(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
X線発生装置と、相対してX線を検出するマトリクス構造の2次元 X線エリア検出器とを、その間にある回転中心のまわりに回転運動をさせながら、その間にある被検体を透過した X線に基づく投影データを収集するX線データ収集手段と、
前記X線データ収集手段から収集された投影データに基づき画像再構成して断層像を得る画像再構成手段と、
得られた断層像を表示する画像表示手段と
を備えたX線CT装置において、
前記画像再構成手段は、前記X線データ収集手段により収集された投影データを 3次元画像再構成する際に、前記X線発生装置が異なる位置から照射した、再構成する断層像の同じ画素位置を通る X線に基づく複数の投影データであって、X線検出器開口の面積が異なる複数の投影データの各々に、 X線検出器開口の面積比に依存した加重係数をかけて、それらを加重加算、又は、前記 X線検出器開口の面積が異なる複数の投影データの各々のX線検出器開口が揃うように、少なくとも一方の投影データに前記被検体の体軸方向である z軸方向のフィルタ処理を行った後にそれらを加重加算し、当該加重加算後の投影データに基づき画像再構成して当該断層像を得るものである
ことを特徴とするX線CT装置。
【請求項２】
前記X線検出器開口の面積比に依存した加重係数は、X線検出器開口の面積比に比例した加重係数であ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】
前記X線発生装置が異なる位置から照射した、再構成する断層像の同じ画素位置を通る X線は、前記被検体の体軸方向であるz軸方向の 1つの位置のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンにおいて照射された X線であることを特徴とする請求項１または２に記載のX線 CT装置。
【請求項４】
前記X線発生装置が異なる位置から照射した、再構成する断層像の同じ画素位置を通る X線は、前記被検体の体軸方向であるz軸方向の複数の位置のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンにおいて照射された X線であることを特徴とする請求項１または２に記載のX線 CT装置。
【請求項５】
前記X線発生装置が異なる位置から照射した、再構成する断層像の同じ画素位置を通る X線は、ヘリカルスキャンにおいて照射されたX線であることを特徴とする請求項１または２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、2次元エリアX線検出器を用いたX線CT（Computed Tomography）装置およびそのX線CT画像再構成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来は多列X線検出器X線CT装置またはフラットパネル平面型X線検出器に代表される2次元X線エリア検出器によるX線CT装置においては、図15（a），図15（b），図15（c）のように、チャネル方向、列方向ともに等間隔なサイズのX線検出器チャネルを並べてデータ収集を行っていた（例えば、特許文献１参照）。例えば、列幅dの場合は、8列×dのX線検出器構成で列方向にX線検出器幅は8dとなり、また列幅2dの場合は、中心8列の列幅dの部分は2列を1列に束ねて4列×2dのX線検出器構成にし、X線検出器全体としては8列×2dのX線検出器構成にする。このようにして、下記の2つのX線検出器構成を切換えて使用していた。
【０００３】
1．X線検出器モード1  ：  8列×d   X線検出器列方向幅  8d
2．X線検出器モード2  ：  8列×2d  X線検出器列方向幅 16d
その1つの理由には、データ収集装置DASの扱えるチャネル数，列数が限られていた点が上げられる。
【０００４】
このようにして、図16のように列方向に幅dのX線検出器と、列方向に幅2dのX線検出器が両方依存する場合は、幅dのX線検出器を2つ束ねて列方向に幅2dにしてデータ収集を行っており、幅dのX線検出器の空間分解能の能力を充分生かせないという観点からは問題であった。
【０００５】
また、例えば図16のX線検出器においては、下記のようなX線検出器モードが望まれていた。
3．X線検出器モード3  ：  8列×d＋4列×2d  X線検出器列方向幅16d
しかし、データ収集装置DASの扱えるチャネル数，列数の制限の問題点、X線検出器開口が列方向にdと2dの幅のものが混在しており、画像再構成において画像再構成ができないという問題点があった。
