(57)【要約】関心のある対象（１０７）の試験のためのコンピュータ断層撮影装置（１００）は、関心のある対象（１０７）へ電磁放射線を放射するよう構成される電磁放射線源（１０４）と、電磁放射線源（１０４）によって発生して対象（１０７）を通過する電磁放射線を検出する検出装置（１０８）と、第１軌道に沿って及び第１軌道とは異なる第２軌道に沿って対象（１０７）に対して電磁気放射線源（１０４）及び検出装置（１０８）を動かすよう構成される動作発生装置（１０１，１１９）とを有する。第２軌道は、その第２軌道を実行する間に検出される電磁放射線が、第１軌道を実行する間に検出される数学的に不完全なデータを完成させて対象（１０７）に関する構造情報の再構成を可能にするデータを与えるように選択される。
2009534079.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
関心のある対象の試験のためのコンピュータ断層撮影装置であって，
関心のある対象へ電磁放射線を放射するよう構成される電磁放射線源と；
前記電磁放射線源によって発生して前記関心のある対象を通過する電磁放射線を検出する検出装置と；
第１軌道に沿って及び該第１軌道とは異なる少なくとも１つの第２軌道に沿って前記関心のある対象に対して前記電磁気放射線源及び前記検出装置を動かすよう構成される動作発生装置と；
を有し、
前記少なくとも１つの第２軌道は、該少なくとも１つの第２軌道を実行する間に検出される電磁放射線が、前記第１軌道を実行する間に検出される数学的に不完全なデータを完成させて前記関心のある対象に関する構造情報の再構成を可能にするデータを与えるように選択される、コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
前記動作発生装置は、前記第１軌道が前記少なくとも１つの第２軌道の前にあるように構成される、請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
前記動作発生装置は、前記第１軌道が前記少なくとも１つの第２軌道の後に続くように構成される、請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
前記動作発生装置は、前記少なくとも１つの第２軌道が、前記第１軌道の前にある第１の部分と、前記第１軌道の後に続く第２の部分とを有するように構成される、請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
前記動作発生装置は、前記第１軌道が円軌道の少なくとも一部であるか又は螺旋軌道の少なくとも一部であるように構成される、請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
前記動作発生装置は、前記少なくとも１つの第２軌道が直線軌道であるか又は円軌道の少なくとも一部であるか又は螺旋軌道の少なくとも一部であるように構成される、請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
前記動作発生装置は、前記第１軌道及び前記少なくとも１つの第２軌道が連続して得られるように構成される、請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
前記動作発生装置は、前記電磁放射線源及び前記検出装置が前記第１軌道を実行する間は回転され且つ前記少なくとも１つの第２軌道を実行する間は回転されるように構成され、
前記関心のある対象は、前記少なくとも１つの第２軌道を実行する間は直線的に動かされ、前記第１軌道を実行する間は固定される、請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
前記動作発生装置は、前記少なくとも１つの第２軌道が、前記第１軌道の前にある第１の部分と、前記第１軌道の後に続く第２の部分とを有するように構成される、請求項８記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１０】
前記動作発生装置は、前記電磁放射線源及び前記検出装置が前記第１軌道を実行する間は回転され且つ前記少なくとも１つの第２軌道を実行する間は固定されるように構成され、
前記関心のある対象は、前記少なくとも１つの第２軌道を実行する間は直線的に動かされ、前記第１軌道を実行する間は固定される、請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１１】
前記動作発生装置は、前記少なくとも１つの第２軌道が、前記第１軌道の前にある第１の部分と、前記第１軌道の後に続く第２の部分とを有するように構成される、請求項１０記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１２】
前記動作発生装置は、前記少なくとも１つの第２軌道がパイロット走査中に実行されるように構成される、請求項１０記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１３】
前記第１軌道を実行する間及び前記少なくとも１つの第２軌道を実行する間に前記検出装置によって受信される検出信号の解析に基づき、前記関心のある対象に関する構造情報を決定するよう構成される決定ユニットを更に有する、請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１４】
前記決定ユニットは、フィルタリングされた逆投影解析に基づき、前記関心のある対象に関する構造情報を決定するよう構成される、請求項１３記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１５】
前記解析は、検出されたデータの微分、前記検出されたデータのフィルタリング、及び前記検出されたデータの逆投影を有する、請求項１３記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１６】
前記検出されたデータの逆投影は、前記検出されたデータの再ビンニング又は前記フィルタリングされたデータの再ビンニングを含む、請求項１５記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１７】
前記検出されたデータの逆投影は、パラレルジオメトリへの前記検出されたデータの再ビンニングを含む、請求項１５記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１８】
前記検出されたデータのフィルタリングは、傾斜フィルタラインに沿った前記検出されたデータのフィルタリングを含む、請求項１５記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１９】
前記動作発生装置は、前記電磁放射線源及び前記検出装置が実装される回転台を有する、請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項２０】
前記動作発生装置は、前記関心のある対象を支えるよう構成される直線的に動作可能な取付装置を有する、請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項２１】
前記検出装置はシングルスライス検出装置として実現される、請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項２２】
前記検出装置はマルチスライス検出装置として実現される、請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項２３】
手荷物検査装置、医療機器、材料試験装置及び物質科学解析装置を含むグループの中の１つとして構成される請求項１記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項２４】
前記決定ユニットは、１／ｓｉｎγフィルタを用いて、検出されたデータをフィルタリングするよう構成される、請求項１３記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項２５】
前記動作発生装置は、前記第１軌道が円軌道であるよう構成され、前記電磁放射線源及び前記検出装置は、回転軸について前記関心のある対象に対して回転動作を行い、
前記検出装置は、前記円軌道を実行する間に円形検出データを検出するよう構成され、
前記決定ユニットは、互いに平行であるフィルタラインに沿って前記円形検出データをフィルタリングするよう構成される、請求項１３記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項２６】
前記動作発生装置は、前記第１軌道が円軌道であって且つ前記少なくとも１つの第２軌道が螺旋軌道の一部であるように構成され、前記電磁放射線源及び前記検出装置は、回転軸について前記関心のある対象に対して回転動作を行い、
前記検出装置は、前記円軌道を実行する間は円形検出データを検出し、前記螺旋軌道の一部を実行する間は螺旋形検出データを検出するよう構成され、
前記決定ユニットは、フィルタラインに沿って前記円形検出データ及び前記螺旋形検出データをフィルタリングするよう構成され、前記螺旋形検出データの前記フィルタラインの少なくとも一部は、前記円軌道の接線又は前記螺旋軌道の一部の接線と平行である、請求項１３記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項２７】
前記決定ユニットは、前記回転軸を含む仮想プレーナディテクタを用いて定義可能なデータであって、前記円軌道及び前記螺旋軌道の一部を投影され、前記プレーナディテクタ上の前記螺旋軌道の一部の２つの隣接する巻線の投影に対する正の傾きを有した１つの漸近線を定められる検出された螺旋形データを、
（ｉ）前記円軌道の投影が前記プレーナディテクタの上側部分に位置付けられる場合は、
−前記漸近線と平行なフィルタラインに沿って、前記漸近線の下側に配置される前記プレーナディテクタ上の投影を有する螺旋形検出データ値をフィルタリングすること、及び
−前記漸近線の点が夫々の螺旋形検出データ値のプレーナディテクタ上へと当該投影の左側で位置付けられる場合に、前記円軌道の投影に接線方向であるか又は前記螺旋軌道の一部の上側投影に接線方向であるフィルタラインに沿って、前記漸近線の上側に配置される前記プレーナディテクタ上の投影を有する螺旋形検出データ値をフィルタリングすること
によって、
前記円軌道の投影が前記プレーナディテクタの下側部分に位置付けられる場合は、
−前記漸近線と平行なフィルタラインに沿って、前記漸近線の上側に配置される前記プレーナディテクタ上の投影を有する螺旋形検出データ値をフィルタリングすること、及び
−前記漸近線の点が夫々の螺旋形検出データ値のプレーナディテクタ上へと当該投影の右側で位置付けられる場合に、前記円軌道の投影に接線方向であるか又は前記螺旋軌道の一部の下側投影に接線方向であるフィルタラインに沿って、前記漸近線の下側に配置される前記プレーナディテクタ上の投影を有する螺旋形検出データ値をフィルタリングすること
によって、
第１の組のフィルタリングされた値を決定するステップと、
（ｉｉ）前記円軌道の投影が前記プレーナディテクタの上側部分に位置付けられる場合は、
−前記漸近線の点が夫々の螺旋形検出データ値のプレーナディテクタ上へと当該投影の左側で位置付けられる場合に、前記円軌道の投影に接線方向であるか又は前記螺旋軌道の一部の上側投影に接線方向であるフィルタラインに沿って螺旋形検出データ値をフィルタリングすることによって、
前記円軌道の投影が前記プレーナディテクタの下側部分に位置付けられる場合は、
−前記漸近線の点が夫々の螺旋形検出データ値のプレーナディテクタ上へと当該投影の右側で位置付けられる場合に、前記円軌道の投影に接線方向であるか又は前記螺旋軌道の一部の下側投影に接線方向であるフィルタラインに沿って螺旋形検出データ値をフィルタリングすることによって、
第２の組のフィルタリングされた値を決定するステップと
に従って、フィルタリングするよう構成される、請求項２６記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項２８】
−前記第１の組のフィルタラインが決定される場合であって、前記円軌道の投影が前記プレーナディテクタの上側部分に位置付けられるならば、
前記決定ユニットは、前記円軌道の投影の接線が前記螺旋軌道の一部の上側投影の接線よりも小さい傾きを有する場合は前記円軌道の投影に接線方向であり、前記円軌道の投影の接線が前記螺旋軌道の一部の上側投影の接線よりも大きい傾きを有する場合は前記螺旋軌道の一部の上側投影に接線方向であるフィルタラインに沿って、前記漸近線の上側に配置されるプレーナディテクタ上の投影を有する螺旋形検出データ値をフィルタリングするよう構成され、
−前記第２の組のフィルタラインが決定される場合であって、前記円軌道の投影が前記プレーナディテクタの上側部分に位置付けられるならば、
前記決定ユニットは、前記円軌道の投影の接線が前記螺旋軌道の一部の上側投影の接線よりも大きい傾きを有する場合は前記円軌道の投影に接線方向であり、前記円軌道の投影の接線が前記螺旋軌道の一部の上側投影の接線よりも小さい傾きを有する場合は前記螺旋軌道の一部の上側投影に接線方向であるフィルタラインに沿って螺旋形検出データ値をフィルタリングするよう構成され、
