，對(duì)焦點(diǎn)軌道λ(β)進(jìn)行定義。數(shù)學(xué)表達(dá)式17其中，n＝整數(shù)。下面對(duì)使用位于由下式(123)所示范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)，對(duì)被描繪物體f進(jìn)行圖象再次構(gòu)成的場(chǎng)合進(jìn)行說明。數(shù)學(xué)表達(dá)式18式(123)對(duì)于這種場(chǎng)合，數(shù)據(jù)的可信賴度函數(shù)T(β)和冗余性修正函數(shù)Wβ(r，θ)，可以分別由下式(124)和式(125)進(jìn)行定義。數(shù)學(xué)表達(dá)式19Wβ(r,θ)=T2(β)]]>式(124)式(125)如上所述，作為本實(shí)例的三維圖象再次構(gòu)成方法，還可以適用于如上所述的、諸如Grnatgeat方法和n-PImethod方法等的各種三維圖象再次構(gòu)成用計(jì)算方法。即使對(duì)于數(shù)據(jù)收集不具有冗余性的再次構(gòu)成方法，只要是諸如“能夠減輕不具有可信賴度的數(shù)據(jù)的權(quán)重函數(shù)，從而在數(shù)據(jù)獲取率低下時(shí)仍可獲得良好結(jié)果”的場(chǎng)合，仍可以按照基本滿足所述規(guī)則1～規(guī)則3、即滿足“依據(jù)數(shù)據(jù)可信賴度對(duì)三維拉東數(shù)據(jù)施加權(quán)重函數(shù)，并且使對(duì)于相同三維拉東數(shù)據(jù)的權(quán)重總和位于0～1之間的”的方式，應(yīng)用本發(fā)明給出的方法。而且，可以作為本實(shí)例的三維圖象再次構(gòu)成方法中使用的檢測(cè)器的形狀，可以呈諸如平面檢測(cè)器、圓形檢測(cè)器、球面型檢測(cè)器等各種適當(dāng)?shù)男螤睢?shift-variantFBP方法之二)圖29為表示本實(shí)例的幾何學(xué)關(guān)系用的示意圖。在如圖29所示的檢測(cè)器平面上的幾何學(xué)關(guān)系中，由朝向該檢測(cè)器平面上的點(diǎn)(u，v)的焦點(diǎn)β的錐形射束頂點(diǎn)位置s(β)(參考標(biāo)號(hào)s表示的是矢量)，進(jìn)行錐形射束投影的投影數(shù)據(jù)g(u，v，β)，可以通過下式(129)和式(130)、按照沿圓形軌道運(yùn)行的運(yùn)算求解出。數(shù)學(xué)表達(dá)式20g(u,v,β)=∫0∞dlf(s‾(β)+lα‾u,v,β)]]>式(129)s‾(β)=(Rcosβ,Rsinβ,0)T]]>式(130)在此，f(r)(參考標(biāo)號(hào)r表示的是矢量)表示的是進(jìn)行圖象再次構(gòu)成的被描繪物體，參考標(biāo)號(hào)R表示的是圓形軌道的半徑，參考標(biāo)號(hào)αu，v，β表示的是單位矢量。在所述幾何學(xué)關(guān)系中，作為本實(shí)施例的三維圖象再次構(gòu)成計(jì)算方法可以1)對(duì)數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)T(β)進(jìn)行定義，2)依據(jù)三維拉東數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)T(β)，對(duì)冗余性修正函數(shù)w(s，μ，β)進(jìn)行運(yùn)算，3)對(duì)冗余性修正函數(shù)w(s，μ，β)進(jìn)行移位變形濾波逆投影(shift-variantFBP)處理。下面對(duì)上述內(nèi)容依次進(jìn)行說明。首先，可以通過下式(131)和式(132)，按照1)T(β-β0)與|β-β0|同時(shí)減小，2)T(β)/β具有連續(xù)性的選擇規(guī)則，對(duì)數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)T(β)進(jìn)行定義。數(shù)學(xué)表達(dá)式21T(β-β0)＝3x2(β-β0)-2x3(β-β0)式(131)x(β)＝1-|β/π|式(132)其次，可以通過下式(133)和式(134)，按照1)冗余性修正函數(shù)w(s，μ，β)與數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)T(β)同時(shí)增大，2)相同三維拉東平面中的冗余性修正函數(shù)w(s，μ，β)總和等于1，3)冗佘性修正函數(shù)w(s，μ，β)在s、u坐標(biāo)系中具有連續(xù)性的選擇規(guī)則，對(duì)冗余性修正函數(shù)w(s，μ，β)進(jìn)行定義。