【特許文献１】特開2004-073360号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、多列X線検出器X線CT装置またはフラットパネル平面型X線検出器に代表される2次元X線エリア検出器によるX線CT装置においては、X線検出器の列方向の幅は小さくなり、チャネル方向の幅とほぼ等しくなり、断層像またはz方向に連続した断層像としての分解能の等方性、つまりX線検出器の列方向幅とチャネル方向幅の等方性が求められて来ている。
【０００７】
そこで、本発明の目的は、多列X線検出器または、フラットパネル平面型X線検出器に代表されるマトリクス構造の2次元X線エリア検出器において、X線検出器チャネル開口の異なったX線検出器チャネルが存在していても、検出器チャネル開口の違いを補正して画像再構成を行い、充分な画質の断層像を得ることを実現するX線CT装置またはX線CT画像再構成方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
データ収集装置（DAS）は充分なチャネル数，列数が扱えるとすれば、または、X線検出器の各チャネルをスイッチングすることのできるデータ収集装置（DAS）により、取り扱えるX線検出器のチャネル数，列数に制約がないようにすれば、あとはX線検出器の各チャネルの開口が異なる大きさであっても、得られるX線投影データを画像再構成できればよい。
【０００９】
本発明は、投影データを3次元画像再構成する際に、断層像のある画素を通る複数のX線投影データがあり、各々の投影データのX線検出器開口の面積が異なる場合に各々のX線投影データにX線検出器開口の面積比に比例した加重係数をかけて加重加算して3次元画像再構成をすることにより、多列X線検出器または、フラットパネルX線検出器に代表されるマトリクス構造の2次元X線エリア検出器において、開口面積の異なるX線検出器チャネルを持ったX線CT装置のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンまたはヘリカルスキャンまたは可変ピッチヘリカルスキャンのX線投影データを画像再構成できることを特徴とするX線CT装置、またはX線CT画像再構成方法を提供する。
【００１０】
第1の観点では、本発明は、X線発生装置と、相対してX線を検出するマトリクス構造の2次元X線エリア検出器とを、その間にある回転中心のまわりに回転運動をさせながら、その間にある被検体を透過したX線投影データを収集するX線データ収集手段、そのX線データ収集手段から収集された投影データを画像再構成する画像再構成手段、画像再構成された断層像を表示する画像表示手段、とからなるX線CT装置において、X線データ収集された投影データを3次元画像再構成する際に、断層像のある画素を通る複数の投影データがあり、各々の投影データのX線検出器開口の面積が異なる場合に、各々の投影データにX線検出器開口の面積比に依存した加重係数をかけて加重加算して画像再構成をする画像再構成手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００１１】
上記第1の観点におけるX線CT装置では、X線検出器開口の面積の異なる投影データをX線検出器開口の面積比に依存した加重係数で加重加算して補正して3次元画像再構成するため、矛盾なく画像再構成が行え、良い画質の断層像が得られる。
【００１２】
第2の観点では、本発明は、X線発生装置と、相対してX線を検出するマトリクス構造の2次元X線エリア検出器とを、その間にある回転中心のまわりに回転運動をさせながら、その間にある被検体を透過したX線投影データを収集するX線データ収集手段、そのX線データ収集手段から収集された投影データを画像再構成する画像再構成手段、画像再構成された断層像を表示する画像表示手段、とからなるX線CT装置において、X線データ収集された投影データを3次元画像再構成する際に、断層像のある画素を通る複数の投影データがあり、各々の投影データのX線検出器開口の面積が異なる場合に、各々の投影データにz軸方向のフィルタを重畳し、X線検出器開口の実効的な開口面積を広げた後に、前記実効的なX線検出器開口面積の比に依存した加重係数をかけて加重加算して画像再構成をする画像再構成手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００１３】
上記第2の観点におけるX線CT装置では、X線検出器開口の面積の異なる投影データにz軸方向のフィルタを重畳し、X線検出器開口の実効的なX線検出器開口面積に広げた後に、実効的なX線検出器開口面積の面積比に依存した加重係数で加重加算して補正して3次元画像再構成するため、良い画質で画像再構成が行える。
【００１４】
