(57)【要約】  検出された放射線を計測する方法において、アナログデータ信号が該アナログデータ信号の強度に従って変動する非周期的データパルスを有するデジタルデータ信号に変換される。データ区間の指標となる時間信号が生成される。データパルスが計数される。ある測定されるデータ区間の開始前にデータパルスが生じるたびにデータ計数は開始位置に保存され、対応する時刻値も開始位置に保存される。次のデータ区間が検出されたのち、次のデータパルスが生じたときにデータ計数が終了位置に保存され、対応する時刻値も終了位置に保存される。測定されるデータ区間に対して検出された放射線の平均強度が、保存されているデータ計数および時刻値から計算される。検出された放射線を計測するＣＴスキャナ（１０）はチャネル回路（５６）、記憶回路（６０）、制御回路（５８）、プロセッサ（６２）を有する。
2007501085.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源を検査領域のまわりに回転させる手段と、
前記検査領域を通過する放射線の強度とともに変動するアナログデータ信号を生成する手段と、
前記アナログデータ信号を、前記放射線源が前記検査領域のまわりを回るにつれて前記検査領域を通過する放射線の強度とともに周波数が変動する非周期的パルスを含むデジタルデータ信号に変換する手段と、
データ区間の指標となる時間信号を生成する手段と、
各データ区間における平均放射線強度を、先行データ区間に発生するあるデジタルデータ信号パルスから始まって後続データ区間において発生するあるデジタルデータ信号パルスまで続くデジタルデータ信号のパルスを計数することによって決定する手段、
とを有することを特徴とするＣＴスキャナ。
【請求項２】
前記時間信号生成手段がさらに、
第１の測定されるデータ区間の開始および次のデータ区間の開始を検出する手段を有することを特徴とする、請求項１記載のＣＴスキャナ。
【請求項３】
前記決定手段がさらに、
前記第１の測定されるデータ区間が始まるまで前記デジタルデータ信号上にパルスが生じるたびに、第１のデジタルデータ信号パルス計数を第１の開始データ位置に保存し、前記第１のデジタルデータ信号パルス計数に関連付けられた第１の時間信号値を第１の開始時間位置に保存するための、そして前記次のデータ区間の開始が検出されたあとで前記デジタルデータ信号上に次のパルスが生じたときに、第２のデジタルデータ信号パルス計数を終了データ位置に保存し、前記第２のデジタルデータ信号パルス計数に関連付けられた第２の時間信号値を終了時間位置に保存するための手段を有しており、
前記決定手段が前記第１の測定されるデータ区間についての検出された放射線の平均強度を、前記終了データ位置に保存されたパルス計数と前記第１の開始データ位置に保存されたパルス計数との差を前記終了時間位置に保存された値と前記第１の開始時間位置に保存された値との差で割ることによって決定することを特徴とする、請求項２記載のＣＴスキャナ。
【請求項４】
前記変換手段がさらに、
前記アナログデータ信号の強度が各データ区間の間に前記デジタルデータ信号上に少なくとも一つの非周期パルスが生じるものであるよう、前記アナログデータ信号に最小化されたオフセット信号を加える手段を有しており、
前記決定手段が前記平均強度を決定する際に前記最小化されたオフセット信号を考慮することを特徴とする、請求項３記載のＣＴスキャナ。
【請求項５】
前記変換手段がさらに、
前記アナログデータ信号の強度が２．５データ区間毎に前記デジタルデータ信号上に少なくとも一つの非周期パルスが生じるものであるよう、前記アナログデータ信号に最小化されたオフセット信号を当該変換に先立って加える手段を有していることを特徴とする、請求項１記載のＣＴスキャナ。
【請求項６】
ａ）放射線源を検査領域のまわりに回転させ、
ｂ）前記検査領域を通過する放射線の強度とともに変動するアナログデータ信号を生成し、
ｃ）前記アナログデータ信号を、前記放射線源が前記検査領域のまわりを回るにつれて前記検査領域を通過する放射線の強度とともに周波数が変動する非周期的パルスを含むデジタルデータ信号に変換し、
ｄ）データ区間の指標となる時間信号を生成し、
ｅ）各データ区間における平均放射線強度を、先行データ区間に発生するあるデジタルデータ信号パルスから始まって後続データ区間において発生するあるデジタルデータ信号パルスまで続くデジタルデータ信号のパルスを計数することによって決定する、
ことを有することを特徴とする、ＣＴスキャナにおいて検出された放射線の強度を測定する方法。
【請求項７】
請求項６記載の方法であって、ステップｅ）がさらに、
ｆ）第１の測定されるデータ区間が始まるまで前記デジタルデータ信号上にパルスが生じるたびに、第１のデジタルデータ信号パルス計数を第１の開始データ位置に保存し、第１の時間信号値を第１の開始時間位置に保存し、
ｇ）前記第１の測定されるデータ区間の開始を検出し、次のデータ区間の開始を検出し、
ｈ）前記次のデータ区間の開始が検出されたあとで前記デジタルデータ信号上に次のパルスが生じたときに、第２のデジタルデータ信号パルス計数を終了データ位置に保存し、第２の時間信号値を終了時間位置に保存し、
ｉ）前記第１の測定されるデータ区間についての検出された放射線の平均強度を、前記終了データ位置に保存されたパルス計数と前記第１の開始データ位置に保存されたパルス計数との差を前記終了時間位置に保存された値と前記第１の開始時間位置に保存された値との差で割ることによって決定する、
ことを有することを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７記載の方法であって、
ステップｃ）において、前記アナログデータ信号の強度が各データ区間の間に前記デジタルデータ信号上に少なくとも一つの非周期パルスが生じるものであるよう、前記アナログデータ信号に最小化されたオフセット信号を当該変換に先立って加え、
ステップｉ）において、前記平均強度を決定する際に前記最小化されたオフセット信号を考慮する、
ことをさらに有することを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項７記載の方法であって、
ステップｃ）において、前記アナログデータ信号の強度が２．５データ区間毎に前記デジタルデータ信号上に少なくとも一つの非周期パルスが生じるものであるよう、前記アナログデータ信号に最小化されたオフセット信号を当該変換に先立って加え、
ステップｆ）において、ある第２のデータ区間の開始まで同じようにして前記デジタルデータ信号パルス計数の保存を続け、
ステップｇ）において、前記第１の測定されるデータ区間の開始と前記次のデータ区間の開始との間に前記第２の測定されるデータ区間の開始を検出し、
ステップｉ）において、前記第１の測定されるデータ区間ではなく前記第２の測定されるデータ区間についての平均強度を決定し、前記平均強度を決定する際に前記最小化されたオフセット信号を考慮する、
ことをさらに有することを特徴とする方法。
【請求項１０】
請求項６記載の方法であって、
ステップｃ）において、前記アナログデータ信号の強度が２．５データ区間毎に前記デジタルデータ信号上に少なくとも一つの非周期パルスが生じるものであるよう、前記アナログデータ信号に最小化されたオフセット信号を当該変換に先立って加える、
ことをさらに有することを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項１０記載の方法であって、ステップｅ）がさらに、