−前記第１の組のフィルタラインが決定される場合であって、前記円軌道の投影が前記プレーナディテクタの下側部分に位置付けられるならば、
前記決定ユニットは、前記円軌道の投影の接線が前記螺旋軌道の一部の下側投影の接線よりも小さい傾きを有する場合は前記円軌道の投影に接線方向であり、前記円軌道の投影の接線が前記螺旋軌道の一部の下側投影の接線よりも大きい傾きを有する場合は前記螺旋軌道の一部の下側投影に接線方向であるフィルタラインに沿って、前記漸近線の下側に配置されるプレーナディテクタ上の投影を有する螺旋形検出データ値をフィルタリングするよう構成され、
−前記第２の組のフィルタラインが決定される場合であって、前記円軌道の投影が前記プレーナディテクタの下側部分に位置付けられるならば、
前記決定ユニットは、前記円軌道の投影の接線が前記螺旋軌道の一部の下側投影の接線よりも大きい傾きを有する場合は前記円軌道の投影に接線方向であり、前記円軌道の投影の接線が前記螺旋軌道の一部の下側投影の接線よりも小さい傾きを有する場合は前記螺旋軌道の一部の下側投影に接線方向であるフィルタラインに沿って螺旋形検出データ値をフィルタリングするよう構成される、請求項２７記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項２９】
前記決定ユニットは、左から右へと前記第１の組のフィルタラインに沿ってフィルタリングを実行し、且つ、右から左へと前記第２の組のフィルタラインに沿ってフィルタリングを実行するよう構成される、請求項２８記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項３０】
前記決定ユニットは、第１データセットのフィルタラインによりフィルタリングされた螺旋形検出データ、第２データセットのフィルタラインによりフィルタリングされた螺旋形検出データ、及びフィルタリングされた円形検出データを重み付けして逆投影するよう構成される、請求項２９記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項３１】
前記決定ユニットは、フィルタリングされた円形検出データを１で重み付けし、前記第１の組のフィルタラインによりフィルタリングされた螺旋形検出データを２分の１で重み付けし、且つ、前記第２の組のフィルタラインによりフィルタリングされた螺旋形検出データを２分の１で重み付けするよう構成される、請求項３０記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項３２】
前記動作発生装置は、前記第１軌道が円軌道であって且つ前記少なくとも１つの第２軌道が螺旋軌道の一部であるように構成され、前記電磁放射線源及び前記検出装置は、回転軸について前記関心のある対象に対して回転動作を行い、
前記検出装置は、前記円軌道を実行する間は円形検出データを検出し、前記螺旋軌道の一部を実行する間は螺旋形検出データを検出するよう構成され、
前記決定ユニットは、前記回転軸を含む仮想プレーナディテクタを用いて定義可能な情報であって、前記円軌道及び前記螺旋軌道の一部を投影され、前記プレーナディテクタ上の前記螺旋軌道の一部の２つの隣接する巻線の投影に対する正の傾きを有した１つの漸近線を定められ、前記円軌道の投影に及び前記螺旋軌道の一部の隣接する巻線の上側投影に接線方向である接線の上ライン並びに前記円軌道の投影に及び前記螺旋軌道の一部の隣接する巻線の下側投影に接線方向である接線の下ラインを定められる前記関心のある対象に関する構造情報を、
前記円軌道の投影が前記プレーナディテクタの上側部分に位置付けられる場合は、
−（ｉ）前記円軌道の投影の上側に配置されるか、（ｉｉ）前記螺旋軌道の一部の隣接する巻線の上側投影の上側に配置されるか、又は（ｉｉｉ）前記接線の上ラインの上側に配置される前記プレーナディテクタ上の投影された螺旋データ値を有し且つ前記接線の上ラインの接線の二点間に配置される螺旋データ値を用いずに、前記関心のある対象に関する構造情報を決定するステップに従って、あるいは
前記円軌道の投影が前記プレーナディテクタの下側部分に位置付けられる場合は、
−（ｉ）前記円軌道の投影の下側に配置されるか、（ｉｉ）前記螺旋軌道の一部の隣接する巻線の下側投影の下側に配置されるか、又は（ｉｉｉ）前記接線の下ラインの下側に配置される前記プレーナディテクタ上の投影された螺旋データ値を有し且つ前記接線の下ラインの接線の二点間に配置される螺旋データ値を用いずに、前記関心のある対象に関する構造情報を決定するステップに従って、決定するよう構成される、請求項１３記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項３３】
関心のある対象を試験する方法であって、
電磁放射線源によって関心のある対象へ電磁放射線を放射するステップと；
前記電磁放射線源によって発生して前記関心のある対象を通過する電磁放射線を検出装置によって検出するステップと；
第１軌道に沿って及び該第１軌道とは異なる第２軌道に沿って前記関心のある対象に対して前記電磁気放射線源及び前記検出装置を動かすステップと；
を有し、
前記第２軌道は、該第２軌道を実行する間に検出される電磁放射線が、前記第１軌道を実行する間に検出される数学的に不完全なデータを完成させて前記関心のある対象に関する構造情報の再構成を可能にするデータを与えるように選択される、方法。
【請求項３４】
プロセッサによって実行される場合に、
電磁放射線源によって関心のある対象へ電磁放射線を放射するステップと；
前記電磁放射線源によって発生して前記関心のある対象を通過する電磁放射線を検出装置によって検出するステップと；
第１軌道に沿って及び該第１軌道とは異なる第２軌道に沿って前記関心のある対象に対して前記電磁気放射線源及び前記検出装置を動かすステップと；
を実行するよう構成されるコンピュータプログラムであって、
前記第２軌道は、該第２軌道を実行する間に検出される電磁放射線が、前記第１軌道を実行する間に検出される数学的に不完全なデータを完成させて前記関心のある対象に関する構造情報の再構成を可能にするデータを与えるように選択される、関心のある対象を試験するコンピュータプログラムを記憶するコンピュータ読出可能な媒体。
【請求項３５】
プロセッサによって実行される場合に、
電磁放射線源によって関心のある対象へ電磁放射線を放射するステップと；
前記電磁放射線源によって発生して前記関心のある対象を通過する電磁放射線を検出装置によって検出するステップと；
第１軌道に沿って及び該第１軌道とは異なる第２軌道に沿って前記関心のある対象に対して前記電磁気放射線源及び前記検出装置を動かすステップと；
を実行するよう構成され、
前記第２軌道は、該第２軌道を実行する間に検出される電磁放射線が、前記第１軌道を実行する間に検出される数学的に不完全なデータを完成させて前記関心のある対象に関する構造情報の再構成を可能にするデータを与えるように選択される、関心のある対象を試験するプログラム要素。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線画像形成の分野に関する。具体的に、本発明は、コンピュータ断層撮影装置、関心のある対象を試験する方法、コンピュータ読出可能な媒体及びプログラム要素に関する。
【背景技術】
【０００２】
過去数年にわたって、Ｘ線荷物検査は、特定の種類の物質を自動で認識して、危険物質の存在下で警報を起動することができる、より高度な自動システムに対するオペレータによる相互作用に完全に依存した簡単なＸ線画像形成システムから進展してきた。検査システムは、Ｘ線を放射するＸ線放射源を用いている。Ｘ線は、試験される荷物から検出器へと伝送又は散乱される。
【０００３】
コンピュータ断層撮影（ＣＴ）は、単一の回転軸の周囲を回る２次元のＸ線投影の連続から対象の内部の３次元画像を生成するようデジタル処理を用いる工程である。ＣＴ画像の再構成は、適切なアルゴリズムを適用することによって行われ得る。
【０００４】
従来、Ｘ線源及び検出器は、構台に取り付けられて、例えば螺旋状に関心のある対象の周囲を回る。
【０００５】
検出器列の数の増大傾向に伴い、円状コンピュータ断層撮影がますます魅力的となってきている。円状コンピュータ断層撮影に従って、Ｘ線源及び検出器は、構台に取り付けられて、円形に関心のある対象の周囲を回る。多数列検出器の検出器領域が関心のある対象全体を覆うほど十分に大きい場合は、円状走査は、多数の今日利用可能なコンピュータ断層撮影装置で行われている螺旋走査と比較して、ますます魅力的なものとなる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、円状走査のコーンビーム再構成は、測定データが数学的に不完全であるという事実に起因して、再構成される画像に、好ましくないアーティファクトを導入しうる。特に、円状ＣＴは、比較的中心から遠いスライスについてアーティファクトを示す傾向を有する。かかるアーティファクトの理由は、円状走査の数学的に不完全な軌道にある。すなわち、より正確な再構成のために必要とされうるデータが欠けている。再構成アルゴリズムはこの問題を解決することができる見込みはない。
【０００７】
アーティファクトが効果的に抑制される画像形成システムが必要とされる。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題は、独立請求項に従う特徴を備えたコンピュータ断層撮影によって、関心のある対象を試験する方法によって、コンピュータ読出可能な媒体によって、及びプログラム要素によって達成され得る。
【０００９】
本発明の実施例に従って、関心のある対象の試験のためのコンピュータ断層撮影装置が提供される。当該コンピュータ断層撮影装置は、関心のある対象へ電磁放射線を放射するよう構成される電磁放射線源と、前記電磁放射線源によって発生して前記関心のある対象を通過する電磁放射線を検出する検出装置とを有する。動作発生装置は、第１軌道に沿って及び該第１軌道とは異なる第２軌道に沿って前記関心のある対象に対して前記電磁気放射線源及び前記検出装置を動かすよう構成される。前記第２軌道は、該第２軌道を実行する間に検出される電磁放射線が、前記第１軌道を実行する間に検出される数学的に不完全なデータを完成させて前記関心のある対象に関する構造情報の再構成を可能にするデータを与えるように選択される。
【００１０】
本発明の他の実施例に従って、関心のある対象を試験する方法が提供される。当該方法は、電磁放射線源によって関心のある対象へ電磁放射線を放射するステップと、前記電磁放射線源によって発生して前記関心のある対象を通過する電磁放射線を検出装置によって検出するステップと、第１軌道に沿って及び該第１軌道とは異なる第２軌道に沿って前記関心のある対象に対して前記電磁気放射線源及び前記検出装置を動かすステップとを有する。前記第２軌道は、該第２軌道を実行する間に検出される電磁放射線が、前記第１軌道を実行する間に検出される数学的に不完全なデータを完成させて前記関心のある対象に関する構造情報の再構成を可能にするデータを与えるように選択される。
【００１１】
本発明の更なる他の実施例に従って、コンピュータ読出可能な媒体が提供される。当該媒体には、関心のある対象を試験するコンピュータプログラムであって、プロセッサによって実行される場合に、上記方法ステップを実行するよう構成されるコンピュータプログラムが記憶されている。
【００１２】
本発明の更なる他の実施例に従って、関心のある対象を試験するプログラム要素が提供される。当該プログラム要素は、プロセッサによって実行される場合に、上記方法ステップを実行するよう構成される。
【００１３】
本発明のシステムは、コンピュータプログラムによって、すなわちソフトウェアによって、あるいは、１又はそれ以上の特別の電子最適化回路によって、すなわちハードウェアで、あるいは、ハイブリッド形式で、すなわちソフトウェアコンポーネント及びハードウェアコンポーネントによって実現され得る。コンピュータ読出可能な媒体及びプログラム要素は、コンピュータ断層撮影装置を制御するための制御システムで実施され得る。
【００１４】
具体的に、本発明に従う特徴的な事項は、コンピュータ断層撮影の枠組みにおける新たな動作又は軌道スキームであって、第１及び第２の軌道が、特に、電磁放射線源と、一方では検出素子との間で、他方では検査下の対象との間にある、ＣＴ装置の様々な構成要素の動きを定義する動作又は軌道スキームが提供されるという利点を有する。（螺旋動作又は円動作のような）単一種類の軌道に制限されるのではなく、本発明は、構成要素が第１の時間間隔で及び第２の時間間隔で受ける２つの異なる数学関数（又は２つの異なる幾何学経路）によって定義される軌道を教示することによって、機能を拡張する。これは、少なくとも２つの軌道のうちの１つの間に測定されるデータがアーティファクトを生成することなく関心のある対象の画像を明りょうに再構成するには十分でないので、少なくとも２つの軌道要素を使用することを可能にする。かかる少なくとも２つの軌道要素の夫々は、１つ（例えば円軌道）で用いられる場合に、数学的に不完全なデータを提供する。しかし、このような欠けているデータ（欠測データ（missing  data））は、完全なデータを提供するよう選択され得る他の軌道によって提供される。言い換えると、高品質の再構成のために必要とされる欠測データは、データの組を数学的に完成させることを可能にする付加的な第２軌道を実行する場合に取得される。