數(shù)學(xué)表達(dá)式22We(s,μ,β)=T(β)/ΣTi=1M(β,r,θ)(βi);β∈[β0-π,β0+π]]]>式(133)W(s，μ，β)＝We(s，μ，β)*smooth(s，u)式(134)下面依據(jù)如圖37所示的步驟S121一步驟S126，將通過上述方式求解出的冗余性修正函數(shù)w(s，μ，β)應(yīng)用在shift-variantFBP方法中，對(duì)被描繪物體f進(jìn)行圖象再次構(gòu)成處理。而且，如圖37所示的一連串處理，可以通過修正單元34和再次構(gòu)成單元36的協(xié)同動(dòng)作進(jìn)行。首先，對(duì)預(yù)定的收集時(shí)刻和檢測(cè)器平面上的位置進(jìn)行指定(步驟S121，步驟S122)。通過下式(135)進(jìn)行權(quán)重處理(步驟S123)。數(shù)學(xué)表達(dá)式23g~(u,v,β)=cosξ(u,v)•g(u,v,β)]]>式(135)隨后，進(jìn)行移位變形濾波(shift-variantfiltering)處理(步驟S124)。該步驟S124由子步驟S124a～步驟S124d構(gòu)成。利用下式(136)對(duì)三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行面積分運(yùn)算(子步驟S124a)。數(shù)學(xué)表達(dá)式24S(s,μ,β)=∫-∞∞dt∂∂sg~μ(μ,v,β)]]>式(136)利用下式(137)進(jìn)行冗余性修正處理(子步驟S124b)。相對(duì)于設(shè)定在檢測(cè)平面上的全部射線(即作為面積分對(duì)象的整個(gè)平面)，依次進(jìn)行這些處理作業(yè)(子步驟S124c)。數(shù)學(xué)表達(dá)式25SW(s，μ，β)＝W(s，μ，β)·S(s，μ，β)式(137)利用下式(138)，進(jìn)行二維逆投影處理和沿μ軸的微分處理(子步驟S124d)。數(shù)學(xué)表達(dá)式26gF(u,v,β)=∂∂u∫-π/2π/2dμ-14π2SW(u,v,β)]]>式(138)進(jìn)行錐形射束逆投影處理，對(duì)被描繪物體f進(jìn)行圖象再次構(gòu)成(步驟S125)。對(duì)與全部X射線焦點(diǎn)β相關(guān)的所需要數(shù)據(jù)收集范圍之內(nèi)的全部位置，重復(fù)進(jìn)行以上處理作業(yè)(步驟S126)。對(duì)于具有如上所述構(gòu)成形式的X射線CT掃描裝置，可以通過R-R方式驅(qū)動(dòng)X射線管10和二維檢測(cè)器11轉(zhuǎn)動(dòng)，并且通過諸如多路掃描或螺旋掃描等掃描方法進(jìn)行X射線投影。在該轉(zhuǎn)動(dòng)驅(qū)動(dòng)的過程中，由X射線管10給出的X射線將連續(xù)地朝向被檢測(cè)物體P進(jìn)行曝光照射。這種連續(xù)的X射線可以通過預(yù)準(zhǔn)直器22整形為圓錐形狀，并且作為錐形射束照射在被檢測(cè)物體P上。利用二維檢測(cè)器11對(duì)透射過被檢測(cè)物體P的X射線進(jìn)行檢測(cè)、讀取。通過這種方式讀取出的投影數(shù)據(jù)，通過數(shù)據(jù)傳送部28傳送至修正單元34處，在進(jìn)行各種修正處理之后，按照與各觀察點(diǎn)相關(guān)的形式保存在數(shù)據(jù)保存單元35中。再次構(gòu)成單元36依據(jù)如上所述的各種三維圖象再次構(gòu)成方法中的計(jì)算方法(例如由所述步驟S101a～步驟S110所示的計(jì)算方法)，對(duì)這種保存數(shù)據(jù)進(jìn)行圖象處理，制作出被檢測(cè)物體P的再次構(gòu)成圖象，而且可以依據(jù)主控制器30給出的控制指令，在需要時(shí)將其保存在數(shù)據(jù)保存單元35處，且將其傳送至顯示處理器37處，由顯示處理器37進(jìn)行諸如彩色處理、高性能計(jì)算機(jī)計(jì)算數(shù)據(jù)和掃描信息的重疊處理等所需要的處理，由顯示器38進(jìn)行數(shù)字/模擬(D/A)變換，以作為體層圖象或體積(三維圖象)進(jìn)行顯示。如上所述，如果采用所述扇型射束的改進(jìn)型圓形軌道半掃描(MHS)(二維圓形軌道用的改進(jìn)型(modified)半掃描)方法，可以在假定扇型角度2Γm等于π時(shí)，對(duì)三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行同樣的權(quán)重處理，從而可以獲得與焦點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)平面(z＝0的平面)的二維扇型射束再次構(gòu)成方法中的改進(jìn)型圓形軌道半掃描(MHS)(2Γm＝π)相同的技術(shù)效果。