ｆ）第１の測定されるデータ区間が始まるまで第１および第２の先行データ区間の間、前記デジタルデータ信号上にパルスが生じるたびに、第１のデジタルデータ信号パルス計数を第１の開始データ位置に保存し、第１の時間信号値を第１の開始時間位置に保存することを有しており、前記第１の先行データ区間が前記第１の測定されるデータ区間に隣接し、前記第２の先行データ区間が前記第１の先行データ区間に隣接するものである、
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
請求項１１記載の方法であって、ステップｅ）がさらに、
ｇ）前記第１の測定されるデータ区間の開始を検出し、前記第１の測定されるデータ区間に隣接する第１の後続データ区間の開始を検出し、
ｈ）前記第１の後続データ区間の開始が検出されたあとで前記第１の後続データ区間の間に前記デジタルデータ信号上に次のパルスが生じたときに、第２のデジタルデータ信号パルス計数を第１の終了データ位置に保存し、第２の時間信号値を第１の終了時間位置に保存し、
ｉ）前記第１の測定されるデータ区間についての検出された放射線の平均強度を、前記第１の終了データ位置に保存されたパルス計数と前記第１の開始データ位置に保存されたパルス計数との差を前記第１の終了時間位置に保存された値と前記第１の開始時間位置に保存された値との差で割ることによって決定する、
ことを有することを特徴とする方法。
【請求項１３】
請求項１１記載の方法であって、ステップｅ）がさらに、
ｇ）前記第１の測定されるデータ区間の開始を検出し、前記第１の測定されるデータ区間に隣接する第１の後続データ区間の開始を検出し、前記第１の後続データ区間に隣接する第２の後続データ区間の開始を検出し、
ｈ）前記第２の後続データ区間の開始が検出されたあとで前記第２の後続データ区間の間に前記デジタルデータ信号上に次のパルスが生じたときに、第２のデジタルデータ信号パルス計数を第１の終了データ位置に保存し、第２の時間信号値を第１の終了時間位置に保存し、
ｉ）前記第１の測定されるデータ区間についての検出された放射線の平均強度を、前記第１の終了データ位置に保存されたパルス計数と前記第１の開始データ位置に保存されたパルス計数との差を前記第１の終了時間位置に保存された値と前記第１の開始時間位置に保存された値との差で割ることによって決定する、
ことを有することを特徴とする方法。
【請求項１４】
請求項１１記載の方法であって、ステップｅ）がさらに、
ｇ）前記第１の測定されるデータ区間の開始を検出し、前記第１の測定されるデータ区間に隣接する第１の後続データ区間の開始を検出し、
ｈ）前記第１の後続データ区間の開始が検出されたときに、第２のデジタルデータ信号パルス計数を第１の終了データ位置に保存し、第２の時間信号値を第１の終了時間位置に保存し、
ｉ）前記第１の測定されるデータ区間についての検出された放射線の平均強度を、前記第１の終了データ位置に保存されたパルス計数と前記第１の開始データ位置に保存されたパルス計数との差を前記第１の終了時間位置に保存された値と前記第１の開始時間位置に保存された値との差で割ることによって決定する、
ことを有することを特徴とする方法。
【請求項１５】
請求項１４記載の方法であって、
前記第１の後続データ区間が第２の測定されるデータ区間であり、ステップｅ）がさらに、
ｊ）前記第２の測定されるデータ区間が始まるまで前記第２の測定されるデータ区間に関して第１および第２の先行データ区間の間、前記デジタルデータ信号上にパルスが生じるたびに、第３のデジタルデータ信号パルス計数を第２の開始データ位置に保存し、第３の時間信号値を第２の開始時間位置に保存することを有しており、前記第１の先行データ区間が前記第２の測定されるデータ区間に隣接し、前記第２の先行データ区間が前記第１の先行データ区間に隣接するものであり、
ステップｅ）がさらに、
ｋ）前記第２の測定されるデータ区間の開始を検出し、前記第２の測定されるデータ区間に関して第１および第２の後続データ区間の開始を検出し、前記第１の後続データ区間が前記第１の測定されるデータ区間に隣接し、前記第２の後続データ区間が前記第１の後続データ区間に隣接するものであり、
ｌ）前記第２の後続データ区間の開始が検出されたあとで前記第２の後続データ区間の間に前記デジタルデータ信号上に次のパルスが生じたときに、第４のデジタルデータ信号パルス計数を第２の終了データ位置に保存し、第４の時間信号値を第２の終了時間位置に保存し、
ｍ）前記第２の測定されるデータ区間についての検出された放射線の平均強度を、前記第２の終了データ位置に保存されたパルス計数と前記第２の開始データ位置に保存されたパルス計数との差を前記第２の終了時間位置に保存された値と前記第２の開始時間位置に保存された値との差で割ることによって決定する、
ことを有することを特徴とする方法。
【請求項１６】
請求項１０記載の方法であって、ステップｅ）がさらに、
ｆ）前記第１の測定されるデータ区間の開始を検出し、
ｇ）前記第１の測定されるデータ区間の開始が検出されたときに、第１のデジタルデータ信号パルス計数を第１の開始データ位置に保存し、第１の時間信号値を第１の開始時間位置に保存する、
ことを有することを特徴とする方法。
【請求項１７】
請求項１６記載の方法であって、ステップｅ）がさらに、
ｈ）前記第１の測定されるデータ区間に隣接する第１の後続データ区間の開始を検出し、
ｉ）前記第１の後続データ区間の開始が検出されたあとで前記第１の後続データ区間の間に前記デジタルデータ信号上に次のパルスが生じたときに、第２のデジタルデータ信号パルス計数を第１の終了データ位置に保存し、第２の時間信号値を第１の終了時間位置に保存し、
ｊ）前記第１の測定されるデータ区間についての検出された放射線の平均強度を、前記第１の終了データ位置に保存されたパルス計数と前記第１の開始データ位置に保存されたパルス計数との差を前記第１の終了時間位置に保存された値と前記第１の開始時間位置に保存された値との差で割ることによって決定する、
ことを有することを特徴とする方法。
【請求項１８】
請求項１７記載の方法であって、
前記第１の後続データ区間が第２の測定されるデータ区間であり、
ステップｅ）がさらに、
ｋ）前記第２の測定されるデータ区間が始まるまで前記第２の測定されるデータ区間に関して第１および第２の先行データ区間の間、前記デジタルデータ信号上にパルスが生じるたびに、第３のデジタルデータ信号パルス計数を第２の開始データ位置に保存し、第３の時間信号値を第２の開始時間位置に保存することを有しており、前記第１の先行データ区間が前記第２の測定されるデータ区間に隣接し、前記第２の先行データ区間が前記第１の先行データ区間に隣接するものであり、
ステップｅ）がさらに、
ｌ）前記第２の測定されるデータ区間の開始を検出し、前記第２の測定されるデータ区間に関して第１の後続データ区間の開始を検出し、前記第１の後続データ区間が前記第２の測定されるデータ区間に隣接するものであり、
ｍ）前記第１の後続データ区間の開始が検出されたときに、第４のデジタルデータ信号パルス計数を第２の終了データ位置に保存し、第４の時間信号値を第２の終了時間位置に保存し、
ｎ）前記第２の測定されるデータ区間についての検出された放射線の平均強度を、前記第２の終了データ位置に保存されたパルス計数と前記第２の開始データ位置に保存されたパルス計数との差を前記第２の終了時間位置に保存された値と前記第２の開始時間位置に保存された値との差で割ることによって決定する、
ことを有することを特徴とする方法。
【請求項１９】
請求項１６記載の方法であって、ステップｅ）がさらに、
ｈ）前記第１の測定されるデータ区間の開始を検出し、前記第１の測定されるデータ区間に隣接する第１の後続データ区間の開始を検出し、前記第１の後続データ区間に隣接する第２の後続データ区間の開始を検出し、