第3の観点では、本発明は、X線発生装置と、相対してX線を検出するマトリクス構造の2次元X線エリア検出器とを、その間にある回転中心のまわりに回転運動をさせながら、その間にある被検体を透過したX線投影データを収集するX線データ収集手段、そのX線データ収集手段から収集された投影データを画像再構成する画像再構成手段、画像再構成された断層像を表示する画像表示手段、とからなるX線CT装置において、X線データ収集された投影データを3次元画像再構成する際に、断層像のある画素を通る複数の投影データがあり、各々の投影データのX線検出器開口の面積が異なる場合に、各々の投影データにz軸方向のフィルタを重畳し、X線検出器開口の実効的な開口面積をほぼ等しくしておき画像再構成をする画像再構成手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００１５】
上記第3の観点におけるX線CT装置では、X線検出器開口の面積の異なる投影データにz軸方向のフィルタを重畳し、X線検出器開口の実効的な開口面積をほぼ等しくした後に3次元画像再構成を行うので、良い画質で画像再構成が行える。
【００１６】
第4の観点では、本発明は、第1から第3までのいずれかの観点のX線CT装置において、2次元X線エリア検出器は、円弧型に代表される多列X線検出器であるX線データ収集手段、3次元画像再構成を行う画像再構成手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００１７】
上記第4の観点におけるX線CT装置では、2次元X線エリア検出器に円弧型多列X線検出器を用いても同様に、良い画質で画像再構成が行える。
第5の観点では、本発明は、第1から第3までのいずれかの観点のX線CT装置において、2次元X線エリア検出器は、フラットパネルX線検出器に代表される平面型の2次元X線エリア検出器、またはその平面型の2次元X線エリア検出器を組合わせた2次元X線エリア検出器であるX線データ収集手段、3次元画像再構成を行う画像再構成手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００１８】
上記第5の観点におけるX線CT装置では、2次元X線エリア検出器に平面型の2次元X線エリア検出器、または平面型の2次元X線エリア検出器を組合わせた2次元X線エリア検出器でも同様に、良い画質で画像再構成が行える。
【００１９】
第6の観点では、本発明は、第1から第5までのいずれかの観点のX線CT装置において、投影データを3次元画像再構成する際に、断層像のある画素を通る複数の投影データがあり、各々の投影データのX線検出器開口の面積が異なる場合に、各々の投影データにX線検出器開口の面積比に比例した加重係数をかけて加重加算して3次元画像再構成をする画像再構成手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００２０】
上記第6の観点におけるX線CT装置では、X線検出器開口の面積の異なる投影データをX線検出器開口の面積比に比例した加重係数で加重加算して補正して3次元画像再構成するため、良い画質で画像再構成が行える。
【００２１】
第7の観点では、本発明は、第1から第6までのいずれかの観点のX線CT装置において、z軸座標が1つの位置のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンのデータ収集であるX線データ収集手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００２２】
上記第7の観点におけるX線CT装置では、1つのz軸座標位置のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンでも同様に、良い画質で画像再構成が行える。
【００２３】
第8の観点では、本発明は、第1から第6までのいずれかの観点のX線CT装置において、z軸座標が複数個所のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンのデータ収集であるX線データ収集手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００２４】
上記第8の観点におけるX線CT装置では、複数の個所のz軸座標のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンでも同様に、隣り合うスキャンのX線投影データを、たとえ開口が異なっていても開口面積の加重加算を行い、混ぜ合わせて画像再構成を行い、良い画質の断層像が得られる。
【００２５】
第9の観点では、本発明は、第8の観点のX線CT装置において、z軸座標が複数個所のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンのデータ収集において、異なるz軸座標のスキャンのX線投影データについて2次元エリアX線検出器の開口面積が異なり、各々のX線投影データに2次元エリアX線検出器の開口面積比に依存した加重係数をかけて加重加算して、3次元画像再構成をする画像再構成手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００２６】