【００１５】
本発明に従って、単一の第２軌道又は複数の異なった若しくは同一の第２軌道のいずれかを使用することが可能である。
【００１６】
例えば、円軌道は、比較的少ない労力で関心のある対象の極めて高速な検査を可能にするが、再構成された画像においてアーティファクトを生成しうる。かかるアーティファクトは、純粋な円状走査の間に取得されるデータが、監視下の対象の画像のアーティファクトのない再構成のために十分な情報を含まない、という事実に由来する。このような円状走査（又は、比較的短い放射時間の間に取得される螺旋状走査）が、円状走査（又は短い螺旋状走査）に関するデータを取得する前及び／又は後で取得されたデータと結合される場合に、この付加的な軌道からのデータは、高い解像度を有して試験下の対象の画像を再構成するよう主たる軌道からのデータと結合されて、アーティファクトが低減された画像をもたらす。
【００１７】
本発明の一実施例に従って、管又は検出器が対象の周りを円形に動く円状ＣＴ走査は、関心のある対象が回転しない管及び検出器とともに延在する軸に平行なライン沿いの走査と組み合わされ得る。このように、本実施例に従って、特定の直線軸に平行なラインからのデータと共に円軌道で取得されるデータが使用される。このような手段の利点は、記載される軌道が今日のスキャナにより実現され得る点である。
【００１８】
ラインに沿った関心のある対象の動きに従うデータは、本実施例の枠組みで、例えば、その後に円状走査又は螺旋状走査が続く最初のパイロット走査の間に取得され得る。パイロット走査（ＣＴスカウトビュー又はスキャノグラム又はトポグラムとも称される。）は平面放射線写真のようなフラットな画像を生成し、Ｘ線管は患者がスキャナの中を移動している間は回転しない。このような画像形成形式は、また、プレーナ画像を取得する手段としても使用され得る。言い換えると、パイロット走査の間、コンピュータ断層撮影装置の構台は回転せず、Ｘ線源及びＸ線検出器は、試験下の関心のある対象の長さに沿ってシフトされる。パイロット走査は、通常、パイロット走査の間に取得される２次元画像走査から関心のある臓器を識別して、より詳細な走査が行われ得る領域を手動で決定すべく放射線科医によって使用される。
【００１９】
円形ＣＴ軌道である第１軌道及び直線軸に平行なラインによって表される第２軌道を有する軌道を含む試験は、有利な再構成アルゴリズムを用いて評価され得る。有利に、フィルタ逆投影法が使用され得る。このようなアルゴリズムを用いると、フィルタ逆投影法を用いた画像を用いない画像と比較することで明らかなように、画像品質の十分な改善が得られる。
【００２０】
本発明の代替の実施例に従って、円軌道及び“円弧（アーク）”軌道の組み合わせが使用されても良い。（少量のパイロットラインが円状走査の再構成のための欠けているラドン面を満たすために使用される）上記の“サークル及びライン（circle  and  line）”プロトコルとは対照的に、“サークル及びアーク（circle  and  arc）”プロトコルは、構台及び取付台（mounting  table）のより滑らかな動きを可能にする。滑らかに取付台を動かすことを可能にするこのようなサークル及びアークプロトコルの枠組みで、パイロット走査と円状走査との間の時間が患者動作の危険性を保持し、従って、台を停止させることにより、好ましくない方法で台に対して患者の位置が変化しうる、という事実から生じる問題が回避され得る。サークル及びアークプロトコルの枠組みで、このような問題は安全に回避される。これは、ライン走査から円状走査への移行が、その間に構台が加速される必要があることで、完全には滑らかに行われ得ないことによる。しかし、“サークル及びアーク”プロトコルは、患者が走査の終了まで息を止めることを問題としない。このように、特定の用途に関し、サークル及びアークプロトコルは好まれ得る。例えば、患者が長時間息を止めることができない場合に、パイロット走査は極めて短いものとなる。
【００２１】
サークル及びアークプロトコルに従って、構台は連続的に回転するよう操作され得る。測定は、円状走査が行われるべき位置への台の移動により始まる。すなわち、螺旋状走査と同様のアークが行われる。次いで、純粋な円状走査が記録され（この間、台は動かない。）、円状走査の後、取付台は再び同じ方向に動かされ得る。これは、円の他方の側での円弧状軌道に相当する。２つの円弧及び円又は、代替的に、円の後に続く又は円に先行する単一の円弧から成るこのようなプロトコルにより、データは、実１段階取得スキームで取得され得る。これは、動作に起因するアーティファクトを減らし、例えば、短すぎるパイロット走査に伴う問題を阻止し、同時に、全ての走査について同じデータ量を保証する。少量のパイロット走査でありうるライン走査と同様に、アーク走査は、“主たる”円状走査よりも小さい電流又は少ない線量で行われ得る。サークル及びアークプロトコルは、最小限の動作アーティファクトを保証し、再構成のための一定量のデータを保証し、高品質の画像を達成する１段階プロトコルである。
【００２２】
従属請求項を参照して、本発明の更なる実施例について記載する。
【００２３】
以下、本発明のコンピュータ断層撮影装置の実施例ついて記載する。しかし、これらの実施例は、関心のある対象を試験する方法、コンピュータ読出可能な媒体及びプログラム要素にも適用され得る。
【００２４】
当該コンピュータ断層撮影装置の一実施例に従って、前記動作発生装置は、前記第１軌道が前記第２軌道の前にあるように構成され得る。代替的に、前記第１軌道は前記第２軌道の後に続いても良い。これらの実施例に従って、２つの軌道は相次いで取得される。従って、２つの異なる数学関数又は幾何学形状は、軌道シーケンス全体を表すことができる。前記第１軌道と前記第２軌道との間の移行は、動作アーティファクトの発生源となりうる如何なる突然の移行も防止又は回避するよう滑らかに、例えば数学的に連続的に行われるべきである。
【００２５】
記載される実施例に代わって、前記動作発生装置は、前記第２軌道が、前記第１軌道の前にある第１の部分と、前記第１軌道の後に続く第２の部分とを有するように構成され得る。本実施例に従って、前記第１軌道は、前記第２軌道の第１の部分と前記第２軌道の第２の部分との間に挟まれる。前記第２軌道の２つの部分は、同一であってもなくても、対称的であってもなくても、あるいは、ミラー反転されてもされなくても良い。例えば、前記第１軌道としての円軌道は、前記第２軌道を形成する２つの直線軌道部分、又は２つの螺旋若しくは円弧状軌道部分、又は１つの直線軌道部分及び１つの螺旋若しくは円弧状軌道部分によって挟まれ得る。多数の様々な軌道及び軌道部分の配列が可能であるが、付加的な第２軌道は、隔絶された方法で前記第１軌道を解析することによって生じうるアーティファクトを除去又は排除する欠測値を提供するようあるべきである。
【００２６】
前記動作発生装置は、前記第１軌道が円軌道の少なくとも一部であるか又は螺旋軌道の少なくとも一部であるように構成され得る。具体的に、前記第１軌道が円軌道である場合に、極めて高速な走査が、関心のある対象全体をカバーするよう可能である。しかし、画像アーティファクトをもたらす欠測値は、直線軌道、円軌道若しくは螺旋軌道、又はこれらの一部でありうる第２軌道から受け取られるデータを考慮して再構成を実行することによって除去され得る。
【００２７】
前記動作発生装置は、前記第１軌道及び前記第２軌道が（数学的に）連続して（単一ステップ又は準単一ステップで）得られるように構成され得る。このような１段階取得は、関心のある対象（例えば、試験下にある患者。）の動きにより生ずる動作アーティファクトが回避され得るという利点を有する。これは、１段階取得スキームが、連続的に、従って、極めて短い時間間隔で、必要なデータを取得して、データ取得中の好ましくない動作の危険を減らすためである。
【００２８】
具体的に、当該コンピュータ断層撮影装置は、前記電磁放射線源及び前記検出装置が前記第１軌道及び前記第２軌道を実行する間は回転されるように構成される動作発生装置を有し、前記関心のある対象は、前記第２軌道を実行する間は直線的に動かされ、前記第１軌道を実行する間は固定される。このようなサークル及びアークプロトコルは（中央）円形動作部分を有する。この円形動作部分の前及び／又は後で、付加的なデータが、試験の対象に対する管及び検出器の円弧状動作から取られる。
【００２９】
記載される実施例を更に参照して、前記動作発生装置は、前記第２軌道が、前記第１軌道の前にある第１の部分と、前記第１軌道の後に続く第２の部分とを有するように構成され得る。この構成は、前記第１軌道を挟む前記第２軌道の２つの部分を有する。
【００３０】
記載される実施例に代わって、前記動作発生装置は、前記電磁放射線源及び前記検出装置が前記第１軌道を実行する間は回転され且つ前記第２軌道を実行する間は固定されるように構成され得る。前記関心のある対象は、前記第２軌道を実行する間は直線的に動かされ、前記第１軌道を実行する間は固定される。このようなサークル及びラインスキームは、放射線源及び検出器に対する前記関心のある対象の直線動作を伴う部分を更に有する円状走査を含む。この付加的な情報は、３次元画像の再構成のために必要とされるデータの組を完成させるために使用される。
【００３１】
前記動作発生装置は、前記第２軌道がパイロット走査中に実行されるように構成され得る。パイロット走査は、通常、関心のある試験領域を決定又は制限して、関心のある対象がパイロット走査の後のメイン走査の間に浴びる放射線量を減らすために、実際の測定の前のＣＴ試験において行われる。このようなパイロット走査のデータは、３次元画像を再構成するようデータを完成させるためのソース（source）として有利に用いられ得る。
【００３２】
本発明のコンピュータ断層撮影装置は、前記検出装置から受信される検出信号の解析に基づき、前記関心のある対象に関する構造情報を決定するよう構成される決定ユニットを更に有する。この決定ユニットは、再構成された画像が計算されるように前記検出データを処理するよう構成され得る中央演算処理ユニット等を有しうる。本発明との関連で、フィルタ逆投影解析は、検出されたデータを微分するステップと、前記検出されたデータをフィルタリングするステップと、前記検出されたデータを逆投影するステップとを有しうる再構成スキームとして適用され得る。このような再構成の枠組みで、関心のある対象に対するＸ線管及び検出器の軌道が定義され、実施される検出器形状が考えられ、取得されるデータが関心のある対象を再構成するために処理される。以下で詳細に記載されうるこのような再構成の枠組みで、取得されたデータは最初に微分され、次いで、適切なフィルタ関数によるフィルタステップが実行され、その後に、逆投影ステップが、測定されたデータから関心のある対象の画像を計算するよう実行され得る。検出されたデータの逆投影は、パラレルジオメトリへの前記検出されたデータの再ビンニングを含みうる。このステップは、逆投影が効率的な方法で実行され得るように、特に、フィルタリングステップの後に実行され得る。これは、数の上で高価な項目（terms）が削除され、あるいは、数の上でより高価でない項目によって交換され得るように、逆投影項目を数学的に変形することによって、画像を再構成する計算時間を著しく加速することを可能にする。このスキームの詳細については以下で記載する。かかるスキームは、焦点投影から平行投影を得るのに、データの極めて有効なグループ分けを含む。
【００３３】
当該コンピュータ断層撮影装置は、前記検出されたデータの逆投影が、パラレルジオメトリへの前記検出されたデータの再ビンニングを含むように構成され得る。言い換えると、データは、以下でより詳細に記載されるように、パラレルディテクタジオメトリ（parallel  detector  geometry）に従って再ビンニングされ得る。
【００３４】
当該コンピュータ断層撮影装置は、更に、前記検出されたデータのフィルタリングが、傾斜フィルタラインに沿った前記検出されたデータのフィルタリングを含むように構成され得る（図１３乃至図１６参照。）。
【００３５】
当該コンピュータ断層撮影装置の前記動作発生装置は、前記電磁放射線源及び前記検出装置が実装される回転台を有することができる。この台によって、試験下の対称に対するＸ線管及び検出器の回転動作が達成可能である。
【００３６】
更に、前記動作発生装置は、前記関心のある対象を支えるよう構成される直線的に動作可能な取付装置を有することができる。言い換えると、前記関心のある対象は、取付装置上に配置され、例えば、一定速度を有して又は加速されて、線形にシフトされ得る。これにより、複雑な軌道でさえ実現可能となる。
【００３７】
前記検出装置はシングルスライス検出装置であっても良い。情報がメイン走査の間に簡単なシングルスライス検出装置によって測定されない、画像を再構成するための欠測値は、付加的な軌道によって提供され得る。
【００３８】