即，這種方法可以具有1)可以依據(jù)可信賴度將三維拉東數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)獲取率取為合理的值，2)可以將時(shí)間分解率提高至T/2，3)可以通過錐形角度比較小的區(qū)域確保其正確性，4)能夠確保權(quán)重函數(shù)的連續(xù)性，所以不會(huì)產(chǎn)生贗象等的優(yōu)點(diǎn)。因此，如果采用本實(shí)施方案，可以在將錐形射束CT的三維圖象再次構(gòu)成方法應(yīng)用于醫(yī)用CT時(shí)，降低由于被描繪物體移動(dòng)所產(chǎn)生的贗象痕跡，并且可以提高時(shí)間分解率。而且，在本實(shí)施方案和應(yīng)用實(shí)例中，是以X射線CT掃描裝置為第三代CT裝置的場(chǎng)合為例進(jìn)行說明，然而本發(fā)明還可以使用在諸如第四代CT裝置、可以進(jìn)行高速掃描的多管球CT裝置(在第三代CT中設(shè)置在若干個(gè)X射線管和檢測(cè)器對(duì)的CT裝置)、第五代CT裝置(不再配置有X射線管，通過對(duì)形成為環(huán)狀的靶體進(jìn)行電子束沖擊位置進(jìn)行改變的方式，轉(zhuǎn)動(dòng)X射線焦點(diǎn)的CT裝置)等的各種X射線CT掃描裝置中。而且，所使用的X射線檢測(cè)器的形狀，也并不僅限于平面型，還可以采用呈諸如圓筒型等的其他形狀檢測(cè)器。本發(fā)明并不僅限于以舉例形式描述的上述實(shí)施方案和應(yīng)用實(shí)例，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以依據(jù)權(quán)利要求所請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)內(nèi)容，在不脫離本發(fā)明主題的范圍內(nèi)，進(jìn)行種種變形和變更，這些均屬于本發(fā)明請(qǐng)求保護(hù)的技術(shù)范圍之內(nèi)。通過上述說明可知，如果采用本發(fā)明，在將錐形射束CT的三維圖象再次構(gòu)成計(jì)算方法應(yīng)用于醫(yī)用CT裝置時(shí)，可以降低由于被描繪物體移動(dòng)所產(chǎn)生的贗象痕跡，并且可以提高時(shí)間分解率。權(quán)利要求1.一種X射線CT裝置，其特征在于，包括發(fā)射錐形射束形狀的X射線的X射線源；對(duì)由該X射線源發(fā)射的且透射過被檢測(cè)物體的X射線進(jìn)行檢測(cè)，并且輸出與該X射線量相對(duì)應(yīng)的投影數(shù)據(jù)用的二維X射線檢測(cè)器；通過至少使所述X射線源沿著一定軌道移動(dòng)而進(jìn)行所需掃描的方式，在一定掃描范圍內(nèi)使用由該X射線源發(fā)射的X射線對(duì)被檢測(cè)物體進(jìn)行掃描，并且通過所述X射線檢測(cè)器對(duì)由于該掃描形成的所述投影數(shù)據(jù)進(jìn)行收集的掃描單元；依據(jù)由該掃描單元收集到的投影數(shù)據(jù)生成呈三維分布形式的三維拉東數(shù)據(jù)用的拉東數(shù)據(jù)生成單元；對(duì)于通過這種拉東數(shù)據(jù)生成單元生成的三維拉東數(shù)據(jù)，利用與所述投影數(shù)據(jù)收集時(shí)刻相關(guān)的、呈并非保持一定權(quán)重的權(quán)重函數(shù)進(jìn)行權(quán)重處理用的權(quán)重處理單元；利用由這種權(quán)重處理單元進(jìn)行過權(quán)重處理的三維拉東數(shù)據(jù)，通過所需要的三維圖象再次構(gòu)成計(jì)算方法獲得再次構(gòu)成圖象用的圖象再次構(gòu)成單元。2.如權(quán)利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于所述權(quán)重處理單元為按照分別與求解所述三維拉東數(shù)據(jù)用的、作為面積分對(duì)象的平面相對(duì)應(yīng)的方式，進(jìn)行所述權(quán)重處理用的單元。3.如權(quán)利要求1所述的X射線CT裝置，其特征在于所述掃描單元為取在所述被檢測(cè)物體周圍至少“180度+所述呈錐形射束形狀的X射線的扇型角度”的路徑作為所述掃描范圍，并且按照沿著作為所述一定軌道的、包含所述掃描范圍的軌道進(jìn)行移動(dòng)的方式，對(duì)所述X射線源進(jìn)行移動(dòng)的單元。