上記第9の観点におけるX線CT装置では、複数の個所のz軸座標のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンでも同様に、X線検出器開口の面積の異なる投影データをX線検出器開口の面積比に比例した加重係数で加重加算して補正して3次元画像再構成するため、良い画質で画像再構成が行える。
【００２７】
第10の観点では、本発明は、第1から第6までのいずれかのX線CT装置において、ヘリカルスキャンのデータ収集であるX線データ収集手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００２８】
上記第10の観点におけるX線CT装置では、ヘリカルスキャンでも同様に、良い画質で画像再構成が行える。
第11の観点では、本発明は、第1から第10までのいずれかの観点のX線CT装置において、X線検出器列方向にX線検出器開口の面積が異なるX線データ収集手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００２９】
上記第11の観点におけるX線CT装置では、列方向にX線検出器開口の面積が異なっていても、列方向に各X線検出器開口の面積に応じた面積比をかけた後に画像再構成を行うことで矛盾なく画像再構成が行え、S／Nおよび分解能の良い断層像が得られる。
【００３０】
第12の観点では、本発明は、第1から第10までのいずれかの観点のX線CT装置において、X線検出器チャネル方向にX線検出器開口の面積が異なるX線データ収集手段を持つことを特徴とするX線CT装置を提供する。
【００３１】
上記第12の観点におけるX線CT装置では、チャネル方向にX線検出器開口の面積が異なっていても、チャネル方向に各X線検出器開口の面積に応じた面積比をかけた後に画像再構成を行うことで矛盾なく画像再構成が行え、S／Nおよび分解能の良い断層像が得られる。
【発明の効果】
【００３２】
本発明のX線CT装置、またはX線CT画像再構成方法によれば、多列X線検出器または、フラットパネル平面型X線検出器に代表されるマトリクス構造の2次元X線エリア検出器において、X線検出器チャネル開口の異なったX線検出器チャネルが存在していても、検出器チャネル開口の違いを補正して画像再構成を行い、充分な画質の断層像を得ることを実現するX線CT装置またはX線CT画像再構成方法を実現できる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図に示す実施の形態により本発明をさらに詳細に説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
図1は、本発明の一実施形態にかかるX線CT装置の構成ブロック図である。このX線CT装置100は、操作コンソール1と、撮影テーブル10と、走査ガントリ20とを具備している。
【００３４】
操作コンソール1は、操作者の入力を受け付ける入力装置2と、前処理、画像再構成処理、後処理などを実行する中央処理装置3と、走査ガントリ20で収集したX線検出器データを収集するデータ収集バッファ5と、X線検出器データを前処理して求められた投影データから画像再構成した断層像を表示するモニタ6と、プログラムやX線検出器データや投影データやX線断層像を記憶する記憶装置7とを具備している。
【００３５】
撮影条件の入力はこの入力装置2から入力され、記憶装置7に記憶される。図14に撮影条件入力画面の例を示す。
撮影テーブル10は、被検体を乗せて走査ガントリ20の開口部に出し入れするクレードル12を具備している。クレードル12は撮影テーブル10に内蔵するモータで昇降およびテーブル直線移動される。
【００３６】
走査ガントリ20は、X線管21と、X線コントローラ22と、コリメータ23と、ビーム形成X線フィルタ28と、多列X線検出器24と、DAS（Data Acquisition System）25と、被検体の体軸の回りに回転しているX線管21などを制御する回転部コントローラ26と、制御信号などを前記操作コンソール1や撮影テーブル10とやり取りする制御コントローラ29とを具備している。ビーム形成X線フィルタ28は撮影中心である回転中心に向かうX線の方向にはフィルタの厚さが最も薄く、周辺部に行くに従いフィルタの厚さが増し、X線をより吸収できるようになっているX線フィルタである。このため、円形または楕円形に近い断面形状の被検体の体表面の被曝を少なくできるようになっている。また、走査ガントリ傾斜コントローラ27により、走査ガントリ20はz方向の前方および後方に±約30度ほど傾斜できる。
【００３７】