代替的に、前記検出装置はマルチスライス検出装置であっても良い。かかる構成は、マルチスライス検出装置が、付加的な軌道を実行する間に測定される付加的な情報によって完成される場合に、関心のある対象の構造情報を再構成するのに十分な情報を収集するよう構成され得るので、円形ＣＴ装置の枠組みにおいて特に有利である。本発明に従って、欠けている情報は、メインの軌道（例えば、円軌道又は螺旋軌道。）に加えて実行される補助的な軌道（例えば、直線軌道又は円弧軌道。）から提供され得る。
【００３９】
本発明に従うコンピュータ断層撮影装置は、手荷物検査装置、医療機器、材料試験装置及び物質科学解析装置を含むグループの中の１つとして構成され得る。しかし、本発明に従うコンピュータ断層撮影装置は、記載される用途に限定されず、他の用途が同様に使用され得る。
【００４０】
好ましい実施例で、前記決定ユニットは、１／ｓｉｎγフィルタを用いて、検出されたデータをフィルタリングするよう構成される。１／ｓｉｎγフィルタは、例えば、Ｂｏｎｔｕｓ，Ｃ．等による“A  quasiexact  reconstruction  algorism  for  helical  CT  using  a  3-Pi  acquisition”、Ｍｅｄ．Ｐｈｙｓ．３０、２４９３〜２５０２頁（２００３年）から知られており、以下で更に説明されうる。このフィルタによりフィルタリングされたデータによる前記関心のある対象に関する構造情報の決定は、該構造情報を示す再構成画像の品質を改善する。更に、１／ｓｉｎγフィルタによりフィルタリングされたフィルタ検出データにより、正確な又はほぼ正確な再構成方法が行われ得る。この方法は、Ａ．Ｋａｔｓｅｖｉｃｈによる“An  improved  exact  filtered  back-projection  algorithm  for  spiral  computed  tomography”、Ａｄｖ．Ａｐｐｌ．Ｍａｔｈ．３２、６８１〜９７頁に開示される再構成方法に基づく。
【００４１】
これにより、関心のある対象に関する構造情報の決定は、ラドン反転のような他の正確な又はほぼ正確な再構成アルゴリズムと比較して少ない計算費用で行われ得る。このようにして、関心のある対象に関する構造情報の決定は、他の正確な又はほぼ正確な再構成アルゴリズムと比較してより高速に行われ得る。
【００４２】
更なる好ましい実施例で、前記動作発生装置は、前記第１軌道が円軌道であるよう構成され、前記電磁放射線源及び前記検出装置は、回転軸について前記関心のある対象に対して回転動作を行い、前記検出装置は、前記円軌道を実行する間に円形検出データを検出するよう構成され、前記決定ユニットは、互いに平行であるフィルタラインに沿って前記円形検出データをフィルタリングするよう構成される。円形検出データに対して、互いに平行であるフィルタラインを使用することは、更に、構造情報の再構成画像の品質を改善する。
【００４３】
回転軸についての前記関心のある対象に対する前記電磁放射線源及び前記検出装置の回転動作は、関心のある対象が固定された状態で行われ得る。この場合は、前記電磁放射線源及び前記検出装置が動く。放射線源及び検出装置が固定されている場合は、関心のある対象が動く。
【００４４】
更なる好ましい実施例で、前記Ｘ線動作発生装置は、前記第１軌道が円軌道であって且つ前記少なくとも１つの第２軌道が螺旋軌道の一部であるように構成され、前記検出装置は、前記円軌道を実行する間は円形検出データを検出し、前記螺旋軌道の一部を実行する間は螺旋形検出データを検出するよう構成され、前記決定ユニットは、フィルタラインに沿って前記円形検出データ及び前記螺旋形検出データをフィルタリングするよう構成され、前記螺旋形検出データの前記フィルタラインの少なくとも一部は、前記円軌道の接線又は前記螺旋軌道の一部の接線と平行である。前記円軌道の接線又は前記螺旋軌道の一部の接線に平行である前記螺旋形検出データのフィルタラインの使用により、更に、前記関心のある対象に関する構造情報を示す再構成画像の品質が改善される。すなわち、かかる画像に含まれる画像アーティファクトは減少する。
【００４５】
前記決定ユニットは、請求項２７で定義されるように、第１及び第２の組のフィルタラインに沿って前記螺旋形検出データをフィルタリングするよう構成され得る。かかるフィルタラインの使用は、かかるフィルタラインを使用しない再構成画像よりも少ないアーティファクトを有する再構成画像をもたらす。このように、かかるフィルタラインの使用は、前記関心のある対象に関する構造情報を示す再構成画像の品質を改善する。更に、正確な又はほぼ正確な再構成アルゴリズムが、これらのフィルタリングされた値に容易に適用され得、前記関心のある対象に関する構造情報の決定が、より少ない計算負荷で行われることを可能にする。
【００４６】
前記関心のある対象に関する構造情報を示す再構成画像の品質は、更に、請求項２８で定義されるように、前記第１及び第２の組のフィルタラインに沿って検出される螺旋形検出データをフィルタリングするよう前記決定ユニットを構成することによって改善され得る。
【００４７】
好ましくは、前記決定ユニットは、前記第１の組のフィルタラインに沿って左から右へとフィルタリングを実行し、前記第２の組のフィルタラインに沿って右から左へとフィルタリングを実行するよう構成される。これは、更に、前記関心のある対象に関する構造情報を示す再構成画像の品質を改善する。
【００４８】
方向“左から右へ”及び“右から左へ”は、以下で更に説明されうる仮想プレーナディテクタに関して定義される。
【００４９】
更に好ましくは、前記決定ユニットは、前記第１の組のフィルタラインによりフィルタリングされた螺旋形検出データ、前記第２の組のフィルタラインによりフィルタリングされた螺旋形検出データ、及びフィルタリングされた円形検出データを重み付けして逆投影するよう構成される。フィルタリングされた値の重み付け及び逆投影は、少ない計算費用で実行され得、更に良好な品質を有する、前記関心のある対象に関する構造情報を示す再構成画像をもたらす。
【００５０】
更に好ましい実施例で、前記決定ユニットは、フィルタリングされた円形検出データを１で重み付けし、前記第１の組のフィルタラインによりフィルタリングされた螺旋形検出データを２分の１で重み付けし、且つ、前記第２の組のフィルタラインによりフィルタリングされた螺旋形検出データを２分の１で重み付けするよう構成される。この特別の重み付けスキームは、更に、前記関心のある対象に関する構造情報を示す再構成画像の品質を改善する。
【００５１】
請求項３２に従って、前記決定ユニットは、仮想プレーナディテクタのある領域にある当該仮想プレーナディテクタ上の投影を有する螺旋形検出データ値を無視するよう構成される。前記仮想プレーナディテクタ及びこれらのある領域については、以下で更に説明する。無視される螺旋データ値は冗長なデータ値である。すなわち、それらは、再構成された画像の品質を低下させることなく、再構成の間に無視され得る。従って、請求項３２に従って、前記関心のある対象に関する構造情報を示す再構成画像は、より少ない計算負荷で決定され得る。
【００５２】
本発明の上記態様及び更なる態様は、以降で記述される実施例から明らかであり、これらの実施例を参照して説明される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５３】
本発明について、実施例を参照して以下でより詳細に記載する。本発明は、記載される実施例に限定されない。
【００５４】
図面の記載は図式的である。夫々の図において、同一の又は類似する要素には同じ参照符号が付されている。
【００５５】
図１は、本発明に従うコンピュータ断層撮影スキャナシステムの実施例を示す。
【００５６】
この実施例を参照して、本発明は、手荷物に関して例えば爆発物等の危険物質を検出する手荷物検査における応用に関して記載される。しかし、本発明はこのような用途に限定されず、医用画像の分野や材料試験等の他の産業用途でも利用され得る点に留意すべきである。
【００５７】
図１に表されるコンピュータ断層撮影装置１００は、コーンビームＣＴスキャナである。しかし、本発明は、ファンビーム・ジオメトリによっても実施され得る。図１に表されるＣＴスキャナは、回転軸１０２の周りを回転可能な構台１０１を有する。構台１０１は、モータ１０３によって駆動される。参照番号１０４は、例えばＸ線源等の放射線源を表し、本発明の態様に従って、多色光又は単色光を放射する。
【００５８】
参照番号１０５は、放射線源１０４から放射される放射線ビームをコーン型放射線ビーム１０６に形成する開口システムを表す。コーンビーム１０６は、構台１０１の中央に、すなわち、ＣＴスキャナの試験領域に配置された関心のある対象１０７を貫通して、検出器１０８上に当たるように向けられる。図１から明らかなように、検出器１０８は、構台１０１でメインの放射線源１０４に対向して配置されており、検出器１０８の表面はコーンビーム１０６によってカバーされる。図１に表される検出器１０８は、関心のある対象１０７を通り抜けたか又は対象１０７によって散乱されたＸ線を、エネルギー分解によって又は非エネルギー分解によって各々検出可能な複数の検出器素子１２３を有する。
【００５９】
関心のある対象１０７の走査中に、放射線源１０４、開口システム１０５及び検出器１０８は、矢印１１６によって示される方向で構台１０１に沿って回転され得る。放射線源１０４、開口システム１０５及び検出器１０８を伴った構台１０１の回転のために、モータ１０３はモータ制御ユニット１１７へ接続されている。モータ制御ユニット１１７は、計算又は決定ユニット１１８へ接続されている。
【００６０】
図１で、関心のある対象１０７は、コンベアベルト１１９上に配置された手荷物の品物である。関心のある対象１０７の走査中に、構台１０１が手荷物の品物１０７の周りを回転する間、コンベアベルト１１９は、構台１０１の回転軸１０２に平行な方向に沿って関心のある対象１０７を動かすことができる。これによって、関心のある対象１０７は、（コンベアベルト１１９は関心のある対象１０７を動かさず、構台１０１が回転する場合には）円状の走査経路に沿って、又は（コンベアベルト１１９が関心のある対象１０７を動かし且つ構台１１０が回転する場合には）螺旋状の走査経路に沿って、又は（コンベアベルト１１９が関心のある対象１０７を動かし、構台１０１は回転しない場合には）直線状の走査経路に沿って走査され得る。コンベアベルト１１９は固定であっても良く、あるいは、走査中に動き、そして停止されて、信号スライスを測定しても良い。コンベアベルト１１９を設ける変わりに、例えば、関心のある対象１０７が患者である医療用途では、可動式テーブルが使用される。しかし、記載される場合の全てで、回転軸１０２に平行な方向での移動、更には回転軸１０２の周りでの構台１０１の回転がある場合には螺旋状走査を実行可能である点に留意すべきである。代替的に、記載される場合の全てで、回転軸１０２に平行な方向での移動がなく、回転軸１０２の周りでの構台１０１の回転しかない場合には、円状走査を行うことも可能である。更に、加速して又は一定速度で直線ラインに沿って走査を行うことが可能である。
【００６１】
更に、図１に示されるコーンビーム構造の代替案として、本発明がファンビーム構造によって実現され得る点が重視されるべきである。一次ファンビームを発生させるために、開口システム１０５はスリットコリメータとして構成され得る。
【００６２】
検出器１０８は決定ユニット１１８へ接続されている。決定ユニット１１８は、検出結果、すなわち、検出器１０８の検出器素子１２３からのリードアウトを受け取って、かかるリードアウトを基に走査結果を決定する。更に、決定ユニット１１８は、モータ１０３による構台１０１の移動及びモータ１２０によるコンベアベルト１１９の移動を調整するために、モータ制御ユニットと通信する。
【００６３】
決定ユニット１１８は、検出器１０８のリードアウトから画像を再構成するよう構成される。計算ユニット１１８で生成された再構成画像は、インターフェース１２２を介してディスプレイ（図１に図示せず。）へ出力され得る。
【００６４】
決定ユニット１１８は、検出器１０８の検出器素子１２３からのリードアウトを処理するデータプロセッサによって実現されても良い。
【００６５】
更に、図１から明らかなように、決定ユニット１１８は、例えば、手荷物の品物１０７の中に不審物が検出される場合に自動的に警報を発するよう、ラウドスピーカ１２１へ接続されても良い。
【００６６】
関心のある対象１０７の試験のためのコンピュータ断層撮影装置１００は、マトリクス状に配置された複数の検出器素子１２３を有する検出器１０８を有する。各検出器素子１２３は、関心のある対象１０７を通り抜けたＸ線を検出するよう構成される。更に、コンピュータ断層撮影装置１００は、検出素子１２３から受け取った検出信号の解析に基づき関心のある対象１０７に関する構造情報を決定するよう構成される決定ユニット１１８を有する。
【００６７】
コンピュータ断層撮影装置１００は、関心のある対象１０７へＸ線を放射するよう構成されるＸ線源１０４を有する。電磁放射線源１０４と検出素子１２３との間に設けられているコリメータ１０５は、電磁放射線源１０４から放射された電磁放射線ビームを平行にしてコーンビームを形成するよう構成される。代替的に、図１には図示されないが、ファンビームを形成するために、コリメータ１０５に代えてスリットコリメータが用いられても良い。検出素子１２３は、マルチスライス検出器配列１０８を形成する。コンピュータ断層撮影装置１００は手荷物検査装置として構成される。
【００６８】