ｉ）前記第２のデータ区間の開始が検出されたあとで前記第２の後続データ区間の間に前記デジタルデータ信号上に次のパルスが生じたときに、第２のデジタルデータ信号パルス計数を第１の終了データ位置に保存し、第２の時間信号値を第１の終了時間位置に保存し、
ｊ）前記第１の測定されるデータ区間についての検出された放射線の平均強度を、前記第１の終了データ位置に保存されたパルス計数と前記第１の開始データ位置に保存されたパルス計数との差を前記第１の終了時間位置に保存された値と前記第１の開始時間位置に保存された値との差で割ることによって決定する、
ことを有することを特徴とする方法。
【請求項２０】
請求項１９記載の方法であって、
前記第１の後続データ区間が第２の測定されるデータ区間であり、
ステップｅ）がさらに、
ｋ）前記第２の測定されるデータ区間が始まるまで前記第２の測定されるデータ区間に関して第１および第２の先行データ区間の間、前記デジタルデータ信号上にパルスが生じるたびに、第３のデジタルデータ信号パルス計数を第２の開始データ位置に保存し、第３の時間信号値を第２の開始時間位置に保存することを有しており、前記第１の先行データ区間が前記第２の測定されるデータ区間に隣接し、前記第２の先行データ区間が前記第１の先行データ区間に隣接するものであり、
ステップｅ）がさらに、
ｌ）前記第２の測定されるデータ区間の開始を検出し、前記第２の測定されるデータ区間に関して第１の後続データ区間の開始を検出し、前記第１の後続データ区間が前記第２の測定されるデータ区間に隣接するものであり、
ｍ）前記第１の後続データ区間の開始が検出されたあとで前記第１の後続データ区間の間に前記デジタルデータ信号上に次のパルスが生じたときに、第４のデジタルデータ信号パルス計数を第２の終了データ位置に保存し、第４の時間信号値を第２の終了時間位置に保存し、
ｎ）前記第２の測定されるデータ区間についての検出された放射線の平均強度を、前記第２の終了データ位置に保存されたパルス計数と前記第２の開始データ位置に保存されたパルス計数との差を前記第２の終了時間位置に保存された値と前記第２の開始時間位置に保存された値との差で割ることによって決定する、
ことを有することを特徴とする方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は診断用画像生成技術に関するものである。ＣＴスキャナにおけるデータ区間に対する測定期間の定義法との関連で格別の用途があり、特にその関連での説明がなされるが、本発明は他の用途にも適するものであることを理解しておくべきである。
【背景技術】
【０００２】
ＣＴスキャナにおけるアナログ／デジタル（Ａ／Ｄ）変換は積分電流−周波数変換器（IFC:  current  to  frequency  converter）を利用している。ＩＦＣは電流制御発振器である。ＣＴスキャナに付随する検出器によって生成される電流が電流制御発振器の周波数を変えるのである。あるデータ区間（回転するガントリー、より正確には円弧の角位置によって定義される）の間、ＩＦＣパルスが計数され、最初のパルスから最後のパルスまでの時間が高精度で測定される。実際の測定値は計数値COUNTと時間TIMEの比をとることによって計算される。この測定の精度は高い。それを決めるのはTIMEの測定値の精度であるが、これは高周波数発振器からのパルスの計数によって得られるのである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
「デルタデータ」動作モードでは、COUNTパルスおよびTIMEパルスの計数は直前のデータ区間の最後のＩＦＣパルスに始まり、測定されるデータ区間の最後のＩＦＣパルスで終わる。測定期間が直前のデータ区間にまで広がることを認めることで、放射線検出器からの全電流が利用され、それにより量子雑音に関して高い信号対雑音比が保証される。しかしながら、「デルタデータ」技術は測定期間を物理的な円弧（すなわちデータ区間）よりも前倒しにして（すなわち、ゆがめて）いる。そのデータ区間中のCOUNTパルスが多ければ、このずれは最小限ですむ。COUNTパルスが１００計数されれば、ゆがみは名目上０．５％である。しかし、信号レベルが低いとこのゆがみは著しいものになる。データ区間あたりパルスが１つしか生成されないとしたら、ゆがみは名目上５０％、最大で１００％にもなりうる。このデータのゆがみが受け入れられない画像の乱れを生じうる。
【０００４】
標準的な放射計タイプのＡ／Ｄ変換（デルタデータなし）は、データ区間あたり少なくとも２つのCOUNTパルスが生成されることを要求している。デルタデータを使う際には、この下限はデータ区間あたりCOUNTパルス１つにまで引き下げられる。最小パルスレートが維持されることを保証するため、フロントエンドにオフセットＤＣ電流が注入される。このオフセット電流に由来する計数はその後、COUNTとTIMEの比をとる前に差し引かれる。しかし、このオフセット電流に付随する散射雑音はＡ／Ｄ変換の入力雑音を増加させ、それによりシステムの全体としてのダイナミックレンジを減じてしまう。
【０００５】
したがって、測定されるデータ区間に対する測定期間のゆがみを平均的に軽減する（あるいは解消する）ことによって、従来のデルタデータモードの精度を改善する必要がある。また、雑音を最小限にし、システムのダイナミックレンジを改善するために必要とされるオフセット電流をさらに減らすことも望まれる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明のある実施形態では、ＣＴスキャナは、放射線源を検査領域のまわりに回転させる手段と、検査領域を通過する放射線の強度に従って変動するアナログデータ信号を生成する手段と、前記アナログデータ信号を、放射線源が検査領域のまわりを回るにつれて検査領域を通過する放射線の強度とともに周波数が変動する非周期的パルスを含むデジタルデータ信号に変換する手段と、データ区間の指標となる時間信号を生成する手段と、各データ区間における平均放射線強度を、先行データ区間に発生するあるデジタルデータ信号パルスから始まって後続データ区間において発生するあるデジタルデータ信号パルスまで続くデジタルデータ信号のパルスを計数することによって決定する手段とを有する。
【０００７】
ある別の実施形態では、本発明は、ＣＴスキャナにおける検出された放射線の強度を測定する方法を提供する。放射線源が検査領域のまわりに回転させられる。検査領域を通過する放射線の強度に従って変動するアナログデータ信号が生成される。前記アナログデータ信号は、放射線源が検査領域のまわりを回るにつれて検査領域を通過する放射線の強度とともに周波数が変動する非周期的パルスを含むデジタルデータ信号に変換される。データ区間の指標となる時間信号が生成される。各データ区間における平均放射線強度が、先行データ区間に発生するあるデジタルデータ信号パルスから始まって後続データ区間において発生するあるデジタルデータ信号パルスまで続くデジタルデータ信号のパルスを計数することによって決定される。
【０００８】
本発明のさらに別の実施形態では、ＣＴスキャナにおいて検出された放射線の強度を測定する装置は、ある測定されるデータ区間についてアナログデータ信号から、先行データ区間および後続データ区間から少なくとも一つの当該アナログデータ信号の成分を含んでいる時間付デジタル情報を生成するチャネル回路と、該時間付デジタル情報を保存する保存回路と、該時間付デジタル情報をいつ保存するかを決定する制御回路と、保存された時間付デジタル情報から測定されるデータ区間について検出された放射線の平均強度を決定するプロセッサとを含む。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の効果の一つは、測定されるデータ区間に対する測定期間が平均的には当該データ区間を中心とするものとなり、それにより平均測定ゆがみが０となることである。