X線管21と多列X線検出器24は、回転中心ICの回りを回転する。鉛直方向をy方向とし、水平方向をx方向とし、これらに垂直なテーブルおよびクレードル進行方向をz方向とするとき、X線管21および多列X線検出器24の回転平面は、xy平面である。また、クレードル12の移動方向は、z方向である。
【００３８】
図2および図3は、X線管21と多列X線検出器24の幾何学的配置をxy平面またはyz平面から見た説明図である。
X線管21は、コーンビームCBと呼ばれるX線ビームを発生する。コーンビームCBの中心軸方向がy方向に平行なときを、ビュー角度0度とする。
【００３９】
多列X線検出器24は、z方向に例えば256列のX線検出器列を有する。また、各X線検出器列はチャネル方向に例えば1024チャネルのX線検出器チャネルを有する。
図2では、X線管21のX線焦点を出たX線ビームがビーム形成X線フィルタ28により、再構成領域Pの中心ではより多くのX線が、再構成領域Pの周辺部ではより少ないX線が照射されるようにX線線量を空間的に制御した後に、再構成領域Pの内部に存在する被検体にX線が吸収され、透過したX線が多列X線検出器24でX線検出器データとして収集される。
【００４０】
図3では、X線管21のX線焦点を出たX線ビームはX線コリメータ23により断層像のスライス厚方向に制御されて、つまり、回転中心軸ICにおいてX線ビーム幅がDとなるように制御されて、回転中心軸IC近辺に存在する被検体にX線が吸収され、透過したX線は多列X線検出器24でX線検出器データとして収集される。
【００４１】
X線が照射されて、収集された投影データは、多列X線検出器24からDAS25でA／D変換され、スリップリング30を経由してデータ収集バッファ5に入力される。データ収集バッファ5に入力されたデータは、記憶装置7のプログラムにより中央処理装置3で処理され、断層像に画像再構成されてモニタ6に表示される。
【００４２】
図4は本実施例のX線CT装置の動作の概要を示すフロー図である。
ステップP1では、被検体をクレードル12に乗せ、位置合わせを行う。クレードル12の上に乗せられた被検体は各部位の基準点に走査ガントリ20のスライスライト中心位置を合わせる。
【００４３】
ステップP2では、スカウト像収集を行う。スカウト像は通常0度，90度で撮影するが部位によっては例えば頭部のように、90度スカウト像のみの場合もある。スカウト像撮影の詳細については後述する。
【００４４】
ステップP3では、撮影条件設定を行う。通常撮影条件はスカウト像上に撮影する断層像の位置、大きさを表示しながら撮影を行う。この場合に、ヘリカルスキャンまたは可変ピッチヘリカルスキャンまたはヘリカルシャトルスキャンまたはコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャン1回分の全体としてのX線線量情報の表示を行う。また、シネスキャンにおいては、回転数または時間を入れるとその関心領域における入力された回転数分、または入力された時間分のX線線量情報が表示される。
【００４５】
ステップP4では、断層像撮影を行う。断層像撮影の詳細については後述する。
図5は、本発明のX線CT装置100の断層像撮影およびスカウト像撮影の動作の概略を示すフロー図である。
【００４６】
ステップS1では、ヘリカルスキャンでは、X線管21と多列X線検出器24とを被検体の回りに回転させ、かつ撮影テーブル10上のクレードル12をテーブルを直線移動させながらX線検出器データのデータ収集動作を行ない、ビュー角度viewと、検出器列番号jと、チャネル番号iとで表わされるX線検出器データD0（view，j，i）にテーブル直線移動z方向位置Ztable（view）を付加させて、X線検出器データを収集する。ヘリカルスキャンにおいては一定範囲のデータ収集を行う。また、可変ピッチヘリカルスキャンまたはヘリカルシャトルスキャンにおいては、一定速度の範囲のデータ収集に加えて、加速時、減速時においてもデータ収集を行うものとする。
【００４７】
また、コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンでは撮影テーブル10上のクレードル12をあるz方向位置に固定させたまま、データ収集系を1回転または複数回転させてX線検出器データのデータ収集を行う。必要に応じて、次のz方向位置に移動した後に、再度データ収集系を1回転または複数回転させてX線検出器データのデータ収集を行う。
【００４８】
また、スカウト像撮影では、X線管21と多列X線検出器24とを固定させ、撮影テーブル10上のクレードル12を直線移動させながらX線検出器データのデータ収集動作を行うものとする。
【００４９】
ステップS2では、X線検出器データD0(view，j，i)に対して前処理を行い、投影データに変換する。前処理は図6のようにステップS21オフセット補正，ステップS22対数変換，ステップS23Ｘ線線量補正，ステップS24感度補正からなる。
【００５０】
