(57)【要約】      （修正有）【課題】Ｘ線投影データの取りこぼしがなく、光束に画像処理ができ、また、ＭＰＲ表示やＶＲ表示などの３次元表示の指令操作等が付与されたときに素早く応答することができ、オペレータにとって操作性が良好で体感的な処理速度を短縮化することのできるＸ線ＣＴ装置を提供する。【解決手段】ＣＴ撮影時にＸ線検出器２から出力されるＸ線投影データをＲＡＭディスク４１ａに取り込むとともに、再構成演算により得られる対象物Ｗの３次元画像情報を一旦ＲＡＭディスク４１ａに格納し、ＭＰＲ表示やＶＲ表示の指令に対してはそのＲＡＭディスク４１ａのアクセスにより表示すべき画像を読み出す一方、ＲＡＭディスク４１ａ内のデータを自動的にハードディスク４４に退避させることで、体感的な処理速度の短縮化を実現する。【選択図】図２
2010060540.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
互いに対向配置されたＸ線発生装置とＸ線検出器の間に、対象物を搭載するための試料ステージが設けられ、撮影動作の開始指令の付与により、Ｘ線を照射しつつ、上記Ｘ線発生装置とＸ線検出器の対と試料ステージとを回転機構により相対回転させて得られる複数の角度でのＸ線投影データを、コンピュータを主体とする演算装置に収集して再構成演算に供することにより、対象物の３次元画像情報を得るとともに、指令の付与により選択された任意の平面に沿った断層像および／または対象物の３次元画像の表示を行うＸ線ＣＴ装置において、
上記コンピュータに内蔵している主記憶装置としてのメモリの一部がＲＡＭディスクとして設定され、このＲＡＭディスクに上記Ｘ線投影データを取り込むとともに、上記再構成により得られた対象物の３次元画像情報を上記ＲＡＭディスクに一旦格納し、指令の付与による断層像および／または対象物の３次元画像の表示は当該ＲＡＭディスクのアクセスにより行う一方、このＲＡＭディスク内のデータを自動的に当該コンピュータのハードディスクに退避させることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
上記ＲＡＭディスクに格納されているデータのハードディスクへの退避処理中は、上記撮影動作の開始指令を無効とし、その旨のメッセージを表示することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
上記ＲＡＭディスクに格納されているデータのハードディスクへの退避処理中に、上記撮影動作の開始指令が付与されたとき、表示中のデータが破棄される旨のメッセージを表示することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は産業用のＸ線ＣＴ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置においては、一般に、Ｘ線発生装置とＸ線検出器とを対向配置し、これらの間に対象物を載せるための試料ステージを配置するとともに、Ｘ線発生装置とＸ線検出器の対と試料ステージとを相対的に回転させる回転機構を備えた構造を採る。
【０００３】
ＣＴ撮影に際しては、Ｘ線発生装置からのＸ線を試料ステージ上の対象物に照射しながら回転機構を駆動し、一定の微小角度刻みでＸ線検出器の出力、つまり対象物のＸ線投影データを取り込む。そして、このようにして収集された互いに異なる複数の角度でのＸ線投影データを用いた再構成演算により、回転機構の回転中心軸に直交する平面に沿った断層像を構築する。
【０００４】
コーンビーム状のＸ線と２次元Ｘ線検出器を用いたＸ線ＣＴ装置にあっては、対象物の３次元情報を一度のＣＴ撮影によって得られることになり、従って回転中心軸に直交する多数枚の断層像を得ることができるほか、ＣＴ撮影領域の３次元情報が得られ、その領域内での任意の平面に沿った断層像を表示するＭＰＲ表示や、ＶＲ表示などの３次元表示を行う機能を有している。
【０００５】