4.如權(quán)利要求2所述的X射線CT裝置，其特征在于所述權(quán)重處理單元為采用對(duì)于取通過所述圖象再次構(gòu)成單元進(jìn)行再次構(gòu)成圖象的時(shí)刻為代表的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈最大權(quán)重，對(duì)于在遠(yuǎn)離該數(shù)據(jù)收集時(shí)刻的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈比較小權(quán)重的權(quán)重函數(shù)，對(duì)與通過所述掃描范圍收集到的投影數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行所述權(quán)重處理作業(yè)的單元。5.如權(quán)利要求2所述的X射線CT裝置，其特征在于所述權(quán)重處理單元為采用對(duì)于取通過所述圖象再次構(gòu)成單元進(jìn)行再次構(gòu)成圖象的時(shí)刻為代表的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻以及與該數(shù)據(jù)收集時(shí)刻相接近的時(shí)刻，使所述權(quán)重函數(shù)呈最大權(quán)重，對(duì)于在遠(yuǎn)離該數(shù)據(jù)收集時(shí)刻的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈比較小權(quán)重的權(quán)重函數(shù)，對(duì)與通過所述掃描范圍收集到的投影數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行所述權(quán)重處理作業(yè)的單元。6.如權(quán)利要求2所述的X射線CT裝置，其特征在于所述權(quán)重處理單元為采用對(duì)于取通過所述圖象再次構(gòu)成單元進(jìn)行再次構(gòu)成圖象的時(shí)刻為代表的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈最大權(quán)重，對(duì)于由該數(shù)據(jù)收集時(shí)刻離開時(shí)使所述權(quán)重函數(shù)減小的權(quán)重函數(shù)，對(duì)與通過所述掃描范圍收集到的投影數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行所述權(quán)重處理作業(yè)的單元。7.如權(quán)利要求1或2所述的X射線CT裝置，其特征在于所述權(quán)重函數(shù)按照所述掃描方式的種類進(jìn)行設(shè)定。8.如權(quán)利要求7所述的X射線CT裝置，其特征在于所述掃描方式是，所述軌道為沿著呈一圈轉(zhuǎn)動(dòng)形式構(gòu)成的圓形軌道移動(dòng)的圓形軌道全掃描方式；所述軌道為沿著呈一圈轉(zhuǎn)動(dòng)形式構(gòu)成的圓形軌道移動(dòng)且在360度的掃描范圍內(nèi)獲得投影數(shù)據(jù)的改進(jìn)型圓形軌道半掃描方式；所述軌道為沿著呈一圈轉(zhuǎn)動(dòng)形式構(gòu)成的圓形軌道移動(dòng)的圓形軌道欠掃描方式；所述軌道為沿著呈兩圈以上轉(zhuǎn)動(dòng)形式構(gòu)成的圓形軌道移動(dòng)的圓形軌道掃描方式；所述軌道為沿著由直線軌道和圓形軌道組合構(gòu)成的軌道移動(dòng)的掃描方式；或者所述軌道為沿著螺旋軌道移動(dòng)的螺旋掃描方式。9.如權(quán)利要求8所述的X射線CT裝置，其特征在于所述掃描方式為沿著由直線軌道和圓形軌道組合構(gòu)成的所述軌道移動(dòng)，并且對(duì)所述被檢測(cè)物體進(jìn)行一次掃描的掃描方式；所述權(quán)重處理單元為，采用對(duì)于取通過所述圖象再次構(gòu)成單元進(jìn)行再次構(gòu)成圖象的時(shí)刻為代表的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻以及與該數(shù)據(jù)收集時(shí)刻相接近的時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈最大權(quán)重，對(duì)于在開始沿直線軌道移動(dòng)時(shí)的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻和結(jié)束沿所述圓形軌道移動(dòng)的結(jié)束時(shí)的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈比較小權(quán)重的權(quán)重函數(shù)，對(duì)與通過所述掃描范圍收集到的投影數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行所述權(quán)重處理作業(yè)的單元。