スカウト像撮影の場合は、前処理されたX線検出器データをチャネル方向の画素サイズおよびクレードル直線移動方向であるz方向の画素サイズをモニタ6の表示画素サイズに合わせて表示すればスカウト像として完成である。
【００５１】
ステップS3では、前処理された投影データD1 (view，j，i)に対して、ビームハードニング補正を行なう。ステップS3ビームハードニング補正では前処理S2の感度補正S24が行なわれた投影データをD1(view，j，i)とし、ステップS3ビームハードニング補正の後のデータをD11(view，j，i)とすると、ステップS3ビームハードニング補正は以下の（数式1）のように、例えば多項式形式で表わされる。
【００５２】
【数１】
0005179007.tif 000002
【００５３】
この時、検出器の各j列ごとに独立したビームハードニング補正を行なえるため、撮影条件で各データ収集系の管電圧が異なっていれば、各列ごとの検出器のX線エネルギー特性の違いを補正できる。
【００５４】
ステップS4では、ビームハードニング補正された投影データD11(view，j，i)に対して、z方向(列方向)のフィルタをかけるzフィルタ重畳処理を行う。
すなわち、各ビュー角度、各データ収集系における前処理後、ビームハードニング補正された多列X線検出器D11(view，j，i)  (i＝1〜CH，  j＝1〜ROW)の投影データに対し、列方向に例えば下記の（数式2），（数式3）に示すような、列方向フィルタサイズが5列のフィルタをかける。
【００５５】
【数２】
0005179007.tif 000003
【００５６】
補正された検出器データD12(view，j，i)は以下の（数式4）のようになる。
【００５７】
【数３】
0005179007.tif 000004
【００５８】
となる。なお、チャネルの最大値はCH， 列の最大値はROWとすると、
以下の（数式5），（数式6）のようになる。
【００５９】
【数４】
0005179007.tif 000005
【００６０】
また、列方向フィルタ係数を各チャネルごとに変化させると画像再構成中心からの距離に応じてスライス厚を制御できる。一般的に断層像では再構成中心に比べ周辺部の方がスライス厚が厚くなるので、列方向フィルタ係数を中心部と周辺部で変化させて、列方向フィルタ係数を中心部チャネル近辺では列方向フィルタ係数の幅を広く変化させると、周辺部チャネル近辺では列方向フィルタ係数の幅をせまく変化させると、スライス厚は周辺部でも画像再構成中心部でも一様に近くすることもできる。
【００６１】
このように、多列X線検出器24の中心部チャネルと周辺部チャネルの列方向フィルタ係数を制御してやることにより、スライス厚も中心部と周辺部で制御できる。列方向フィルタでスライス厚を弱干厚くすると、アーチファクト、ノイズともに大幅に改善される。これによりアーチファクト改善具合、ノイズ改善具合も制御できる。つまり、3次元画像再構成された断層像つまり、xy平面内の画質が制御できる。また、その他の実施例として列方向（z方向）フィルタ係数を逆重畳（デコンボリューション）フィルタにすることにより、薄いスライス厚の断層像を実現することもできる。
【００６２】
ステップS5では、再構成関数重畳処理を行う。すなわち、フーリエ変換し、再構成関数を掛け、逆フーリエ変換する。再構成関数重畳処理S5では、zフィルタ重畳処理後のデータをD12とし、再構成関数重畳処理後のデータをD13、重畳する再構成関数をKernel（j）とすると、再構成関数重畳処理は以下の（数式7）のように表わされる。
【００６３】
【数５】
0005179007.tif 000006
【００６４】
つまり、再構成関数kernel（j）は検出器の各j列ごとに独立した再構成関数重畳処理を行なえるため、各列ごとのノイズ特性、  分解能特性の違いを補正できる。
ステップS6では、再構成関数重畳処理した投影データD13(view，j，i)に対して、3次元逆投影処理を行い、逆投影データD3(x，y，z)を求める。画像再構成される画像はz軸に垂直な面、xy平面に3次元画像再構成される。以下の再構成領域Pはxy平面に平行なものとする。この3次元逆投影処理については、図7を参照して後述する。
【００６５】
ステップS7では、逆投影データD3（x，y，z）に対して画像フィルタ重畳、CT値変換などの後処理を行い、断層像D31（x，y）を得る。
後処理の画像フィルタ重畳処理では、3次元逆投影後の断層像をD31（x，y，z）とし、画像フィルタ重畳後のデータをD32（x，y，z）、断層像平面であるxy平面において重畳される2次元画像フィルタをFilter（z）とすると、以下の（数式8）のようになる。
【００６６】
【数６】
0005179007.tif 000007
【００６７】
つまり、検出器の各j列ごとに独立した画像フィルタ重畳処理を行なえるため、各列ごとのノイズ特性、分解能特性の違いを補正できる。