【００１０】
いま一つの効果は、減衰の大きな条件下では、測定期間はデータ区間よりかなり長く、よってより積分された信号を生じ、量子雑音を低減し、システムのダイナミックレンジを拡大することである。
【００１１】
さらに別の効果は、入力信号が減少するにつれて測定期間を長くなることは、アナログ領域において適応フィルタの効果を生じ、それがあとからデジタル領域でフィルタ処理を行うよりも雑音をより効率的に低減させて画質を向上させる可能性があることである。
【００１２】
さらにいま一つ別の効果は、さまざまな実施形態において、オフセット電流を、データ区間あたり生じるパルスが１個未満になるまで低下させられることである。これにより、オフセット電流に関わる散射雑音を減らし、量子化雑音および１／ｆ雑音の効果を減らす。結果として得られる全体としての雑音低減は、画質を改善し、システムのダイナミックレンジを拡大することになる。
【００１３】
その他の効果は、以下の詳細な記載を読み、理解すれば、通常の技量をもった当業者には明らかとなるであろう。
【００１４】
図面は本発明の代表例としての実施形態を解説する目的のためのものであって、本発明をそのような実施形態に限定するものと解釈してはならない。図面および対応する説明において与えられている以外にも、本発明は、さまざまな要素や要素の配置において、またさまざまなステップやステップの配置において実現しうることを理解しておくものとする。図面において、同様の参照符号は同様の要素を表す。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
図１を参照すると、ＣＴスキャナ１０は、静止ガントリー１２、回転ガントリー１４、撮像領域１６、放射線源２０、コリメータおよびシャッター組立体２２、患者台３０、ヘッドレスト３２、複数の放射線検出器４０または４２、エンコーダ４４、信号プロセッサ４６、再構成プロセッサ４８、体積画像メモリ５０、ビデオプロセッサ５２、表示装置５４を有している。
【００１６】
静止ガントリー１２および回転ガントリー１４は撮像領域１６の範囲を決めている。回転ガントリー１４は静止ガントリー１２によって支持され、検査領域１６のまわりに回転できるようになっている。放射線源２０（たとえばＸ線管）は回転ガントリー１４上に配置されており、一緒に回転する。放射線源２０は、回転ガントリーが外部モーター（図示せず）によって検査領域１６の長手軸のまわりに回転させられる間、該検査領域１６の全幅にわたって通過する貫通性の放射線のビームを生成する。コリメータおよびシャッター組立体２２は貫通性放射線ビームを扇形、円錐形またはくさび形に成形し、選択的にビームをオン／オフする。あるいはまた、ビームのオン／オフは放射線源２０において電子的に行ってもよい。患者台３０は放射線を透過する寝台のようなもので、検査または撮像される被検体を少なくとも部分的に検査領域１６内に懸架または何らかの形で支え、放射線ビームのつくる体積が被検体の関心のある領域を通るようにする。ヘッドレスト３２は被検体の頭部の動きを制限する。
【００１７】
第３世代のＣＴスキャナにおいては、円弧または二次元アレイ状に並べられた放射線検出器４０が回転ガントリー１４上で放射線源２０の反対側の周に設置されている。第４世代ＣＴスキャナにおいては、一つまたは複数の静止リング状の放射線検出器４２が静止ガントリー１２のまわりに設置される。構成には関わりなく、放射線検出器４０、４２はとにかく放射線源２０から発された放射線が撮像領域１６を通過したのちに入射するよう配置されている。
【００１８】
放射線検出器４０、４２は、検出された放射線をアナログデータ信号に変換する。すなわち、各放射線検出器４０、４２は、入射放射線の強度に比例するアナログデータ信号を生成する。
【００１９】
信号プロセッサ４６は放射線検出器４０、４２からのアナログデータ信号を受信する。信号プロセッサ４６は、任意的にフィルタ処理その他の処理（たとえば、時間付デジタル情報の生成やデータ区間あたりの平均放射線強度の計算など）を実行してから、データを再構成プロセッサ４８に渡し、該再構成プロセッサ４８が被検体の体積画像表現を再構成して体積画像メモリ５０に保存できるようにする。オペレータが制御するビデオプロセッサ５２は、当該データの選択された部分を取得して整形し、断層画像、三次元表示などとして表示装置５４上に表示したり、プリンタで印刷したりできるようにする。
【００２０】
回転ガントリー１４の各軌道の間にエンコーダ４４は指標信号を生成しており、この指標信号が信号プロセッサ４６に送信されて回転ガントリーの位置すなわち円弧角を放射線検出器４０、４２からのアナログデータ信号と関連付ける。回転ガントリー１４が被検体のまわりを回る、すなわち軌道回転する際、放射線源の各回転は、一連の個々の走査セグメント（すなわちデータ区間）に分解される。好ましい実施形態においては、指標信号は一連のパルスであり、各データ区間に対して所定の量のパルスを含む。各データ区間に対する最後のパルスが一つのデータ区間の終了および次の、すなわち後続のデータ区間の開始を指示する。それに代わる実施形態では、同様の指標信号を生成する機能のある装置がエンコーダ４４の代わりに使われうる。
【００２１】
エンコーダ４４は指標信号パルスを一定の角度間隔、たとえば０．１度ごとに発生させる。指標信号は一連のデータ区間の始まりと終わりを規定するタイミング信号を与える。
【００２２】
信号プロセッサ４６は、それぞれが放射線検出器４０、４２からの個々のアナログデータ信号に反応する複数のデルタデータチャネル回路５６ａ〜５６ｎと、エンコーダ４４からの指標信号に反応するデルタデータ制御回路５８と、アナログデータ信号に対応する時間付デジタル情報を蓄積するデルタデータ保存回路６０と、デルタデータプロセッサ６２と、放射線強度保存回路６４とを有している。デルタデータチャネル回路５６ａ〜５６ｎは典型的には同一の構造である。
【００２３】
図２では、記述を簡単にするため、信号プロセッサ４６内にはデルタデータチャネル回路５６ａが一つしか示されていない。デルタデータ制御回路５８は、アナログデータ信号に対応するデルタデータチャネル回路５６ａ内で時間付デジタル情報を形成する。この種の変換はアナログ−デジタル（Ａ／Ｄ）変換と称してもいいだろう。基本的には、この種の変換は、電流−周波数変換（ＩＦＣ）または電圧−周波数変換（ＶＦＣ）技術を使って好適に実現される。適当な時刻において、デルタデータ制御回路５８はデルタデータチャネル回路５６ａからの時間付デジタルデータ情報をデルタデータ保存回路６０に転送し、いつデルタデータ保存回路６０からデータを読み込む状態が整うかをデルタデータプロセッサ６２に通知する。
【００２４】
デルタデータチャネル回路５６ａは、合計モジュール６６、オフセットモジュール６８、ＩＦＣ７０、データパルス検出器７２、自走発振器７４、データカウンタ７６、時刻カウンタ７８を有している。デルタデータ制御回路５８はデータ区間検出器８０およびデルタデータ制御部８２を有している。
【００２５】
まとめると、デルタデータチャネル回路５６ａは、アナログデータ信号のＡ／Ｄ変換を、電流出力を積分してそれに応じた周波数のパルス列を生成することによって行う。デルタデータ制御回路５８は、データ区間指標信号およびＩＦＣ７０の出力を監視する。走査運転の間、アナログデータ信号の強度は組織密度に応じて本来的に変動する。
【００２６】