10.如權(quán)利要求8所述的X射線CT裝置，其特征在于所述掃描方式為沿著由直線軌道和圓形軌道按序組合構(gòu)成的所述軌道移動(dòng)，并且對(duì)所述被檢測(cè)物體進(jìn)行一次掃描的掃描方式；所述權(quán)重處理單元為，采用對(duì)于取通過所述圖象再次構(gòu)成單元進(jìn)行再次構(gòu)成圖象的時(shí)刻為代表的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻以及與該數(shù)據(jù)收集時(shí)刻相接近的時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈最大權(quán)重，對(duì)于在開始沿圓形軌道移動(dòng)時(shí)的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻和結(jié)束沿所述圓形軌道移動(dòng)的結(jié)束時(shí)的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈比較小權(quán)重的權(quán)重函數(shù)，對(duì)與通過所述掃描范圍收集到的投影數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行所述權(quán)重處理作業(yè)的單元。11.如權(quán)利要求9或10所述的X射線CT裝置，其特征在于所述權(quán)重函數(shù)為對(duì)所述整個(gè)直線軌道和其數(shù)據(jù)收集時(shí)刻保持為所述最小權(quán)重的權(quán)重函數(shù)。12.如權(quán)利要求6所述的X射線CT裝置，其特征在于所述掃描方式為沿著由圓形軌道和直線軌道按序組合構(gòu)成的所述軌道移動(dòng)，并且對(duì)所述被檢測(cè)物體進(jìn)行一次掃描的掃描方式；所述權(quán)重處理單元為，采用對(duì)于取通過所述圖象再次構(gòu)成單元進(jìn)行再次構(gòu)成圖象的時(shí)刻為代表的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻以及與該數(shù)據(jù)收集時(shí)刻相接近的時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈最大權(quán)重，對(duì)于在開始沿圓形軌道移動(dòng)時(shí)的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻和結(jié)束沿所述直線軌道移動(dòng)的結(jié)束時(shí)的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈比較小權(quán)重的權(quán)重函數(shù)，對(duì)與通過所述掃描范圍收集到的投影數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行所述權(quán)重處理作業(yè)的單元。13.如權(quán)利要求8所述的X射線CT裝置，其特征在于所述掃描方式為沿著由直線軌道和圓形軌道組合構(gòu)成的所述軌道移動(dòng)，并且對(duì)所述被檢測(cè)物體進(jìn)行若干次掃描的掃描方式；所述權(quán)重處理單元為，相對(duì)于位于所述若干次掃描數(shù)據(jù)收集時(shí)間帶中的每個(gè)預(yù)定周期生成若干個(gè)所述三維拉東數(shù)據(jù)，而且對(duì)于該個(gè)次掃描中的每個(gè)預(yù)定周期，采用對(duì)于取通過所述圖象再次構(gòu)成單元進(jìn)行再次構(gòu)成圖象的時(shí)刻為代表的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻以及與該數(shù)據(jù)收集時(shí)刻相接近的時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈最大權(quán)重，對(duì)于在該預(yù)定周期開始時(shí)和結(jié)束時(shí)的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈最小權(quán)重的權(quán)重函數(shù)，對(duì)與通過所述掃描范圍收集到的投影數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行所述權(quán)重處理作業(yè)的單元。