各方向でのＸ線投影データを用いた再構成演算等を行う演算装置としては、一般にはコンピュータが用いられる。コンピュータでは、アプリケーションソフトウエアが利用可能なメモリ容量は、オペレーティングシステムに依存する制限があり、取り込むべきデータが少量の場合には直接的にＲＡＭなどの主記憶装置に取り込むが、取り込むべきデータが一定量を越える場合には、ハードディスクに取り込む。Ｘ線検出器からの出力、つまり各角度でのＸ線投影データは、特にコーンビーム状のＸ線を照射して多数の角度でのＸ線投影データを取り込む場合には、データの量が多量となる関係上、ハードディスクドライブに取り込まれる（例えば特許文献１参照）。
【０００６】
また、各角度におけるＸ線投影データを用いた再構成演算等により得られる任意の平面に沿った断層像や３次元像についても、ハードディスクに書き込まれる。
【特許文献１】特開２００７−３０９６８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、以上のような従来のＸ線ＣＴ装置によると、ＣＴ撮影時におけるＸ線検出器の出力データをハードディスクに取り込むと、ハードディスクのデータ入出力速度が遅いために、画像処理に多くの時間がかかる、データの取りこぼしが発生する場合があるといった問題がある。
【０００８】
また、再構成演算により得られた断層データがハードディスクに書き込まれていると、ＭＰＲ表示や、ＶＲ表示などの３次元表示を行う場合、ハードディスクのアクセス速度に制限があるため、画像の書き込みおよび読み出しに時間を要し、オペレータによる画像表示指令等の操作性が良好でないという問題がある。
【０００９】
本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、Ｘ線投影データの取りこぼしがなく、また、ＭＰＲ表示やＶＲ表示などの３次元表示の指令操作等が付与されたときには素早くその指令に応答することができ、その操作性が良好なＸ線ＣＴ装置の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するため、本発明のＸ線ＣＴ装置は、互いに対向配置されたＸ線発生装置とＸ線検出器の間に、対象物を搭載するための試料ステージが設けられ、撮影動作の開始指令の付与により、Ｘ線を照射しつつ、上記Ｘ線発生装置とＸ線検出器の対と試料ステージとを回転機構により相対回転させて得られる複数の角度でのＸ線投影データを、コンピュータを主体とする演算装置に収集して再構成演算に供することにより、対象物の３次元画像情報を得るとともに、指令の付与により選択された任意の平面に沿った断層像および／または対象物の３次元画像の表示を行うＸ線ＣＴ装置において、上記コンピュータに内蔵している主記憶装置としてのメモリの一部がＲＡＭディスクとして設定され、このＲＡＭディスクに上記Ｘ線投影データを取り込むとともに、上記再構成により得られた対象物の３次元画像情報を上記ＲＡＭディスクに一旦格納し、指令の付与による断層像および／または対象物の３次元画像情報の表示は当該ＲＡＭディスクのアクセスにより行う一方、このＲＡＭディスク内のデータを自動的に当該コンピュータのハードディスクに退避させることによって特徴づけられる（請求項１）。
【００１１】
ここで、本発明においては、上記ＲＡＭディスクに格納されているデータのハードディスクへの退避処理中は、上記撮影動作の開始指令を無効とし、その旨のメッセージを表示する構成（請求項２）を採用することができる。
【００１２】
また、本発明においては、上記ＲＡＭディスクに格納されているデータのハードディスクへの退避処理中に、上記撮影動作の開始指令が付与されたとき、表示中のデータが破棄される旨のメッセージを表示する構成（請求項３）を採用することもできる。
【００１３】
本発明は、コンピュータの主記憶装置としてのＲＡＭ等の半導体メモリに関する近年の技術的進歩により、その容量の制限が大幅に緩和されたことを利用し、その半導体メモリにＲＡＭディスクを設定して、このＲＡＭディスクをオペレータに意識させないように中間的なデバイスとして利用することで、課題を解決しようとするものである。
【００１４】