ある実施形態では、デルタデータ制御回路５８は、当該データ区間についての「開始時データ計数」および「開始時刻」を直前のデータ区間のパルスデータ信号の最後の「パルス」に反応して保存する。この実施形態では、デルタデータ制御回路５８はまた、当該データ区間についての「終了時データ計数」および「終了時刻」を直後のデータ区間の最初のパルスに反応して保存する。デルタデータプロセッサ６２は「終了時データ計数」と「開始時データ計数」の間の差からパルス数（すなわちCOUNT）を決定し、また「終了時刻」と「開始時刻」の差（すなわちTIME）も決定する。デルタデータプロセッサ６２はCOUNTをTIMEで割って一つの検出器に対する一つのデータ区間に対する放射線強度の数値的な値を生成する。よって、各データ区間についてCOUNTおよびTIMEによって反映されている測定期間は直前および直後のデータ区間に食い込んでいる。これは対称的デルタデータ動作モードと称される。測定期間は測定されるデータ区間の外にはみ出しているが、平均的には、測定期間は測定されるデータ区間を中心としている。この方法では、サンプリング枠は減衰の大きな一データ区間を超えて動的に広がる。測定期間が長くなることは、減衰が大きい間、雑音を減らし、ＳＮ比を向上させ（ＳＮ比を上げることがきわめて重要な場合）、そうしてＡ／Ｄ変換の全体としてのダイナミックレンジを拡大する。この技術は、走査運転の間、放射線強度を測定するための対称的可変フィルタ法を生じる。
【００２７】
記載されている実施形態において、デルタデータチャネル回路５６ａは好ましくは、各データ区間の間にＩＦＣ７０から少なくとも一つの「パルス」が出力されることを保証する。これを実現するため、オフセットモジュール６８が合計モジュール６６にオフセット電流を与える。合計モジュール６６はオフセット電流をアナログデータ信号と組み合わせてオフセットされたデータ信号を発生させる。好ましくは、オフセットモジュール６８によって与えられる電流は、ＩＦＣ７０が各データ区間の間に少なくとも一つのパルスを生成するのを保証するのに必要とされる最低限のレベルに調整される。データパルス検出器７２がＩＦＣの出力を監視してパルスを検出する。パルスが検出されるたびに検出されたイベントがデルタデータ制御部８２に送られる。
【００２８】
ＩＦＣ７０は、オフセットされたデータ信号のレベルに基づいて周波数が変動するデジタルパルス列出力（すなわち、パルスデータ信号）を与える。よって、パルスデータ信号はアナログデータ信号のデジタル表現になる。パルスデータ信号はデータカウンタ７６に与えられる。データカウンタ７６は各パルスを計数し、「データ計数」を蓄積する。これに代わる実施形態では、「データ計数」は電流ではなく電圧に基づいたものである。この代替実施形態においてはＩＦＣはＶＦＣで置き換えられる。
【００２９】
記載されている実施形態において、デルタデータチャネル回路５６ａの発振器７４は自走発振器であり、比較的一定した高周波数でデジタルパルス列（すなわち時間信号）を時刻カウンタ７８に与える。よって、時間信号は経過時間のデジタル表現である。時刻カウンタは「時間計数」を蓄積する。「データ計数」と「時間計数」を組み合わせることで、走査運転の間に被検体を通過した放射線を表す時間付デジタル情報が与えられる。代わりとなる実施形態では、発振器７４および時刻カウンタ７８はデルタデータチャネル回路５６ａ〜５６ｎとは別個の時間回路のうちに組み合わされ、各デルタデータチャネル回路に共通のものとしてもよい。
【００３０】
記載されている実施形態においては、データ区間検出器８０はエンコーダ４４からの指標信号を入力され、回転ガントリー１４の運動の間に生成される立ち上がり端を検出する。各パルスは一つのデータ区間の終わりおよび次のデータ区間の開始を示している。パルスの立ち上がり端が検出されるたびに、そのイベントはデルタデータ制御部８２に送られる。デルタデータ制御部８２はデータパルス検出器７２およびデータ区間検出器８０によって検出されたイベントを組み合わせて用いてデータカウンタ７６および時刻カウンタ７８の内容をデルタデータプロセッサ６２で処理して各データ区間についての強度の値を形成するのをいつ行うかを決定する。信号プロセッサ４６によって形成される時間付デジタル情報は、測定されるデータ区間に対して前と後のデータ区間からのデータも含んでいるので、デルタデータ制御部８２およびデルタデータプロセッサ６２は、与えられたどの時点でも、３つの連続したデータ区間に関連付けられた情報の処理を行うことになりうる。以下の記述では、３つの連続するデータ区間についての情報が、それぞれ第２、第３、第４のデータ区間を参照することによってどのように処理されるかを議論する。第２のデータ区間に関連付けられた情報は実際には第１のデータ区間の間に始まっている。
【００３１】
デルタデータ制御部８２は、データパルス検出器によって「パルス」が検出されるたびに「保存」信号をデータカウンタ７６および時刻カウンタ７８に送る。「保存」信号はデータカウンタ７６および時刻カウンタ７８にその現在の値（すなわち「データ計数」および「時間計数」）をデルタデータ保存回路６０に転送するよう指示する。デルタデータ制御部８２はまた、デルタデータ保存回路６０内でデータカウンタ７６と時刻カウンタ７８がその現在値を保存すべき場所を指定する、デルタデータ保存回路６０に関するアドレス情報も送る。
【００３２】
第１のデータ区間の間、アドレス情報は第２のデータ区間のための「開始時データ計数」および「開始時刻」の記憶位置を指定している。保存信号およびアドレス情報に反応して、データカウンタ７６はその現在値を第２のデータ区間のための「開始時データ計数」の位置に保存し、時刻カウンタ７８はその現在値を第２のデータ区間のための「開始時刻」の位置に保存する。データ区間検出器８０が次の指標パルスを検出する前にパルスデータ信号をなす後続の「パルス」が検出された場合には、第２のデータ区間のための「開始時データ計数」および「開始時刻」は同じようにして上書きされる。
【００３３】
データ区間検出器８０が次の指標パルスを検出したとき、回転ガントリー１４は第２のデータ区間に達しており、デルタデータ制御部８２のアドレス情報は第３のデータ区間のための「開始時データ計数」および「開始時刻」の保存位置を指定するよう変更される。第２のデータ区間の間、パルスデータ信号をなす「パルス」の起点がデータパルス検出器７２によって検出されるたびに、デルタデータ制御部８２は「保存」信号および関連するアドレス情報をデータカウンタ７６および時刻カウンタ７８に上と同じようにして送る。しかし、データカウンタ７６はその現在値を第２のデータ区間のために保存されている値を上書きするのではなく、第３のデータ区間のための「開始時データ計数」の位置に保存する。同様にして、時刻カウンタ７８はその電流値を第２のデータ区間のために保存されている値を上書きするのではなく、第３のデータ区間のための「開始時刻」の位置に保存する。第３のデータ区間のための「開始時データ計数」および「開始時刻」の位置は、データ区間検出器８０が次の指標パルスを検出する前にパルスデータ信号をなす後続の「パルス」が検出されたときには同様にして上書きされる。
【００３４】