14.如權(quán)利要求8所述的X射線CT裝置，其特征在于所述掃描方式為沿著轉(zhuǎn)動(dòng)兩圈以上的圓形軌道移動(dòng)，并且相對(duì)于所述被檢測(cè)物體進(jìn)行所述圓形軌道掃描的掃描方式；所述權(quán)重處理單元為，對(duì)于與所述若干次掃描相對(duì)應(yīng)的每一次掃描，采用對(duì)于取通過所述圖象再次構(gòu)成單元進(jìn)行再次構(gòu)成圖象的時(shí)刻為代表的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈最大權(quán)重，對(duì)于在遠(yuǎn)離該數(shù)據(jù)收集時(shí)刻的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈比較小權(quán)重的權(quán)重函數(shù)，對(duì)與通過所述掃描范圍收集到的投影數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行所述權(quán)重處理作業(yè)的單元。15.如權(quán)利要求8所述的X射線CT裝置，其特征在于所述掃描方式為所述螺旋掃描方式；所述權(quán)重處理單元為對(duì)于通過所述螺旋掃描方式生成的三維拉東數(shù)據(jù)，相對(duì)于進(jìn)行圖象再次構(gòu)成所需要的每個(gè)數(shù)據(jù)收集時(shí)間帶，采用對(duì)于取位于該數(shù)據(jù)收集時(shí)間帶中的三維拉東數(shù)據(jù)為代表的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻為中心的一定時(shí)間里，使所述權(quán)重函數(shù)呈一定值且呈最大權(quán)重，對(duì)于在位于該數(shù)據(jù)收集時(shí)間帶開始時(shí)和結(jié)束時(shí)的數(shù)據(jù)收集時(shí)刻使所述權(quán)重函數(shù)呈最小權(quán)重的權(quán)重函數(shù)，對(duì)與通過所述掃描范圍收集到的投影數(shù)據(jù)相對(duì)應(yīng)的三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行所述權(quán)重處理作業(yè)的單元。16.如權(quán)利要求2～15中的任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的X射線CT裝置，其特征在于還具有依據(jù)相對(duì)于與所述各平面相對(duì)的所述投影數(shù)據(jù)收集時(shí)刻而預(yù)先確定的該投影數(shù)據(jù)的可信賴度，對(duì)所述權(quán)重函數(shù)進(jìn)行設(shè)定，并且將由這種權(quán)重函數(shù)給出的權(quán)重信息，提供至所述各平面處的提供單元。17.一種X射線CT的三維圖象再次構(gòu)成方法，其特征在于包括通過利用呈錐形射束形狀的X射線對(duì)被檢測(cè)物體進(jìn)行掃描的方式，對(duì)反映被檢測(cè)物體X射線吸收函數(shù)的、呈三維形式分布的二維投影數(shù)據(jù)進(jìn)行收集；利用該投影數(shù)據(jù)生成三維拉東數(shù)據(jù)；使用按照與所述投影數(shù)據(jù)收集時(shí)刻相對(duì)應(yīng)的方式預(yù)先設(shè)定出的、反映該投影數(shù)據(jù)可信賴度用的權(quán)重函數(shù)，對(duì)所述三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行修正；以及對(duì)該三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行三維圖象再次構(gòu)成計(jì)算方法的處理作業(yè)，再次構(gòu)成所述被檢測(cè)物體的三維圖象數(shù)據(jù)。18.如權(quán)利要求17所述的X射線CT的三維圖象再次構(gòu)成方法，其特征在于使用所述權(quán)重函數(shù)對(duì)所述三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行的修正作業(yè)，是按照分別與求解所述三維拉東數(shù)據(jù)用的、作為面積分對(duì)象的平面相對(duì)應(yīng)的方式進(jìn)行的。