すなわち、ＲＡＭディスクはハードディスクに比してそのデータ入出力速度は圧倒的に速いため、Ｘ線検出器からの出力データをＲＡＭディスクに取り込むことにより、データを取りこぼす等の問題が生じない。併せて、これらのＸ線投影データを用いた再構成演算によって得られる対象物の３次元画像情報についても、このＲＡＭディスクに一旦格納する。そして、任意の平面に沿った断層像の表示や、ＭＰＲ表示、ＶＲ表示などの対象物の３次元情報に係る画像の表示を行うためのオペレータの操作に対しては、ＲＡＭディスクのアクセスにより該当の画像データを読み出して表示器に供することで、指令のための操作に対する表示の応答は素早いものとなり、実質的な操作性の向上を図ることができる。その一方で、ＲＡＭディスクに格納されているデータを自動的にハードディスクに退避させる。これにより、オペレータはハードディスクのアクセス速度を意識することがなく、体感的な処理速度が高速化されることになる。
【００１５】
そして、ＲＡＭディスク内のデータのハードディスクへの退避処理中に、新たなＣＴ撮影動作、つまりＸ線投影データのＲＡＭディスク内への収集動作を行うと、ＲＡＭディスク内で未退避のデータが失われる可能性がある。そこで、請求項２に係る発明のように、ＲＡＭディスク内のデータのハードディスクへの退避処理中には、撮影動作の開始指令を無効としてその旨の表示を行うか、あるいは請求項３に係る発明のように、同退避処理中に撮影開始指令が付与されたとき、表示中のデータが破棄される旨の表示を行うように構成することで、データの消失を防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、ＣＴ撮影時に得られる対象物のＸ線投影データを、データ入出力速度の速いＲＡＭディスクに収集するので、データの取りこぼしの発生等を確実に防止することができる。
【００１７】
また、収集したＸ線投影データを再構成して得られる対象物の３次元画像情報を一旦ＲＡＭディスクに格納し、任意断面の表示指令や３次元表示の指令に際してはそのＲＡＭディスクのアクセスによって画像データを読み出すことにより、オペレータの指令操作に素早く対応してその操作性を向上させるとともに、その一方でＲＡＭディスク内のデータを自動的にハードディスクに退避させるため、オペレータにハードディスクへのデータの出し入れに要する時間を意識させることがなく、体感的な処理速度の短縮を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の構成図である。
【００１９】
Ｘ線発生装置１はそのＸ線光軸が水平方向を向くように配置され、そのＸ線発生装置１に水平方向に対向してＸ線検出器２が設けられている。そして、これらの間に、対象物Ｗを搭載するための試料ステージ３が設けられている。この例においては、試料ステージ３がＸ線光軸に直交する鉛直の回転軸Ｒを中心として回転する。また、この試料ステージ３は移動機構（図示略）の駆動によりＸ線光軸を含む互いに直交する３軸方向に移動させることができ、この移動により撮影倍率や撮影範囲等を設定することができる。Ｘ線発生装置１はコーンビーム状のＸ線を発生し、Ｘ線検出器２は２次元Ｘ線検出器である。
【００２０】
ＣＴ撮影は、Ｘ線発生装置１からのＸ線を対象物Ｗに向けて照射しつつ、試料ステージ３を回転させ、その微小回転角度ごとにＸ線検出器２の出力を収集することによって行われる。
【００２１】
すなわち、ＣＴ撮影中においては、試料ステージ３の微小回転角度ごとにＸ線検出器２の出力が後述するようにコンピュータ４に取り込まれ、各投影角度でのＸ線投影データとして記憶される。
【００２２】
ＣＴ撮影の終了後、つまり例えば３６０°分のＸ線投影データがコンピュータ４に収集された時点で、そのＸ線投影データを用いた再構成演算により、対象物Ｗの３次元画像情報が算出され、これによって任意の平面に沿った断層像の構築が行われて随意の角度の断層像をＭＰＲ表示等により表示器５に表示することができるとともに、ＶＲ表示等により３次元画像の表示も可能となる。
【００２３】
コンピュータ４は、後述するように以上の各断層像や３次元画像情報を記憶し、このコンピュータ４に接続されているキーボード、マウス、あるいはジョイスティック等からなる操作部６を操作することにより、これらの画像のうち、表示器５に表示すべき画像を選択して指令を付与することができる。
【００２４】
また、コンピュータ４は、Ｘ線発生装置１に対して供給すべき管電流や管電圧を制御するＸ線コントローラ７や、試料ステージ３の回転機構並びに移動機構についても、軸制御部８を介して制御する。このような制御に関する指令や設定等についても、前記した操作部６の操作によって行うことができる。
【００２５】