データ区間検出器８０が次の指標パルスを検出したとき、回転ガントリー１４は第３のデータ区間に達しており、アドレス情報は第２のデータ区間のための「終了時データ計数」および「終了時刻」ならびに第４のデータ区間のための「開始時データ計数」および「開始時刻」の保存位置を指定するよう変更される。第３のデータ区間の間、パルスデータ信号をなす最初の「パルス」の起点が検出されると、デルタデータ制御部８２は「保存」信号および関連するアドレス情報をデータカウンタ７６および時刻カウンタ７８に上と同じようにして送る。しかし、データカウンタ７６はその電流値を第２のデータ区間のための「終了時データ計数」の位置および第４のデータ区間のための「開始時データ計数」の位置の両方に保存する。同様にして、時刻カウンタ７８はその電流値を第２のデータ区間のための「終了時刻」の位置および第４のデータ区間のための「開始時刻」の位置の両方に保存する。これで第２の区間のための「開始時データ計数」「終了時データ計数」「開始時刻」「終了時刻」がデルタデータ保存回路６０に保存されたことになる。この時点で、デルタデータ制御部８２は読み込み信号および関連するアドレス情報をデルタデータプロセッサ６２に送る。読み込み信号は、保存されている第２のデータ区間のための「開始時データ計数」「開始時刻」「終了時データ計数」「終了時刻」がデルタデータ保存回路６０から読み出す準備が整っていることを示す。アドレス情報は、第２のデータ区間のための時間付デジタル情報を読み込むべき「開始時データ計数」「開始時刻」「終了時データ計数」「終了時刻」の位置を指定する。
【００３５】
デルタデータプロセッサ６２は「開始時データ計数」を「終了時データ計数」から引いて第２のデータ区間のCOUNTを決定し、「開始時刻」を「終了時刻」から引いて第２のデータ区間のTIMEを決定する。これらCOUNTとTIMEの値が第２のデータ区間の間のオフセット電流とアナログデータ信号の組み合わせについて平均強度レベルに関係する。オフセット電流によって生じた計数はCOUNTから差し引かれ、その結果をTIMEで割って第２のデータ区間についての検出された放射線の強度を決定する。各検出器、各データ区間についての放射線強度の値は放射線強度保存回路６４に保存され、再構成プロセッサ４８による再構成を待つ。この時点で、デルタデータプロセッサ６２は再構成プロセッサ４８に読み込み信号および関連したアドレス情報を伝えてもよい。読み込み信号は、第２のデータ区間についての保存されている放射線強度の値が放射線強度保存回路６４から読み出す用意ができていることを指示する。アドレス情報は、第２のデータ区間についての放射線強度値をどこから読み込むかを指定する。
【００３６】
別の実施形態では、デルタデータプロセッサ６２は位置情報を蓄積しておいて、それを読み込み信号とともに定期的に、あるいは走査運転完了の時点で送ることもできる。さらに別の実施形態では、デルタデータプロセッサ６２と再構成プロセッサ４８との間で位置情報を送る必要がなくなるような形で放射線強度の値を放射線強度保存回路６４に配置しておいてもよい。この実施形態では、放射線強度保存回路６４の配置構成は再構成プロセッサ４８にはわかっている。よって、再構成プロセッサ４８はデルタデータプロセッサ６２その他の装置から、一つまたは複数の放射線強度値が保存された、あるいは走査運転が完了したということを示す読み込み信号または準備完了信号を受け取るだけでいいのである。
【００３７】
データ区間検出器８０が次の指標パルスを検出したとき、回転ガントリー１４は第４のデータ区間に達しており、アドレス情報は第３のデータ区間のための「終了時データ計数」および「終了時刻」ならびに第５のデータ区間のための「開始時データ計数」および「開始時刻」の保存位置を指定するよう変更される。第４のデータ区間の間にパルスデータ信号をなす最初の「パルス」の起点が検出されると、データカウンタ７６はその電流値を第３のデータ区間のための「終了時データ計数」の位置および第５のデータ区間のための「開始時データ計数」の位置の両方に、上記で第３のデータ区間の間に第２、第４のデータ区間について記述したのと同じように保存する。同様にして、時刻カウンタ７８はその電流値を第３のデータ区間のための「終了時刻」の位置および第５のデータ区間のための「開始時刻」の位置の両方に保存する。これで第３の区間のための「開始時データ計数」「終了時データ計数」「開始時刻」「終了時刻」が保存された。デルタデータ制御部８２は読み込み信号および関連するアドレス情報をデルタデータプロセッサ６２に送る。これらが示すのは上で第２のデータ区間について述べたのと同様である。デルタデータプロセッサ６２は第３の区間についての放射線強度の値を計算し、その放射線強度の値を放射線強度保存回路６４に、上で第２のデータ区間について述べたのと同様にして保存する。
【００３８】
データ区間検出器８０が次の指標パルスを検出したとき、回転ガントリー１４は第５のデータ区間に達しており、アドレス情報は第４のデータ区間のための「終了時データ計数」および「終了時刻」ならびに第６のデータ区間のための「開始時データ計数」および「開始時刻」の保存位置を指定するよう変更される。第５のデータ区間の間にパルスデータ信号をなす最初の「パルス」の起点が検出されると、データカウンタ７６はその電流値を第４のデータ区間のための「終了時データ計数」の位置および第６のデータ区間のための「開始時データ計数」の位置の両方に、上記で第３のデータ区間の間に第２、第４のデータ区間について記述したのと同じように保存する。同様にして、時刻カウンタ７８はその電流値を第４のデータ区間のための「終了時刻」の位置および第６のデータ区間のための「開始時刻」の位置の両方に保存する。これで第４の区間のための「開始時データ計数」「終了時データ計数」「開始時刻」「終了時刻」が保存された。デルタデータ制御部８２は読み込み信号および関連するアドレス情報をデルタデータプロセッサ６２に送る。これらが示すのは上で第２のデータ区間について述べたのと同様である。デルタデータプロセッサ６２は第４の区間についての放射線強度の値を計算し、その放射線強度の値を放射線強度保存回路６４に、上で第２のデータ区間について述べたのと同様にして保存する。
【００３９】
上で第２、第３、第４のデータ区間について述べたプロセスが、走査運転の間、回転ガントリー１４の進行につれて各データ区間について繰り返される。
【００４０】
図３に示すように、デルタデータ保存回路６０はデータ保存ブロック８４および時刻保存ブロック８６を有している。上述した信号プロセッサ４６の実施形態については、データ保存ブロック８４および時刻保存ブロック８６はそれぞれ４つのデータ保存位置を含む。具体的には、データ保存ブロック８４はデータ保存位置Ａ（０）８８、データ保存位置Ａ（１）９０、データ保存位置Ａ（２）９２、データ保存位置Ｂ９４を含む。時刻保存ブロック８６は時刻保存位置Ａ（０）９６、時刻保存位置Ａ（１）９８、時刻保存位置Ａ（２）１００、時刻保存位置Ｂ１０２を含む。
【００４１】
図２を参照しつつ説明したプロセスとの関連では、第２のデータ区間のための「開始時データ計数」はデータ保存位置Ａ（０）８８に保存され、「開始時刻」は時刻保存位置Ａ（０）９６に保存される。第２のデータ区間のための「終了時データ計数」はデータ保存位置Ｂ９４に保存され、「終了時刻」は時刻保存位置Ｂ１０２に保存される。同様に、第３のデータ区間のための「開始時データ計数」はデータ保存位置Ａ（１）９０に保存され、「開始時刻」は時刻保存位置Ａ（１）９８に保存される。記載している実施形態では、デルタデータプロセッサ６２は測定されるデータ区間のための「終了時データ計数」および「終了時刻」をデルタデータ制御部８２が次のデータ区間の「終了時データ計数」および「終了時刻」を保存する前に読み込む。よって、第３のデータ区間のための「終了時データ計数」はデータ保存位置Ｂ９４に保存され、「終了時刻」は時刻保存位置Ｂ１０２に保存される。同様に、第４のデータ区間のための「開始時データ計数」はデータ保存位置Ａ（２）９２に保存され、「開始時刻」は時刻保存位置Ａ（２）１００に、「終了時データ計数」はデータ保存位置Ｂ９４に、「終了時刻」は時刻保存位置Ｂ１０２に保存される。
【００４２】