19.如權(quán)利要求18所述的X射線CT的三維圖象再次構(gòu)成方法，其特征在于所述投影數(shù)據(jù)的可信賴度，是與拉東X射線錐形射束的焦點(diǎn)位置相對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)；所述權(quán)重函數(shù)是與所述數(shù)據(jù)的可信賴度相對(duì)應(yīng)的冗余性修正函數(shù)。20.如權(quán)利要求19所述的X射線CT的三維圖象再次構(gòu)成方法，其特征在于所述數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)，是按照與所述X射線掃描方式相對(duì)應(yīng)的方式設(shè)定的。21.如權(quán)利要求20所述的X射線CT的三維圖象再次構(gòu)成方法，其特征在于所述X射線錐形射束的掃描方式，是所述軌道為沿著呈一圈轉(zhuǎn)動(dòng)形式構(gòu)成的圓形軌道移動(dòng)的圓形軌道全掃描方式；所述軌道為沿著呈一圈轉(zhuǎn)動(dòng)形式構(gòu)成的圓形軌道移動(dòng)且在360度的掃描范圍內(nèi)獲得投影數(shù)據(jù)的改進(jìn)型圓形軌道半掃描方式；所述軌道為沿著呈一圈轉(zhuǎn)動(dòng)形式構(gòu)成的圓形軌道移動(dòng)的圓形軌道欠掃描方式；所述軌道為沿著呈兩圈以上轉(zhuǎn)動(dòng)形式構(gòu)成的圓形軌道移動(dòng)的圓形軌道掃描方式；所述軌道為沿著由直線軌道和圓形軌道組合構(gòu)成的軌道移動(dòng)的掃描方式；或者所述軌道為沿著螺旋軌道移動(dòng)的螺旋掃描方式。22.一種X射線CT的重新設(shè)定方法，其特征在于，包括通過利用呈錐形射束形狀的X射線進(jìn)行掃描的方式，依據(jù)對(duì)反映被檢測(cè)物體X射線吸收函數(shù)的、呈三維形式分布的二維投影數(shù)據(jù)進(jìn)行收集的收集時(shí)刻確定該數(shù)據(jù)的可信賴度；以及依據(jù)所述數(shù)據(jù)的可信賴度，設(shè)定對(duì)由所述投影數(shù)據(jù)求解出的三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行修正處理用的權(quán)重函數(shù)。23.如權(quán)利要求22所述的X射線CT的重新設(shè)定方法，其特征在于所述確定所述數(shù)據(jù)可信賴度的步驟，為相對(duì)于所述數(shù)據(jù)收集時(shí)刻對(duì)數(shù)據(jù)可信賴度的函數(shù)進(jìn)行運(yùn)算的步驟；確定所述權(quán)重函數(shù)的步驟，為相對(duì)于所述數(shù)據(jù)可信賴度函數(shù)對(duì)冗余性修正函數(shù)的值進(jìn)行運(yùn)算的步驟。全文摘要提供一種X射線CT裝置、三維圖象再次構(gòu)成方法及重新設(shè)定方法。即使在將作為錐形射束CT技術(shù)的三維圖象再次構(gòu)成計(jì)算方法應(yīng)用于醫(yī)用CT裝置中時(shí)，也可以降低由于被檢測(cè)物體移動(dòng)所產(chǎn)生的贗象，并能提高時(shí)間分解率。該X射線CT裝置，具有門型臺(tái)架(1)、診斷床(2)和控制柜(3)，并且可以通過使X射線錐形射束沿著預(yù)定軌道對(duì)被檢測(cè)物體P進(jìn)行掃描的方式，對(duì)反映被檢測(cè)物體內(nèi)X射線吸收函數(shù)的、呈三維分布形式的錐形射束數(shù)據(jù)進(jìn)行收集?？刂乒?3)可以依據(jù)錐形射束數(shù)據(jù)的收集時(shí)刻，設(shè)定其數(shù)據(jù)的可信賴度，并且可以依據(jù)該數(shù)據(jù)的可信賴度，由錐形射束數(shù)據(jù)求解出三維拉東數(shù)據(jù)的權(quán)重函數(shù)。還可以具有能夠利用這種權(quán)重函數(shù)，通過對(duì)該三維拉東數(shù)據(jù)進(jìn)行三維圖象再次構(gòu)成的計(jì)算方法而進(jìn)行圖象再次構(gòu)成的再次構(gòu)成單元(36)。文檔編號(hào)G06T11/00GK1437914SQ02151818公開日2003年8月27日申請(qǐng)日期2002年10月25日優(yōu)先權(quán)日2001年10月25日發(fā)明者田口克行申請(qǐng)人:株式會(huì)社東芝