コンピュータ断層撮影装置１００は、関心のある対象１０７を試験することを可能にする。コンピュータ断層撮影装置は、関心のある対象１０７にＸ線を放射するよう構成されるＸ線管１０４を有する。検出器１０８は、Ｘ線管１０４によって発生して関心のある対象１０７を通り抜けた電磁放射線を検出するよう構成される。更に、構台１０１及びコンベアベルト１１９は、第１軌道に沿って及び第１軌道とは異なる第２軌道に沿って関心のある対象１０７に対して電磁放射線源１０４及び検出器１０８を動かすよう構成される動作発生装置（又は動作制御装置）を形成する。第２軌道は、第２軌道を実行する間に検出される電磁放射線が、第１軌道を実行する間に検出される数学的に不完全なデータを完成させて、関心のある対象１０７に関する構造情報の再構成を可能にするデータを提供するように選択される。
【００６９】
コンピュータ断層撮影装置は、本発明の実施例に従って動かされる場合に、最初に、構台１０１が回転する第１軌道の第１の部分を実行する。このとき同時に、コンベアベルト１１９は、方向１０２に沿って関心のある対象１０７を直線的に動かす。続く第２軌道に従って、コンベアベルト１１９は停止し、構台１０１の回転は続く。第２軌道を実行する場合には、円状走査が行われる。その後の第１軌道の第２の部分で、コンベアベルト１１９は、第２の螺旋状アークが第２軌道として実行されるように方向１０２に沿って再び動く。
【００７０】
第２軌道に従う円状走査は、単独で行われる場合に、関心のある対象１０７の画像をアーティファクト無く再構成するための十分な量のデータを提供しない。しかし、決定ユニット１１８が、先行する又は後に続くアーク状走査の間に取得されるデータも考慮に入れる場合には、十分なデータが、アーティファクトの無い方法で関心のある対象１０７の画像を再構成するよう提供される。
【００７１】
以下では、図２を参照しながら、本発明の第２の実施例に従うコンピュータ断層撮影装置２００について記載する。
【００７２】
コンピュータ断層撮影装置２００は、試験下で患者２０２上にＸ線を当てるＸ線管２０１を有する。患者を通り抜けたか又は患者によって減衰されたＸ線は、検出器２０３によって検出され得る。Ｘ線管２０１及びＸ線検出器２０３は、矢印２０４によって示されるように回転可能な回転台１０１に取り付けられている。更に、患者２０２は、矢印２０６に沿って直線的に移動可能な取付台（mounting  table）２０５上に配置される。検出器２０３によって検出されたデータは、患者２０２の画像を再構成する決定ユニット１１８へ供給される。
【００７３】
２つの軌道が、患者２０２の内部の構造に関するデータを取得するために使用される。第１軌道の第１の部分を実行するために、構台１０１は固定され、取付台２０５は、方向２０６に沿って直線的にＸ線管２０１及びＸ線検出器２０３に対して動かされる。この第１軌道の第１の部分で、対応するデータが測定される。その後、取付台２０５の直線移動は停止され、台１０１は矢印２０４によって示されるように回転する。このような構成において、円状走査が第２軌道として得られる。この円状走査を終えた後に、台１０１の回転は再び停止され、取付台２０５は再び方向２０６に沿ってシフトされる。このようにして、第１軌道の第２の部分が得られる。第１軌道の第２の部分を実行する間に測定されるデータは、第２軌道を実行する間に取得されたデータの情報を完成させるために使用される。このようにして、第２軌道に関して測定された数学的に不完全なデータの組は、アーティファクトの無い方法で関心のある対象２０２の再構成を可能にするように、第１軌道を実行する間に測定されたデータによって完成される。
【００７４】
以下では、図２Ａ及び図２Ｂを参照しながら、“サークル及びアーク（circle  and  arc）”プロトコルについて説明する。
【００７５】
図２Ａは、時間がプロットされる横座標２２１と、構台の回転状態がプロットされる縦座標２２２とを有するダイアグラム２２０を示す。従って、図２Ａは、“サークル及びアーク”プロトコルに従う図２に示された構台１０１の回転状態の時間依存を表す。図２Ｂは、時間がプロットされる横座標２３１と、シフト可能な取付台の直線移動状態がプロットされる縦座標２３２とを有するダイアグラム２３０を示す。従って、図２Ｂは、“サークル及びアーク”プロトコルに従う図２に示された取付台２０５の移動状態の時間依存を表す。第１軌道の第１の部分２２３の間は、構台は回転し、取付台は直線的に動く。第２軌道２２４の間は、構台は回転し、取付台は停止される。第１軌道の第２の部分２２５の間は、構台は再び回転し、取付台は再び直線的に動く。有効に、患者２０２に対する放射線源２０１及び検出器２０３の移動軌道は、２つの円弧（アーク）状の軌道の間で切り替えられる円軌道によって記載される。
【００７６】
以下では、図２Ｃ及び図２Ｄを参照しながら、“サークル及びライン（circle  and  line）”プロトコルについて説明する。
【００７７】
図２Ｃは、時間がプロットされる横座標２４１と、構台の回転状態がプロットされる縦座標２４２とを有するダイアグラム２４０を示す。従って、図２Ｃは、“サークル及びライン”プロトコルに従う図２に示された構台１０１の回転状態の時間依存を表す。図２Ｄは、時間がプロットされる横座標２５１と、シフト可能な取付台の直線移動状態がプロットされる縦座標２５２とを有するダイアグラム２５０を示す。従って、図２Ｄは、“サークル及びライン”プロトコルに従う図２に示された取付台２０５の移動状態の時間依存を表す。第１軌道の第１の部分２５３の間は、構台は固定され、取付台は直線的に動く。第２軌道２５４の間は、構台は回転し、取付台は停止される。第１軌道の第２の部分２５５の間は、構台は再び固定され、取付台は再び直線的に動く。有効に、患者２０２に対する放射線源２０１及び検出器２０３の移動軌道は、２つの直線（ライン）状の軌道の間で切り替えられる円軌道によって記載される。
【００７８】
図３を参照すると、放射線源の軌道３００が、２つのアーク及び円形走査をつないだ走査プロトコルに従って３次元でプロットされている。言い換えると、軌道３００は中心の円軌道３０１を有する。この軌道３０１は、第２軌道の第１のアーク状部分３０２に先行され、第２軌道の第２のアーク状部分３０３が後に続く。図３に示されるような走査は、１ステップで、連続的に回転する構台により実行され得る。有利に、かかる走査は、比較的に患者の移動に対して敏感ではなく、走査中に構台の回転の加速又は減速を必要としない。
【００７９】
以下では、本発明の実施例に従う再構成アルゴリズムについて記載する。記載される再構成アルゴリズムはフィルタ逆投影法（filtered  back-projection  method）であり、サークル及びライン走査に基づき記載される。このアルゴリズムを用いると、図４Ａ、図４Ｂに示される２つの画像４００、４１０を比較することで明らかなように、画像品質の有意な改善が達成可能である。
【００８０】
本発明の記載される実施例に従うフィルタ逆投影法の枠組みでは、ｘｙ面にある円及びｚ軸に平行なラインを有する軌道が考えられる。ｚ軸に平行なラインはｚラインとして表されうる。この軌道シーケンス上の点は、式（１）：
【数１】
2009534079.tif 000003
に従ってパラメータ化される。
【００８１】
式（１）で、Ｒは放射線源から回転軸までの距離に相当し、ｓは軌道をパラメータ化する角度変数である。
【００８２】
以下、検出器形状の解析について記載する。
【００８３】
従来のＣＴスキャナは、通常、円柱表面の一部である検出器を備える。この円柱の対称軸はｚ軸に平行であり、焦点を含みうる。このような“フォーカスディテクタ（focus-detector）”上の点は、角度変数α及び変数ｖＦを用いてパラメータ化され得る。ｚ＝ｚ０に位置付けられている放射線源に関して、基点からフォーカスディテクタ上の要素へと向くベクトルΓＦは、式（２）：
【数２】
2009534079.tif 000004
によって与えられる。
【００８４】
式（２）で、Ｄは放射線源から検出器中央までの距離に相当する。
【００８５】
便宜上、仮想的な“センタディテクタ（center-detector）”が導入されても良い。フォーカスディテクタと同様に、センタディテクタは円柱の表面に位置付けられる。円柱の対称軸は、この場合に、ｚ軸に相当する。従って、ディテクタ上の点は、ベクトルΓＦ：
【数３】
2009534079.tif 000005
を導入することによってパラメータ化され得る。
【００８６】
式（３）で、β及びｖＣは、フォーカスディテクタの座標α及び変数ｖＦと全く同じくディテクタ座標である。図５及び図６は、軌道並びにフォーカスディテクタ及びセンタディテクタを例示する。具体的に、図５はフォーカスディテクタによるアプローチを示し、図６はセンタディテクタによるアプローチを示す。
【００８７】
焦点及びあるフォーカスディテクタ要素を含むラインは、式（４）：
【数４】
2009534079.tif 000006
のように、ｌＦとしてパラメータ化され得る。
【００８８】
式（４）を用いると、対象点ｘ＝（ｘ，ｙ，ｚ）が投影されるディテクタ要素の座標は：
【数５】
2009534079.tif 000007
のように、計算され得る。
【００８９】
同様に、焦点及びセンタディテクタ要素を含むラインは、式（６）：
【数６】
2009534079.tif 000008
に従ってパラメータ化され得る。
【００９０】
対象点は、座標：
【数７】
2009534079.tif 000009
を有して、ディテクタ要素上に投影される。
【００９１】
フォーカスディテクタ及びセンタディテクタのいずれについても、座標α及びβはｘ、ｙにのみ依存し、一方、ｖＦ及びｖＣはｘ、ｙ及びｚに依存する。
【００９２】
以下、平行放射線（parallel  rays）の解析について記載する。
【００９３】
物理検出器は行及び列を有しうる。対応する検出器素子は、変数α及びｖＦで等距離で離され得る。従って、式（８）及び（９）：
【数８】
2009534079.tif 000010
は、固定値ｚ＝ｚ０に関して検出器素子の中心をパラメータ化する。
【００９４】
数学的な理由により、便宜上、逆投影が行われる前に、ｚラインに沿って取得されたデータは再編成されるべきである。パラレルディテクタ（parallel-detector）に関連する投影データに関して、様々な放射線源の位置からのデータが結合され得る。センタディテクタ座標を用いると、パラレルジオメトリにおける座標のパラメータ化は、固定値ｖＣに関して、式（１０）、（１１）：
【数９】
2009534079.tif 000011
によって与えられる。
【００９５】
式（１０）及び（１１）で、Δｚは、軌道ライン上の２つの連続する投影の間の距離に相当する。図７乃至図１０は夫々、フォーカスディテクタに関して及びセンタディテクタに関して、２つの平行投影を例示する。具体的に、図７及び図８は、フォーカスディテクタ座標によってパラメータ化される平行放射線を示す。図９及び図１０は、センタディテクタ座標によってパラメータ化される平行放射線を示す。
【００９６】
ｖＣは所与の平行投影に関しては固定されるので、式（７）は、所与の対象点ｘ＝（ｘ，ｙ，ｚ）が投影されるディテクタ列及びディテクタ行を決定するために使用され得る。このため、β及びσが最初に計算され、次に、かかる値はｚ０＝ｚ−σｖＣを決定するために使用される。
【００９７】
以下、再構成理論の解析について説明する。
【００９８】
軌道上の全ての位置ｙに関して、測定される投影データＤｆは、式（１２）：
【数１０】
2009534079.tif 000012
によって記述され得る。
【００９９】
言い換えると、全ての位置ｙから、放射線に沿った線積分は、異なる単位ベクトルΘによって記述されるある組の方向を向いていると考えられる。便宜上、それは、ｚラインｙ｜（ｓ）＝ｙＬ（ｚ＝ｈｓ）について設定される。ここで、ｈ＞０は任意の定数である。
【０１００】
第１の再構成ステップは、以下：
【数１１】
2009534079.tif 000013
のように、データを微分するステップを有する。
【０１０１】
言い換えると、式（１３）は、データが、考えられうる平行放射線と関連する様々な投影から取得されることを意味する。式（１３）の微分ステップは、例えば、フーリエフィルタを用いて実行され得る。次に、データは、１／ｓｉｎγフィルタを用いてフィルタリングされる。このため、フィルタ方向が最初に決定される。それらは、焦点の位置と、再構成されるべき対象点が投影される点とに依存する。対象点の位置をｘと表すと、式（１４）は単位ベクトルｂ：
【数１２】
2009534079.tif 000014
を定義する。
【０１０２】
すなわち、ｂは放射線源から対象点の方を向いている。フィルタ方向は、ｂに直交する単位ベクトルｅを用いて特徴付けられ得る。ｅベクトルとフィルタラインとの間の関係は、Ｂｏｎｔｕｓ，Ｃ．等による“A  quasiexact  reconstruction  algorism  for  helical  CT  using  a  3-Pi  acquisition”、Ｍｅｄ．Ｐｈｙｓ．３０、２４９３〜２５０２頁（２００３年）の別表に記載されている。全てのｓに関して及び全てのｘに関して、使用されるべき１又はそれ以上のフィルタ方向が存在しうる。ｂ及びｅを用いると、フィルタリングステップは、式（１５）：
【数１３】