デルタデータ保存回路６０やそれに関連して走査運転中に検出された放射線の強度を表す時間付デジタル情報を保存し、読み込む方法を実装するには数多くの方法がある。ある実施形態では、デルタデータ保存回路６０は４組のデータ（Ｃ）および時刻（Ｔ）保存位置（たとえば記憶レジスタ）からなる。図３に描かれた保存位置はこれら４組では次のように同定される。ＣＡ（０）８８とＴＡ（０）９６、ＣＡ（１）９０とＴＡ（１）９８、ＣＡ（２）９２とＴＡ（２）１００、ＣＢ９４とＴＢ１０２である。データカウンタ７６および時刻カウンタ７８の内容は４対の保存場所のうちの一つまたは複数に次のようにして転送される。データパルス検出器７２によってパルスデータ信号をなす「パルス」が検出されると、データカウンタおよび時刻カウンタの電流値が次のように転送される。ａ）データ区間ＤＩ（１）、ＤＩ（４），ＤＩ（７）…についてはＣＡ（０）とＴＡ（０）に、ｂ）データ区間ＤＩ（２）、ＤＩ（５），ＤＩ（８）…についてはＣＡ（１）とＴＡ（１）に、ｃ）データ区間ＤＩ（３）、ＤＩ（６），ＤＩ（９）…についてはＣＡ（２）とＴＡ（２）にという具合である。各データ区間の最初の「パルス」が検出されると、データカウンタおよび時刻カウンタの電流値はＣＢおよびＴＢにも転送される。これでその直前のデータ区間の間の検出放射線の強度を決定するのに必要な時間付デジタル情報が与えられるので、保存されている「開始時データ計数」「終了時データ計数」「開始時刻」「終了時刻」がデルタデータプロセッサ６２によって読み込まれる。
【００４３】
記載している実施形態では、データ区間ＤＩ（２），ＤＩ（３），ＤＩ（４），ＤＩ（５）についてのDATAおよびTIME測定値の計算はデルタデータプロセッサ６２によって次のように行われる。
【００４４】
DATA(2)＝CB−CA(0)
TIME(2)＝TB−TA(0)
（Ｄ（２）についてのDATAとTIMEの測定値はＤＩ（３）の終わりまたはそれより前に計算される）
DATA(3)＝CB−CA(1)
TIME(3)＝TB−TA(1)
（Ｄ（３）についてのDATAとTIMEの測定値はＤＩ（４）の終わりまたはそれより前に計算される）
DATA(4)＝CB−CA(2)
TIME(4)＝TB−TA(2)
（Ｄ（４）についてのDATAとTIMEの測定値はＤＩ（５）の終わりまたはそれより前に計算される）
DATA(5)＝CB−CA(0)
TIME(5)＝TB−TA(0)
（Ｄ（５）についてのDATAとTIMEの測定値はＤＩ（６）の終わりまたはそれより前に計算される）
上記のDATAおよびTIMEの測定は次の擬似コードによって実行される。
【００４５】
初期化  flagB＝0
for  n＝1:N
while  データパルスを受信したときにDI＝n
両カウンタをCA(n+2  mod  3)とTA(n+2  mod  3)に転送
if  flagB==0
両カウンタをCBとTBに転送
flagB＝1にセット
end
end
DATA(n−1)＝CB−CA(n  mod  3)
TIME(n−1)＝TB−TA(n  mod  3)
flagB＝0にリセット
end
【００４６】
図４を参照すると、走査運転中に前述したＣＴスキャナ１０の実施形態の内部におけるさまざまな信号のタイムチャートの例が示されている。図では、タイムチャートは例としての検出器の最初の６つのデータ区間（ＤＩ１〜ＤＩ６）および最後のデータ区間（ＤＩ  Ｎ）の間の信号レベルを示している。指標信号はエンコーダ４４によってデータ区間検出器８０に与えられる信号を表しており、データ区間を定義するものである。図のようにこのパルスが一定の周期であることは、回転ガントリー１４が一定の速度で動いていることを反映している。
【００４７】
データ信号（すなわち、オフセットされたデータ信号）は合計モジュール６６によってＩＦＣ７０に与えられる信号を表し、放射線検出器４０、４２からのアナログデータ信号をオフセットモジュール６８からのオフセット電流と組み合わせて生成されたものである。ＩＦＣ信号（すなわち、パルスデータ信号）はＩＦＣ７０のパルス列出力を表しており、データパルス検出器７２およびデータカウンタ７６に入力されるものである。
【００４８】
発振器信号は時刻カウンタ７８に入力される発振器７４の自走出力を表している。図の解像度では発振器信号の周波数を識別することはできないが、発振器信号のパルスの周波数は非常に高周波の所定の値であり、比較的一定している。
【００４９】
保存Ａ信号は、データカウンタ７６および時刻カウンタ７８に現在値をデルタデータ保存回路６０内の開始位置に保存するよう指示するデルタデータ制御部８２からの信号を表す。保存Ａ信号は、各データ区間の間、ＩＦＣ信号にパルスが検出されるたびに送られるものであることを注意しておく。保存Ａ信号はデルタデータ制御部８２によってデルタデータ保存回路６０に与えられるアドレス情報と一緒になって、次のデータ区間の測定のために前記両カウンタの値を選択された「開始時データ計数」および「開始時刻」の保存位置に保存するようはたらく。
【００５０】
保存Ｂ信号は、データカウンタ７６および時刻カウンタ７８に現在値をデルタデータ保存回路６０内の終了位置に保存するよう指示するデルタデータ制御部８２からの信号を表す。保存Ｂ信号は、各データ区間の間、ＩＦＣ信号に最初のパルスが検出されたときに送られるものであることを注意しておく。保存Ｂ信号はデルタデータ制御部８２によってデルタデータ保存回路６０に与えられるアドレス情報と一緒になって、前のデータ区間の測定のために前記両カウンタの値を選択された「終了時データ計数」および「終了時刻」の保存位置に保存するようはたらく。
【００５１】
保存Ａ信号と保存Ｂ信号は測定されるデータ区間に対する測定期間の境界を同定する。測定されるデータ区間に対する測定期間は直前のデータ区間でデータ信号の最後の「パルス」が検出されたときに始まり、直後のデータ区間でデータ信号の最初の「パルス」が検出されたときに終わることを注意しておく。このことは、データ期間をデータ区間に対応する時間と比較することで見て取れる。たとえば、ＭＰ２をＤＩ２と、ＭＰ３をＤＩ３などと比較してみるとよい。
【００５２】
読み込み信号はデルタデータ制御部８２からデルタデータプロセッサ６２への信号を表しており、「開始時データ計数」「終了時データ計数」「開始時刻」「終了時刻」が測定されるデータ区間に対して保存されたことを示すものである。デルタデータプロセッサ６２はデルタデータ制御部８２から与えられるアドレス情報をこの読み込み信号とともに使って、当該データ区間について保存されている時間付デジタル情報を読み込む。
【実施例】
【００５３】
時間付デジタル情報を保存し、読み込む方法の別の実施形態では、オフセットモジュール６８によって与えられるオフセット電流は、デルタデータチャネル回路５６ａがパルスデータ信号をなす「パルス」を少なくとも２．５データ区間に一回は保証するところまで低減される。この実施形態では、デルタデータ保存回路６０は６対のデータ（Ｃ）および時刻（Ｔ）保存位置（たとえば記憶レジスタ）からなる。これらの対のうちの４つは「開始時データ計数」および「開始時刻」を保存するのに使われ、２つは「終了時データ計数」および「終了時刻」を保存するのに使われる。測定期間は測定される当該データ区間より先行する２つのデータ区間および当該データ区間の後続の２つのデータ区間まで拡大できる。すなわち、起点パルスは測定される当該データ区間の２つ前の区間であってもよく、終点パルスは測定される当該データ区間の２つ後の区間であってもよい。測定されるデータ区間に対する測定期間は、測定される当該データ区間より前の（すなわち、先行する２つのデータ区間内の）最後のパルスとともに始まり、測定される当該データ区間より後の（すなわち、後続の２つのデータ区間内の）最初のパルスとともに終わる。２つの先行データ区間内でパルスが生じなければ、測定期間は測定される当該データ区間の最初のパルスとともに始まる。また、２つの後続データ区間内でパルスが生じなければ、測定期間は測定される当該データ区間の最後のパルスとともに終わる。減衰が大きいとデータ区間のはみ出しも大きくなるが、平均としては、測定は現在の、すなわち測定されるデータ区間を中心としている。