さて、コンピュータ４には、その主記憶装置の一部の領域を、オペレーティングシステムにハードディスクドライブとして認識させるソフトウエア、つまり主記憶装置の一部をＲＡＭディスクとして設定するためのソフトウエアがインストールされている。そして、前記したＣＴ撮影時にＸ線検出器２から出力されるＸ線投影データはそのＲＡＭディスクに収集されるとともに、そのＸ線投影データを用いた再構成演算により得られる対象物Ｗの３次元画像情報についても、一旦このＲＡＭディスクに格納される。
【００２６】
図２にコンピュータ４内でのデータの流れを模式的に示す。主記憶装置４１にはその一部領域がＲＡＭディスク４１ａとして設定されており、ＣＴ撮影時にＸ線検出器２から出力されるＸ線投影データは、キャプチャーボード４２を介してＲＡＭディスク４１ａに逐次格納されていく。そして、演算部４３はそのＲＡＭディスク４１ａに収集されているＸ線投影データを用いて再構成演算を行い、対象物Ｗの３次元画像情報を算出するが、その得られた３次元画像情報についても、一旦ＲＡＭディスク４１ａに格納する。
【００２７】
ＣＴ撮影後にオペレータが操作部６を操作してＭＰＲ表示やＶＲ表示を行う指令を付与すると、ＲＡＭディスク４１ａのアクセスによって該当の画像を読み出し、表示器５に表示する。一方で、ＲＡＭディスク４１ａ内のデータは自動的にハードディスク４４に退避させる。この退避のタイミングは特に限定されるものではないが、コンピュータ４のＣＰＵの負荷に余裕が生じている状態となれば直ちに退避を開始することができる。
【００２８】
ここで、ＲＡＭディスク４１ａ内のデータをハードディスク４４に退避させている間に、次のＣＴ撮影を開始してしまうと、未退避のデータが消失してしまう恐れがある。そこで、その退避処理中には、ＣＴ撮影を開始するためのボタンを無効とし、その旨の表示を行う構成を採用することができる。
【００２９】
あるいは、ＲＡＭディスク４１ａ内のデータのハードディスク４４への退避中に、ＣＴ撮影を開始するためのボタンが操作されたとき、「現在表示中のデータを破棄しますか？破棄したデータは保存されません。」等のメッセージを表示して、明示的に保存処理を中断することができるように構成してもよい。
【００３０】
以上の実施の形態によると、ＣＴ撮影時にＸ線検出器２から出力されるＸ線投影データがＲＡＭディスク４１ａ内に取り込まれるため、ハードディスク４４に取り込む場合に比してその入出力速度が速いため、データの取りこぼし等が生じることがないとともに、システム全体としてのパフォーマンスの向上を図ることができる。
【００３１】
また、再構成演算により得られた対象物Ｗの３次元画像情報がＲＡＭディスク４１ａ内に一旦格納され、ＭＰＲ表示などの多断面表示やＶＲ表示などの３次元表示の指令に対してはそのＲＡＭディスク４１ａのアクセスによって表示データが読み出されるため、オペレータの操作に対する該当表示の対応が高速化され、オペレータにとっては操作性が向上したものと意識される。しかも、ＲＡＭディスク４１ａ内のデータのハードディスクへの退避処理は、オペレータの指令によらずに自動的に行われるため、オペレータはハードディスクへの書き込みに掛かる時間を意識することがなく、全体として体感的な処理速度が短縮化されることになる。
【００３２】
なお、以上の実施の形態においては、Ｘ線発生装置とＸ線検出器の対に対して試料ステージを回転させた例を示したが、Ｘ線発生装置とＸ線検出器の対を試料ステージを中心として回転させる構成を採ってもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施の形態の構成図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるコンピュータ内でのデータの移動を示す模式図である。
【符号の説明】
【００３４】
１  Ｘ線発生装置
２  Ｘ線検出器
３  試料ステージ
４  コンピュータ
４１  主記憶装置
４１ａ  ＲＡＭディスク
４２  キャプチャーボード
４３  演算部
４４  ハードディスク
５  表示器
６  操作部
７  Ｘ線コントローラ
８  軸制御部
Ｗ  対象物
【図１】
2010060540.tif 000003
【図２】
2010060540.tif 000004