2009534079.tif 000015
によって記述されうる。
【０１０３】
１よりも多いフィルタ方向が存在しうるので、式（１５）中のｑにわたる総和が求められる。ベクトルｅの定義は、記載されている実施例にとって極めて重要である。フィルタリングされたデータが取得されると、逆投影は式（１６）：
【数１４】
2009534079.tif 000016
に従って表される。
【０１０４】
式（１６）中で、“Ｉ”は逆投影間隔を表す。
【０１０５】
確かに、記載される手順は、軌道全体の円形部分及びｚライン部分に別個に適用される必要がある。具体的に、式（１３）、（１５）及び（１６）におけるｙ（ｓ）は、ｙ０（ｓ）又はｙ｜（ｓ）のいずれか一方に対応する。最終的に、式（１６）の結果は両方とも足し合わされる。
【０１０６】
以下、逆投影及びパラレルジオメトリの解析について記載する。
【０１０７】
パラレルジオメトリへの再ビンニングが式（１５）においてフィルタリングステップの後に行われる場合は、式（１６）の逆投影の式は変わる。具体的に、円形部分に関して、式は、ＷＯ２００４／０４４８４９Ａ１で示されているものと同じとなる。ｚライン部分に関しては、逆投影は、パラレルデータがフォーカスディテクタ座標によってパラメータ化される場合は、式（１７）：
【数１５】
2009534079.tif 000017
を介して、パラレルデータがセンタディテクタ座標によってパラメータ化される場合は、式（１８）：
【数１６】
2009534079.tif 000018
を介して、形成されるべきである。これらの式において、ｈについては先に説明した。このとき、ｙ｜（ｓ）＝ｙＬ（ｚ＝ｈｓ）が定義される。λは、特定の放射線の円錐角に相当する。λの値は、式（１９）：
【数１７】
2009534079.tif 000019
により計算され得る。
【０１０８】
式（１６）と比較される式（１７）及び（１８）の利点は、係数｜ｘ−ｙ｜に依存する対象点が計算される必要がないことである。これは、再構成される画像を計算するための計算負荷を減らすことによって、計算時間を著しく削減する。フィルタリングされたデータは、ディテクタ座標α、β、ｖＦ又はｖＣに依存する係数によってのみ乗じられるべきである。
【０１０９】
以下、円形部分に関するフィルタラインの解析について記載する。
【０１１０】
上記のＢｏｎｔｕｓ，Ｃ．等による“A  quasiexact  reconstruction  algorism  for  helical  CT  using  a  3-Pi  acquisition”、Ｍｅｄ．Ｐｈｙｓ．３０、２４９３〜２５０２頁（２００３年）に記載されているように、回転軸を含む仮想的なプレーナディテクタを導入することが有利でありうる。このディテクタ上の座標はｕＰＬ及びｖＰＬと表され、ｖＰＬ軸はｚ軸に平行である。放射線源を含み且つプレーナディテクタに直交するラインが考えられる。点（ｕＰＬ＝０、ｖＰＬ＝０）は、かかる線がプレーナディテクタと交差する点に相当する。この場合に、各フィルタラインは、式（２０）：
【数１８】
2009534079.tif 000020
に従って記述され得る。
【０１１１】
言い換えると、それは、プレーナディテクタ上の直線に相当する。一般に、傾きσはフィルタラインごとに異なる。
【０１１２】
記載されるアルゴリズムに関して、得られるデータは、ｕＰＬ軸に平行なライン、すなわち、ｖＰＬ（ｕＰＬ）＝ｖ０に沿って円形部分においてフィルタリングされる。様々なラインがｖ０によってパラメータ化される。フィルタ方向は左から右となる。
【０１１３】
以下、ｚライン部分に関するフィルタラインの解析について記載する。
【０１１４】
ｚライン部分に関するフィルタラインのパラメータ化のために、最初に、ｚ＝ｚ０にある放射線源から見られるプレーナディテクタ上への円の投影が考えられる。具体的に、かかる投影は：
【数１９】
2009534079.tif 000021
のように表され得る。
【０１１５】
図１１及び図１２は、２つの異なるｚ０に関する円の投影を示す。具体的に、図１１は、ｚ０＜ｚから見たプレーナディテクタ上への円の投影を示す。図１２は、ｚ０＞ｚから見たプレーナディテクタ上への円の投影を示す。ディテクタ領域は、図１１及び図１２に示されるように、２つの領域Ａ及びＢに分けられる。対象点が領域Ａ内に投影される場合は、現在の投影位置に関する投影データは再構成のために使用されない。従って、領域Ａ内のデータは零に設定されるべきである。領域Ｂに関しては、フィルタラインは以下のように定義され得る。
【０１１６】
投影される円に接線方向であるラインは、式（２２）：
【数２０】
2009534079.tif 000022
を用いてパラメータ化される。
【０１１７】
式（２２）で、ｕ０は、ラインが接線であるところの座標である。具体的に、点（ｕ１，ｖ１）を含む接線が探される場合に、パラメータｕ０は、式（２３）：
【数２１】
2009534079.tif 000023
に従って計算され得る。
【０１１８】
平方根の前の符号は、接線点が（ｕ１，ｖ１）の左（マイナス）又は右（プラス）に位置付けられることが望まれるかどうかに依存して選択されるべきである。
【０１１９】
この場合に、フィルタラインは、投影される円上で接線であるラインの組である。図１３乃至図１６は、かかるラインを例示する。図１３及び図１４は、左から右への様々なフィルタ方向を有するフィルタラインを示す。図１５及び図１６は、右から左への様々なフィルタ方向を有するフィルタラインを示す。具体的に、各点（ｕＰＬ，ｖＰＬ）ごとに、２つの異なったフィルタラインの寄与が用いられる。第１のフィルタラインに関しては接線点は（ｕＰＬ，ｖＰＬ）の左にあり、第２のフィルタラインに関しては接線点は（ｕＰＬ，ｖＰＬ）の右にある。フィルタリングの方向はｚ０に依存する。ｚ０＜０ならば、接線点が左にある場合は、フィルタリングは左から右となり、一方、接線点が右にある場合は、フィルタリングは右から左となる。ｚ０＞０ならば、接線点が右にある場合は、フィルタリングは左から右となり、一方、接線点が左にある場合は、フィルタリングは右から左となる。図１３乃至図１６はこれを表している。
【０１２０】
図１３乃至図１６に示されるフィルタラインは、ディテクタの一部分のみをカバーする。より大きい部分をカバーしようとすることは、フィルタラインが極めて急勾配となりうるために、必然的に外挿をもたらしうる。いずれの場合にも、２つのフィルタラインが定義される領域からのデータしか逆投影のために使用されるべきではない。
【０１２１】
以下、本発明に従う更なる実施例について記載する。
【０１２２】
更なる実施例のコンピュータ断層撮影装置は、図１に表されるコンピュータ断層撮影装置と同様である。すなわち、それは、回転軸１０２の周りを回転可能な構台１０１を備えるコーンビームＣＴスキャナ１００である。構台１０１は、モータ１０３によって駆動される。参照番号１０４は、例えばＸ線源等の放射線源を表し、本発明の態様に従って、多色光又は単色光を放射する。
【０１２３】
参照番号１０５は、放射線源１０４から放射される放射線ビームをコーン型放射線ビーム１０６に形成する開口システムを表す。コーンビーム１０６は、構台１０１の中央に、すなわち、ＣＴスキャナの試験領域に配置された関心のある対象１０７を貫通して、検出器１０８上に当たるように向けられる。図１から明らかなように、検出器１０８は、構台１０１でメインの放射線源１０４に対向して配置されており、検出器１０８の表面はコーンビーム１０６によってカバーされる。図１に表される検出器１０８は、関心のある対象１０７を通り抜けたか又は対象１０７によって散乱されたＸ線を、エネルギー分解によって又は非エネルギー分解によって各々検出可能な複数の検出器素子１２３を有する。
【０１２４】
関心のある対象１０７の走査中に、放射線源１０４、開口システム１０５及び検出器１０８は、矢印１１６によって示される方向で構台１０１に沿って回転され得る。放射線源１０４、開口システム１０５及び検出器１０８を伴った構台１０１の回転のために、モータ１０３はモータ制御ユニット１１７へ接続されている。モータ制御ユニット１１７は決定ユニット１１８へ接続されている。
【０１２５】
図１で、関心のある対象１０７は、コンベアベルト１１９上に配置された手荷物の品物である。関心のある対象１０７の走査中に、構台１０１が手荷物の品物１０７の周りを回転する間、コンベアベルト１１９は、構台１０１の回転軸１０２に平行な方向に沿って関心のある対象１０７を動かすことができる。これによって、関心のある対象１０７は、（コンベアベルト１１９は関心のある対象１０７を動かさず、構台１０１が回転する場合には）円状の走査経路に沿って、又は（コンベアベルト１１９が関心のある対象１０７を動かし且つ構台１１０が回転する場合には）螺旋状の走査経路に沿って走査され得る。コンベアベルト１１９は固定であっても良く、あるいは、走査中に動き、そして停止されて、信号スライスを測定しても良い。コンベアベルト１１９を設ける変わりに、例えば、関心のある対象１０７が患者である医療用途では、可動式テーブルが使用され得る。
【０１２６】
検出器１０８は決定ユニット１１８へ接続されている。決定ユニット１１８は、検出結果、すなわち、検出器１０８の検出器素子１２３からのリードアウトを受け取って、かかるリードアウトを基に走査結果を決定する。更に、決定ユニット１１８は、モータ１０３による構台１０１の移動及びモータ１２０によるコンベアベルト１１９の移動を調整するために、モータ制御ユニットと通信する。
【０１２７】
決定ユニット１１８は、検出器１０８のリードアウトから画像を再構成するよう構成される。決定ユニット１１８で生成された再構成画像は、インターフェース１２２を介してディスプレイ（図１に図示せず。）へ出力され得る。
【０１２８】
決定ユニット１１８は、検出器１０８の検出器素子１２３からのリードアウトを処理するデータプロセッサによって実現されても良い。
【０１２９】
関心のある対象１０７の試験のためのコンピュータ断層撮影装置１００は、マトリクス状に配置された複数の検出器素子１２３を有する検出器１０８を有する。各検出器素子１２３は、関心のある対象１０７を通り抜けたＸ線を検出するよう構成される。更に、コンピュータ断層撮影装置１００は、検出素子１２３から受け取った検出信号の解析に基づき関心のある対象１０７に関する構造情報を決定するよう構成される決定ユニット１１８を有する。
【０１３０】
コンピュータ断層撮影装置１００は、関心のある対象１０７へＸ線を放射するよう構成されるＸ線源１０４を有する。電磁放射線源１０４と検出素子１２３との間に設けられているコリメータ１０５（開口システム）は、電磁放射線源１０４から放射された電磁放射線ビームを平行にしてコーンビームを形成するよう構成される。検出素子１２３は、マルチスライス検出器配列１０８を形成する。コンピュータ断層撮影装置１００は手荷物検査装置として構成される。
【０１３１】
コンピュータ断層撮影装置１００は、関心のある対象１０７を試験することを可能にする。コンピュータ断層撮影装置は、関心のある対象１０７にＸ線を放射するよう構成されるＸ線管１０４を有する。検出器１０８は、Ｘ線管１０４によって発生して関心のある対象１０７を通り抜けた電磁放射線を検出するよう構成される。更に、構台１０１及びコンベアベルト１１９は、第１軌道に沿って及び第１軌道とは異なる第２軌道に沿って関心のある対象１０７に対して電磁放射線源１０４及び検出器１０８を動かすよう構成される動作発生装置（又は動作制御装置）を形成する。第１軌道は円軌道であり、第２軌道は螺旋軌道の一部であって、第２軌道を実行する間に検出される電磁放射線が、第１軌道を実行する間に検出される数学的に不完全なデータを完成させて、関心のある対象１０７に関する構造情報の再構成を可能にするデータを提供するように選択される。語“螺旋軌道の一部”は、１又はそれ以上の巻線を有する螺旋軌道と、更に、螺旋軌道の一部であるアーク（円弧）のみを有する螺旋軌道のより小さい部分とを含む。
【０１３２】
コンピュータ断層撮影装置は、本発明のこのような実施例に従って動かされる場合に、螺旋軌道の一部を実行する間に検出される電磁放射線が、円軌道を実行する間に検出された数学的に不完全な円形検出データを完成させて、関心のある対象１０７に関する構造情報の再構成を可能にする螺旋形検出データを提供するように、円軌道及び螺旋軌道の一部を実行する。
【０１３３】
円状走査は、単独で行われる場合に、関心のある対象１０７の画像の正確な又はほぼ正確な再構成のための十分な量のデータを提供しない。しかし、決定ユニット１１８が螺旋軌道の一部を実行する間に取得されるデータも考慮に入れる場合には、十分なデータが、関心のある対象１０７の画像の正確な又はほぼ正確な再構成のために提供される。
【０１３４】
コンピュータ断層撮影装置のこのような実施例は、図１８に関して以下で説明されるコンピュータ断層撮影方法を実行するよう構成される。
【０１３５】
ステップ４０１でのコンピュータ断層撮影装置の初期化の後、データが取得される（ステップ４０２）。
【０１３６】