【００５４】
図５のタイムチャートは、パルスデータ信号をなす「パルス」が少なくとも２．５データ区間ごとに一回ある実施形態について、測定されるデータ区間（ｎ）に対する測定期間のさまざまなシナリオ（シナリオａからｉ）を示している。２つの先行データ区間はｎ−２、ｎ−１で示されている。２つの後続データ区間はｎ＋１、ｎ＋２で示されている。一つまたは複数のデータパルスが検出され、そのデータ区間が測定期間の開始端または終了端を含んでいる場合には、シナリオ中で第一種の線１０４で示される。二つ以上のデータパルスが検出され、データ区間が測定期間の開始端および終了端の両方を含んでいる場合には、シナリオ中で第二種の線１０６で示される。あるデータ区間の間にデータパルスが検出されなかった場合には、シナリオ中ではブランクのデータ区間１０８として示される。あるデータ区間の間データパルスが検出されるかどうかが問題でない場合には、シナリオ中で破線１１０によって示される。開始端と終了端をもつ測定期間は各シナリオで括線によって示されている。
【００５５】
３つの連続するデータ区間にわたってデータパルスが検出されなければ、この実施形態ではエラー状態となる。シナリオｉはデータ区間ｎの間に二つ以上のデータパルスが必要となる状況を生じている。それ以外では、測定期間のための開始端または終了端として使われるデータ区間ではパルスが一つだけあればいい。
【００５６】
記憶位置を使う実施形態では、記憶位置は前記６組において次のように同定される。CA(0)とTA(0)、CA(1)とTA(1)、CA(2)とTA(2)、CA(3)とTA(3)、CB(0)とTB(0)、CB(1)とTB(1)である。一般に、データカウンタ７６および時刻カウンタ７８の内容はたとえば次のように転送される。
【００５７】
パルスデータ信号をなす「パルス」がデータパルス検出器７２によって検出されると、データカウンタ７６および時刻カウンタ７８の内容は、たとえば次のように転送されうる。
【００５８】
ａ）データ区間DI(3)、DI(7)，DI(11)…についてはCA(0)とTA(0)に
ｂ）データ区間DI(4)、DI(8)，DI(12)…についてはCA(1)とTA(1)に
ｃ）データ区間DI(5)、DI(9)，DI(13)…についてはCA(2)とTA(2)に
ｄ）データ区間DI(6)、DI(10)，DI(14)…についてはCA(3)とTA(3)に
６対のデータ（Ｃ）および時刻（Ｔ）記憶位置をもつ実施形態についての下記の擬似コードが追加的な保存の組み合わせを同定する。
【００５９】
あるデータ区間内で第１のパルスを検出すると、データカウンタ７６および時刻カウンタ７８の内容はたとえば次のように転送されうる。
【００６０】
ａ）データ区間DI(3)、DI(5)、DI(7)…についてはCB(0)とTB(0)に
ｂ）データ区間DI(4)、DI(6)、DI(8)…についてはCB(1)とTB(1)に
６対のデータ（Ｃ）および時刻（Ｔ）記憶位置をもつ実施形態についての下記の擬似コードが追加的な保存の組み合わせを同定する。
【００６１】
これで記載されている実施形態の場合のあるデータ区間の間の検出放射線の強度を決定するのに必要な時間付デジタル情報が与えられる。後続の二番目のデータ区間の終わりにおいて、保存されている「開始時データ計数」「終了時データ計数」「開始時刻」「終了時刻」がデルタデータプロセッサ６２によって読み込まれる。
【００６２】
図５を参照しつつ上述した実施形態についてのDATAおよびTIMEの測定は、次の擬似コードによって実行される。
【００６３】
初期化  flagB(0)＝0;  flagB(1)=1
for  n＝1:N
while  データパルスを受信したときにDI＝n
両カウンタをCA(n+1  mod  4)とTA(n+1  mod  4)に転送
if  flagB(0)==0
両カウンタをCB(0)とTB(0)に転送
end
if  flagB(1)==0
両カウンタをCB(1)とTB(1)に転送
end
if  flagB(0)  AND  flagB(1)==0
両カウンタをCA(n  mod  4)とTA(n  mod  4)に転送
end
flagB(0)＝1にセット
flagB(1)＝1にセット
end
COUNT(n−2)＝CB(n  mod  2)−CA(n+2  mod  4)
TIME(n−2)＝TB(n  mod  2)−TA(n+2  mod  4)
両カウンタをCA(n+2  mod  4)とTA(n−2  mod  4)ならびに
CB(n  mod  2)とTB(n  mod  2)に転送
flagB(n  mod  2)＝0にリセット
end
【００６４】
まとめると、上述したさまざまな実施形態は、ＣＴスキャナにおける走査運転の間のデータ区間に対して検出される放射線の強度を測定するための、対称デルタデータモードとでも言うべきものを提供する。対称デルタデータモードは測定されるデータ区間に対して、前後両方のデータ区間に拡大する測定期間を生じる。平均としては、測定期間は測定される当該データ区間を中心としたものになり、よって平均的なゆがみは０となる。結果として、データゆがみに起因する画像の乱れは従来のデルタデータモードに比べて軽減される。さらに、測定期間はデータ区間よりかなり長く、よってより積分された信号を生じ、量子雑音を低減し、それにより全体としてのダイナミックレンジを拡大する。
【００６５】
入力信号が減少するにつれて測定期間を長くなることは、アナログ領域において適応フィルタの効果を生じ、それがあとからデジタル領域でフィルタ処理を行うよりも画質をより効率的に改善する可能性がある。
【００６６】
ここでは本発明は代表例としての実施形態とともに説明されているが、数多くの代替、修正、変形が当業者には自明であろうことは明らかである。したがって、上記の本発明の実施形態は本発明の精神と範囲を解説するためのものであって限定するものではない。特に、本発明は、ここに記載されている代表例としての実施形態に対して、付属の請求項またはその等価物の精神と範囲にはいるようなあらゆる代替、修正、変形を包含するものであることが意図とされている。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明を組み込むＣＴスキャナの実施形態のブロック図である。
【図２】図１のＣＴスキャナに付随する信号プロセッサの実施形態のブロック図である。
【図３】図２の信号プロセッサに付随する保存回路の実施形態のブロック図である。
【図４】本発明のある実施形態に関連して、あるデータ区間についての測定期間が隣接する前後のデータ区間に広がっている様子を示すタイムチャートである。
【図５】本発明のある別の実施形態に関連して、あるデータ区間についての測定期間が、２つの先行するデータ区間のいずれかおよび２つの後続のデータ区間のいずれかにまで広がりうる様子を示すタイムチャートである。
【図１】
2007501085.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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