既に説明したように、コンピュータ断層撮影装置は、螺旋軌道の一部５０３を実行する間に検出される電磁放射線が、円軌道５０１を実行する間に検出された数学的に不完全な円形検出データを完成させて、関心のある対象１０７に関する構造情報の再構成を可能にする螺旋形検出データを提供するように、円軌道５０１（図１９参照。）及び螺旋軌道の一部５０３を実行する。具体的に、最初に、コンピュータ断層撮影装置は円軌道５０２を実行する。このとき、Ｘ線管はオンされ、円形検出データが検出される。次いで、Ｘ線管はオフされ、コンベアベルト又はテーブルは円位置から離されて開始点へと動かされる。なお、円位置は、円状走査が実行された位置である。このようにして、コンベアベルト又はテーブルは、開始位置から逆戻って動かされ、円位置を通って、停止位置で止まる。開始位置から始まって、円位置を通り、停止位置で止まるコンベアベルト又はテーブルの移動中、Ｘ線管１０４はオンされ、コンピュータ断層撮影装置は螺旋軌道の一部５０３を実行する。円軌道５０１及び螺旋軌道の一部５０３の実行中、構台は連続的に回転している。開始位置から円位置へのコンベアベルト又はテーブルの移動中、検出器１０８の最初の検出要素１２３が円位置を通る場合に、Ｘ線管１０４はオンされる。検出器１０８の最後の検出要素１２３が円位置を通る場合に、Ｘ線管１０４はオフされる。これにより、関心のある対象１０７へ加えられる線量は最小限とされる。
【０１３７】
代替的に、円位置を定めた後、最初に、螺旋軌道の一部５０３が実行され、次に、円軌道５０１が円位置で実行されても良い。
【０１３８】
円軌道５０１を実行中は円形検出データが、螺旋軌道の一部５０３を実行中は螺旋形検出データが取得される。
【０１３９】
この実施例で、円位置はｚ０＝０に位置付けられている。従って、円軌道５０１は、式（１）に従ってパラメータ化され得る。螺旋軌道の一部５０３は、以下の式：
【数２２】
2009534079.tif 000024
によってパラメータ化され得る。ここで、
【数２３】
2009534079.tif 000025
は、螺旋軌道の一部５０３のピッチである。
【０１４０】
決定ユニット１１８は、この実施例では、ステップ４０３乃至４０７に従う再構成アルゴリズムを用いて、関心のある対象１０７に関する構造情報を決定するよう構成される。
【０１４１】
ステップ４０３で、検出されたデータは、式（１３）に従って微分される。このようにして、様々な焦点位置から放射する平行Ｘ線に対応する検出データ値は微分される。この微分ステップは、フーリエ変換を用いて実行され得る。かかる微分は、円軌道ｙ０（ｓ）及び螺旋軌道の一部
【数２４】
2009534079.tif 000026
に関して別々に実行される。また、かかる微分は、Ｂｏｎｔｕｓ，Ｃ．等による“A  quasiexact  reconstruction  algorism  for  helical  CT  using  a  3-Pi  acquisition”、Ｍｅｄ．Ｐｈｙｓ．３０、２４９３〜２５０２頁（２００３年）でより詳細に説明されている。
【０１４２】
ステップ４０４で、上記で紹介された仮想プレーナディテクタ６０５が定められる。これは、上記参照“A  quasiexact  reconstruction  algorism  for  helical  CT  using  a  3-Pi  acquisition”、Ｂｏｎｔｕｓ，Ｃ．等、Ｍｅｄ．Ｐｈｙｓ．３０、２４９３〜２５０２頁（２００３年）に記載されている。更に、円軌道５０１及び螺旋軌道の一部５０３は、対応するＸ線５０５に沿って投影される。かかるＸ線の中から、４つの最も外側のＸ線のみが図１９においてプレーナディテクタ６０５上に表されている。
【０１４３】
螺旋軌道の一部５０３上の焦点位置から見られる円軌道５０１の投影及び螺旋軌道の部分５０３の投影６０１ａ、６０１ｂが図２０乃至２３に示されている。図２０乃至図２２で、焦点は螺旋軌道の一部５０３上を動く。すなわち、投影６０３、６０１ａ、６０１ｂは異なる焦点位置から見られる。ここで、図２０で、焦点は円位置の１つの側に位置付けられる。図２１で、焦点は同じ側に位置付けられるが、円位置により近い。図２２で、焦点は円位置の他の側に位置付けられる。
【０１４４】
螺旋軌道の一部５０３の２つの巻線は、プレーナディテクタ６０５上に投影される。このように、図２０乃至２２は、螺旋軌道の一部５０３の巻線の２つの投影６０１ａ、６０１ｂを示す。ライン６０３は、円軌道５０１の投影である。
【０１４５】
円軌道５０１の投影６０３は、式（２１）に従ってパラメータ化され得る。プレーナディテクタ６０５上の螺旋軌道の一部５０３の巻線の投影６０１ａ、６０１ｂは、以下の式：
【数２５】
2009534079.tif 000027
に従ってパラメータ化され得る。
【０１４６】
ここで、ｖＰ１ｕｐ（ｕＰ１）は、螺旋軌道の一部５０３の巻線の上側投影６０１ａを定義し、ｖＰ１ｄｏｗｎ（ｕＰ１）は、螺旋軌道の一部５０３の巻線の下側投影６０１ｂを定義する。算術符号“＋”はｖＰ１ｕｐ（ｕＰ１）に対応し、算術符号“−”はｖＰ１ｄｏｗｎ（ｕＰ１）に対応する。
【０１４７】
実線６０７はプレーナディテクタ６０５の中央を通り、正の傾きを有する、螺旋軌道の一部５０３の投影６０１ａ、６０１ｂに対する漸近線である。実線６０９ａ、ｂは、円位置に対する焦点の位置に依存して、夫々、円軌道の投影６０３並びに螺旋軌道の一部５０３の上側投影６０１ａ及び下側投影６０１ｂの接線である。すなわち、円軌道の投影６０３がプレーナディテクタ６０５の上側部分にある場合に（図２０及び２１、ｚ０＜０）、実線６０９ａは、円軌道の投影６０３及び螺旋軌道の一部５０３の上側投影６０１ａの接線であり、また、円軌道の投影６０３がプレーナディテクタ６０５の下側部分にある場合には（図２２、ｚ０＞０）、実線６０９ｂは、円軌道の投影６０３及び螺旋軌道の一部５０３の下側投影６０１ｂの接線である。
【０１４８】
図２３は、より大きいスケールで図２０の上側部分を示す。
【０１４９】
螺旋形検出データ値及び円形検出データ値は、対応するＸ線に沿ってプレーナディテクタ上に投影される。
【０１５０】
ステップ４０５で、螺旋形検出データ及び円形検出データは、１／ｓｉｎγフィルタを用いてフィルタラインに沿ってフィルタリングされる。このために、フィルタラインが最初に決定される。それらは、焦点の位置と、再構成されるべき対象点とに依存する。対象点の位置をｘと表すと、式（１４）は単位ベクトルｂを定義する。すなわち、ｂは放射線源から対象点へと向かう。フィルタ方向は、フィルタラインに沿った方向として定義されるものであって、ｂに対して垂直な単位ベクトルｅを用いて特徴付けられ得る。ｅベクトル及びフィルタラインとフィルタラインに沿った方向との間の関係は、“A  quasiexact  reconstruction  algorism  for  helical  CT  using  a  3-Pi  acquisition”、Ｂｏｎｔｕｓ，Ｃ．等、Ｍｅｄ．Ｐｈｙｓ．３０、２４９３〜２５０２頁（２００３年）の別表に記載されている。全てのｓに関し及び全てのｘに関し、使用されるべき１又はそれ以上のフィルタ方向が存在しうる。ｂ及びｅを用いて、本実施例で、フィルタリングステップは、式（２６）：
【数２６】
2009534079.tif 000028
によって記載され得る。
【０１５１】
式（２６）中のｑにわたる総和が求められる。これは、検出されるデータ値ごとに、１よりも多いフィルタ方向、すなわち、１よりも多いフィルタラインと、フィルタラインに沿った対応する方向とが存在しうるためである。ここで、各検出データ値は、ｓ及びｂの組み合わせに対応する。ベクトルｅの定義は、記載される実施例に関して重要である。フィルタリングされたデータが得られると、逆投影は式（１６）に従って描かれ得る。
【０１５２】
確かに、記載される手順は、円軌道５０１及び螺旋軌道の一部５０３へ別々に適用されるべきである。具体的に、ｙ（ｓ）は、本実施例で、ｙ０（ｓ）又は
【数２７】
2009534079.tif 000029
のいずれか一方に対応する。最終的に、円軌道に関する及び螺旋軌道の一部に関する式（１６）の結果は足し合わされる。
【０１５３】
円形検出データのフィルタラインは、式（２０）に従って定義される。このように、フィルタラインはプレーナディテクタ上の直線に対応する。一般に、傾きσはフィルタラインごとに異なるが、本実施例では、傾きσは、円形検出データの全てのフィルタラインに関して同じである。すなわち、かかるフィルタラインは互いに平行である。更に、本実施例で、円形検出データは、ｕＰ１軸、すなわち、ｖＰ１（ｕＰ１）＝ｖ０に平行であるフィルタラインに沿ってフィルタリングされる。様々なフィルタラインがｖ０によってパラメータ化される。
【０１５４】
フィルタ方向は、図２０乃至２７に示される配置（orientation）で、夫々のフィルタラインに沿って左から右へ向かう。この配置は右手座標系と呼ばれる。ｕＰ１軸は第１の軸であり、ｖＰ１軸は第２の軸であり、第３の軸は、プレーナディテクタの中央からＸ線源への方向を向く。ｕＰ１軸は左から右へ向かう。ｖＰ１軸は下から上へ向かう。本明細書中で、用語“左”、“右”、“上”、“下”、“正の傾き”、“負の傾き”等は、このような右手座標系を参照する。
【０１５５】
最初に、再構成の間は無視されうるフィルタライン及び螺旋形検出データについて、焦点が、図２０、２１、２３によって表される円位置の側にある、すなわち、円軌道の投影６０３が仮想プレーナディテクタの上側部分にあるところの状況に関して説明する。円位置がｚ０＝０にある場合は、図２０、２１、２３に表されるかかる状況はｚ０＜０に対応する。
【０１５６】
プレーナディテクタ上のある領域に投影される螺旋形検出データは、再構成のために使用されず、従って、フィルタリングされない。かかる領域は、円の投影６０３の上方にあるプレーナディテクタ上の全ての点と、螺旋軌道の一部５０３の上側投影６０１ａの上方にある全ての点と、円軌道５０１の投影６０３及び螺旋軌道の一部５０３の上側投影６０１ａに接線方向であって且つ接線６０９ａの上方にある接線６０９ａの２つの接点６１１、６１３（図２３参照。）の間のｕＰ１座標を有する全ての点とを有する。
【０１５７】
フィルタラインの２つの組は、螺旋形検出データに関して定義される。すなわち、本実施例で、螺旋形検出データに関して、式（２６）で、Ｎｆは２に等しい。
【０１５８】
螺旋形検出データに関する第１の組のフィルタラインは、以下のように決定される。漸近線６０７の下方に位置するプレーナディテクタ６０５上の投影を有する螺旋形検出データ値に関し、対応するフィルタラインは漸近線６０７に平行であり、すなわち、螺旋軌道の一部５０３の微分
【数２８】
2009534079.tif 000030
に平行である。螺旋形検出データ値の投影が漸近線６０７の上方にある場合は、対応するフィルタラインは、円軌道５０１の投影６０３に接線方向又は螺旋軌道の一部５０３の上側投影６０１ａに接線方向のいずれかである。このとき、接点は、プレーナディテクタ６０５上の対応する螺旋形検出値の投影の位置の右手にある。フィルタラインが円軌道５０１の投影６０３に接線方向であるか、又は螺旋軌道の一部５０３の上側投影６０１ａに接線方向であるかどうかの決定は、対応する接線の傾きに依存する。円軌道５０１の投影６０３の対応する接線の傾きが螺旋軌道の一部５０３の上側投影６０１ａの接線よりも小さい場合は、フィルタラインは円軌道５０１の投影６０３に接線方向である。円軌道５０１の投影６０３の対応する接線の傾きが螺旋軌道の一部５０３の上側投影６０１ａの接線よりも大きい場合は、フィルタラインは、螺旋軌道の一部５０３の上側投影６０１ａに接線方向である。
【０１５９】
夫々の接線は、フィルタラインが決定されるべき夫々の検出データ値を通る。このように、夫々の接線の傾きは、プレーナディテクタ上に投影される螺旋形検出データ値の位置によって定義される。
【０１６０】
傾きが比較される場合に、算術符号が考慮される。このように、より大きい絶対値を有する負の傾きは、より小さい絶対値を有する負の傾きよりも小さい。
【０１６１】
螺旋形検出データは、第１の組のフィルタラインのフィルタラインに沿って左から右へとフィルタリングされる。
【０１６２】
第１の組のフィルタライン６０８、６１０は、ｚ０が負であるところの螺旋軌道の一部上の２つの異なる焦点位置に関して、図２４及び２５に示される。仮想プレーナディテクタ上に投影された螺旋形検出値は、フィルタライン６０８、６１０に沿って左から右へと、すなわち、矢印６１２によって示される方向に沿って、フィルタリングされる。
【０１６３】
第２の組のフィルタラインは以下のように決定される。プレーナディテクタ６０５上に投影された螺旋形検出データ値に関し、対応するフィルタラインは、円軌道５０１の投影６０３に接線方向又は螺旋軌道の一部５０３の上側投影６０１ａに接線方向のいずれかである。このとき、接点は、プレーナディテクタ６０５上の対応する螺旋形検出値の投影の位置の左手側にある。フィルタラインが円軌道５０１の投影６０３に接線方向であるか、又は螺旋軌道の一部５０３の上側投影６０１ａに接線方向であるかどうかの決定は、対応する接線の傾きに依存する。円軌道５０１の投影６０３の対応する接線の傾きが螺旋軌道の一部５０３の上側投影６０１ａの接線よりも小さい場合は、フィルタラインは、螺旋軌道の一部５０３の上側投影６０１ａに接線方向である。円軌道５０１の投影６０３の対応する接線の傾きが螺旋軌道の一部５０３の上側投影６０１ａの接線よりも大きい場合は、フィルタラインは、円軌道５０１の投影６０３に接線方向である。
【０１６４】
螺旋形検出データは、第２の組のフィルタラインのフィルタラインに沿って右から左へとフィルタリングされる。
【０１６５】
第２の組のフィルタライン６１４、６１６は、ｚ０が負であるところの螺旋軌道の一部上の２つの異なる焦点位置に関して、図２６及び２７に示される。仮想プレーナディテクタ上に投影された螺旋形検出値は、フィルタライン６１４、６１６に沿って右から左へと、すなわち、矢印６１８によって示される方向に沿って、フィルタリングされる。
【０１６６】
上記で、フィルタライン及び無視される螺旋形検出データ、すなわち、フィルタリングされず且つ更に以下で逆投影され得ない螺旋形検出データについて、対応する焦点位置が、図２０、２１、２３に表される状況、すなわち、ｚ０＜０に対応する円位置の側にあるところの螺旋形検出データに関して記載する。フィルタラインに関する上記記載は、焦点が円位置の反対側に位置するところの状況、すなわち、ｚ０＞０に同じように適用され得る。ここで、用語“螺旋軌道の一部５０３の上側投影６０１ａ”等は、“螺旋軌道の一部５０３の下側投影６０１ｂ”によって置換されるべきである。更に、用語“上側”、“上方”等は“下側”、“下方”等によって置換されるべきであり、その逆も同様である。
【０１６７】
具体的に、ｚ０＞０に関する螺旋形検出データのための第１の組のフィルタラインは、以下のように決定される。漸近線６０７の上方に位置するプレーナディテクタ６０５上の投影を有する螺旋形検出データ値に関し、対応するフィルタラインは漸近線６０７に平行であり、すなわち、螺旋軌道の一部５０３の微分
【数２９】
2009534079.tif 000031
に平行である。螺旋形検出データ値の投影が漸近線６０７の下方にある場合は、対応するフィルタラインは、円軌道５０１の投影６０３に接線方向又は螺旋軌道の一部５０３の下側投影６０１ｂに接線方向のいずれかである。このとき、接点は、プレーナディテクタ６０５上の対応する螺旋形検出値の投影の位置の左手側にある。フィルタラインが円軌道５０１の投影６０３に接線方向であるか、又は螺旋軌道の一部５０３の下側投影６０１ｂに接線方向であるかどうかの決定は、対応する接線の傾きに依存する。円軌道５０１の投影６０３の対応する接線の傾きが螺旋軌道の一部５０３の下側投影６０１ｂの接線よりも小さい場合は、フィルタラインは円軌道５０１の投影６０３に接線方向である。円軌道５０１の投影６０３の対応する接線の傾きが螺旋軌道の一部５０３の下側投影６０１ａの接線よりも大きい場合は、フィルタラインは、螺旋軌道の一部５０３の下側投影６０１ａに接線方向である。フィルタリングの方向は左から右へ向かう。
【０１６８】
ｚ０＞０に関する第２の組のフィルタラインは、以下のように決定される。プレーナディテクタ６０５上に投影された螺旋形検出データ値に関し、対応するフィルタラインは、円軌道５０１の投影６０３に接線方向又は螺旋軌道の一部５０３の下側投影６０１ｂに接線方向のいずれかである。このとき、接点は、プレーナディテクタ６０５上の対応する螺旋形検出値の投影の位置の右手側にある。フィルタラインが円軌道５０１の投影６０３に接線方向であるか、又は螺旋軌道の一部５０３の下側投影６０１ｂに接線方向であるかどうかの決定は、対応する接線の傾きに依存する。円軌道５０１の投影６０３の対応する接線の傾きが螺旋軌道の一部５０３の下側投影６０１ｂの接線よりも小さい場合は、フィルタラインは、螺旋軌道の一部５０３の下側投影６０１ｂに接線方向である。円軌道５０１の投影６０３の対応する接線の傾きが螺旋軌道の一部５０３の下側投影６０１ｂの接線よりも大きい場合は、フィルタラインは、円軌道５０１の投影６０３に接線方向である。フィルタリングの方向は右から左へ向かう。
【０１６９】
フィルタライン及びフィルタラインに沿った対応する方向の決定の後、検出されたデータは、１／ｓｉｎγフィルタを用いて、式（２６）に従ってフィルタリングされる。
【０１７０】
検出されたデータ値は、ｓ及びｂの組み合わせによってパラメータ化される。このとき、円形検出データ値ごとに、１つのフィルタラインが決定され、螺旋形検出データ値ごとに、２つのフィルタラインが決定される。ｓ及びｂの組み合わせ並びに対応するフィルタラインに関し、フィルタリングされた検出データ値Ｐ（ｓ，ｂ）が決定される場合は、角度γは、対応するフィルタライン上における、ベクトルｂと、プレーナディテクタ上へと投影された焦点から異なる検出データ値へ向いたベクトルとの間の角度である。このように、角度γは、対応するフィルタラインに沿って、異なる検出データ値をサンプリングする。かかる１／ｓｉｎγフィルタのより詳細な記載は、“A  quasiexact  reconstruction  algorism  for  helical  CT  using  a  3-Pi  acquisition”、Ｂｏｎｔｕｓ，Ｃ．等、Ｍｅｄ．Ｐｈｙｓ．３０、２４９３〜２５０２頁（２００３年）で与えられている。
【０１７１】
プレーナディテクタ上に投影された螺旋形検出値に関し決定されたフィルタラインは、当然、ｓ及びｂの組み合わせによってパラメータ化され得るこの投影された螺旋形検出値を通る。
【０１７２】
ステップ４０６で、フィルタリングされた検出データは、重みμｑにより式（２６）に従って重み付けされる。第１の組のフィルタラインのフィルタラインに沿ってフィルタリングされたフィルタ螺旋形検出データは、２分の１により重み付けされる。また、第２の組のフィルタラインのフィルタラインに沿ってフィルタリングされたフィルタ螺旋形検出データは、２分の１により重み付けされる。フィルタ円形検出データは１により重み付けされる。
【０１７３】
ステップ４０７で、式（１６）に従って、第１の組のフィルタラインのフィルタラインに沿ってフィルタリングされた重み付けされたフィルタ螺旋形データ、第２の組のフィルタラインのフィルタラインに沿ってフィルタリングされた重み付け螺旋形データ、及び重み付けされたフィルタ円形検出データが逆投影される。このとき、各データ値は、焦点の対応する位置ｙと、関心のある対象の配置ｘ、すなわち、再構成されるべき画像のボクセルの位置との間の距離によって割り算される。
【０１７４】
関心のある対象の全ての配置ｘが逆投影によって再構成された場合は、画像は再構成され、再構成はステップ４０８で終了する。
【０１７５】
フィルタライン及びかかるフィルタラインに沿った方向が仮想プレーナディテクタ上の投影を用いて定義されるが、本発明は、このようなプレーナディテクタを用いずとも実施され得る。かかる仮想プレーナディテクタは、検出されたデータ値に関し、フィルタライン及びかかるフィルタラインに沿った方向を表すためにのみ用いられる。
【０１７６】
図１７は、本発明に従う方法の実施例を実行するための、本発明に従うデータ処理装置１７００の実施例を表す。図１７に表されるデータ処理装置１７００は、例えば患者等の関心のある対象を描写した画像を記憶するメモリ１７０２へ接続されている中央演算処理ユニット（ＣＰＵ）又は画像プロセッサ１７０１を有する。データプロセッサ１７０１は、例えばＣＴ装置のような、複数の入出力ネットワーク又は診断装置へ接続され得る。データプロセッサ１７０１は、更に、データプロセッサ１７０１で計算又は適合された情報又は画像を表示する、例えばコンピュータモニタのような、表示装置１７０３へ接続され得る。オペレータ又はユーザは、キーボード１７０４及び／又は他の出力装置（図示せず。）を介してデータプロセッサ１７０１と対話することができる。更に、バスシステム１７０５を介して、関心のある対象の動きを監視する、例えば動作モニタへ、画像処理及び制御プロセッサ１７０１を接続することも可能である。例えば、患者の肺が撮像される場合に、動作センサは呼気センサでありうる。心臓が撮像される場合は、動作センサは心電図（ＥＣＧ）でありうる。
【０１７７】
本発明が有利に適用され得るところの例となる技術分野には、荷物検査、医療用途、材料試験及び物質科学がある。改善された画像品質及び低アーティファクトが、それほど労力を伴うことなく達成され得る。また、本発明は、心疾患を検出する心臓走査の分野でも適用され得る。
【０１７８】
留意すべきは、用語“有する”は他の要素又はステップを除外せず、“１つの”又は“１の”は複数個を除外しない点である。また、異なる実施例に関して記載される要素は組み合わされ得る。また、留意すべきは、特許請求の範囲で用いられる参照符号は、本発明の適用範囲を限定するよう解釈されるべきではない点である。
【図面の簡単な説明】
【０１７９】
【図１】本発明の第１の実施例に従うコンピュータ断層撮影装置を示す。
【図２】本発明の第２の実施例に従うコンピュータ断層撮影装置を示す。
【図２Ａ】“サークル及びアーク”プロトコルに従う図２に示された構台の回転状態の時間依存を表す図を示す。
【図２Ｂ】“サークル及びアーク”プロトコルに従う図２に示された構台の移動状態の時間依存を表す図を示す。
【図２Ｃ】“サークル及びライン”プロトコルに従う図２に示された構台の回転状態の時間依存を表す図を示す。
【図２Ｄ】“サークル及びライン”プロトコルに従う図２に示された構台の移動状態の時間依存を表す図を示す。
【図３】“サークル及びアーク”プロトコルに従う放射線源軌道を示す。
【図４Ａ】本発明に従うフィルタ逆投影法による再構成画像を示す。
【図４Ｂ】本発明に従うフィルタ逆投影法によらない再構成画像を示す。
【図５】本発明に従うフィルタ逆投影法に従うフォーカスディテクタを示す。
【図６】本発明に従うフィルタ逆投影法に従うセンタディテクタを示す。
【図７】本発明に従うフィルタ逆投影法に従ってフォーカスディテクタ座標によってパラメータ化された平行放射線を示す。
【図８】本発明に従うフィルタ逆投影法に従ってフォーカスディテクタ座標によってパラメータ化された平行放射線を示す。
【図９】本発明に従うフィルタ逆投影法に従ってセンタディテクタ座標によってパラメータ化された平行放射線を示す。
【図１０】本発明に従うフィルタ逆投影法に従ってセンタディテクタ座標によってパラメータ化された平行放射線を示す。
【図１１】本発明に従うプレーナディテクタ上への円の投影を示す。
【図１２】本発明に従うプレーナディテクタ上への円の投影を示す。
【図１３】本発明に従うフィルタ逆投影法に従う左から右へのフィルタ方向を備えたフィルタラインを示す。
【図１４】本発明に従うフィルタ逆投影法に従う左から右へのフィルタ方向を備えたフィルタラインを示す。
【図１５】本発明に従うフィルタ逆投影法に従う右から左へのフィルタ方向を備えたフィルタラインを示す。
【図１６】本発明に従うフィルタ逆投影法に従う右から左へのフィルタ方向を備えたフィルタラインを示す。
【図１７】本発明のコンピュータ断層撮影装置に実装されるデータ処理装置の実施例を示す。
【図１８】本発明に従うコンピュータ断層撮影方法を表す概略図を示す。
【図１９】円軌道である第１軌道及び螺旋軌道の一部である第２軌道を示す。
【図２０】プレーナディテクタ上への軌道の投影を示す。
【図２１】プレーナディテクタ上への軌道の投影を示す。
【図２２】プレーナディテクタ上への軌道の投影を示す。
【図２３】プレーナディテクタ上への軌道の投影を示す。
【図２４】プレーナディテクタ上のフィルタラインを示す。
【図２５】プレーナディテクタ上のフィルタラインを示す。
【図２６】プレーナディテクタ上のフィルタラインを示す。
【図２７】プレーナディテクタ上のフィルタラインを示す。
【図１】
2009534079.tif 000032
【図２】
2009534079.tif 000033
【図２Ａ−２Ｂ】
2009534079.tif 000034
【図２Ｃ−２Ｄ】
2009534079.tif 000035
【図３】
2009534079.tif 000036
【図４Ａ】
2009534079.tif 000037
【図４Ｂ】
2009534079.tif 000038
【図５】
2009534079.tif 000039
【図６】
2009534079.tif 000040
【図７】
2009534079.tif 000041
【図８】
2009534079.tif 000042
【図９】
2009534079.tif 000043
【図１０】
2009534079.tif 000044
【図１１】
2009534079.tif 000045
【図１２】
2009534079.tif 000046
【図１３】
2009534079.tif 000047
【図１４】
2009534079.tif 000048
【図１５】
2009534079.tif 000049
【図１６】
2009534079.tif 000050
【図１７】
2009534079.tif 000051
【図１８】
2009534079.tif 000052
【図１９】
2009534079.tif 000053
【図２０】
2009534079.tif 000054
【図２１】
2009534079.tif 000055
【図２２】
2009534079.tif 000056
【図２３】
2009534079.tif 000057
【図２４】
2009534079.tif 000058
【図２５】
2009534079.tif 000059
【図２６】
2009534079.tif 000060
【図２７】
2009534079.tif 000061
【国際調査報告】
2009534079.tif 000062
2009534079.tif 000063
2009534079.tif 000064