またはこの画像フィルタFilter（z）は3次元の画像フィルタであってもよい。
【００６８】
またはこの2次元画像フィルタ重畳後に画像空間z方向フィルタ重畳処理を行ってもよい。
得られた断層像はモニタ6に表示される。
【００６９】
図7は、3次元逆投影処理（図5のステップS6）の詳細を示すフロー図である。
本実施例では、画像再構成される画像はz軸に垂直な面、xy平面に3次元画像再構成される。以下の再構成領域Pはxy平面に平行なものとする。
【００７０】
ステップS61では、断層像の画像再構成に必要な全ビュー（すなわち、360度分のビュー又は「180度分＋ファン角度分」のビュー）中の一つのビューに着目し、再構成領域Pの各画素に対応する投影データDrを抽出する。
【００７１】
図8（a），図8（b）に示すように、xy平面に平行な512×512画素の正方形の領域を再構成領域Pとし、y＝0のx軸に平行な画素列L0，y＝63の画素列L63，y＝127の画素列L127，y＝191の画素列L191，y＝255の画素列L255，y＝319の画素列L319，y＝383の画素列L383，y＝447の画素列L447，y＝511の画素列L511を列にとると、これらの画素列L0〜L511をX線透過方向に多列X線検出器24の面に投影した図9に示す如きラインT0〜T511上の投影データを抽出すれば、それらが画素列L0〜L511の投影データDr(view，x，y)となる。ただし、x，yは断層像の各画素（x，y）に対応する。
【００７２】
X線透過方向は、X線管21のX線焦点と各画素と多列X線検出器24との幾何学的位置によって決まるが、X線検出器データD0(view，j，i)のz座標z（view）がテーブル直線移動z方向位置Ztable（view）としてX線検出器データに添付されて判っているため、加速・減速中のX線検出器データD0(view，j，i)でもX線焦点、多列X線検出器のデータ収集幾何学系の中において、X線透過方向を正確に求めることができる。
【００７３】
なお、例えば画素列L0をX線透過方向に多列X線検出器24の面に投影したラインT0のように、ラインの一部が多列X線検出器24のチャネル方向の外に出た場合は、対応する投影データDr(view，x，y)を「0」にする。また、z方向の外に出た場合は投影データDr(view，x，y)を補外して求める。
【００７４】
このように、図10に示すように、再構成領域Pの各画素に対応する投影データDr（view，x，y）を抽出できる。
図7に戻り、ステップS62では、投影データDr（view，x，y）にコーンビーム再構成加重係数を乗算し、図11に示す如き投影データD2（view，x，y）を作成する。
【００７５】
ここで、コーンビーム再構成加重係数w（i，j）は以下の通りである。ファンビーム画像再構成の場合は、一般に、view＝βaでX線管21の焦点と再構成領域P上（xy平面上）の画素g(x，y)とを結ぶ直線がX線ビームの中心軸Bcに対してなす角度をγとし、その対向ビューをview＝βbとするとき、以下の（数式9）のようになる。
【００７６】
【数７】
0005179007.tif 000008
【００７７】
再構成領域P上の画素g(x，y)を通るX線ビームとその対向X線ビームが再構成平面Pとなす角度を、αa，αbとすると、これらに依存したコーンビーム再構成加重係数ωa，ωbを掛けて加算し、逆投影画素データD2（0，x，y）を求める。この場合、（数式10）のようになる。
【００７８】
【数８】
0005179007.tif 000009
【００７９】
なお、コーンビーム再構成加重係数の対向ビーム同士の和は、（数式11）のようになる。
【００８０】
【数９】
0005179007.tif 000010
【００８１】
コーンビーム再構成加重係数ωa，ωbを掛けて加算することにより、コーン角アーチファクトを低減することができる。
例えば、コーンビーム再構成加重係数ωa，ωbは、次式により求めたものを用いることができる。なお、gaはビューβaの加重係数、gbはビューβbの加重係数である。
【００８２】
ファンビーム角の1／2をγmaxとするとき、以下の（数式12）から（数式17）のようになる。
【００８３】
【数１０】
0005179007.tif 000011
【００８４】
（例えば、q＝1とする）
例えば、ga，gbの1例として、max[  ]を値の大きい方を採る関数とすると、以下の（数式18），（数式19）のようになる。
【００８５】
【数１１】
0005179007.tif 000012
【００８６】
また、ファンビーム画像再構成の場合は、更に距離係数を再構成領域P上の各画素に乗算する。距離係数はX線管21の焦点から投影データDrに対応する多列X線検出器24の検出器列j，チャネルiまでの距離をr0とし、X線管21の焦点から投影データDrに対応する再構成領域P上の画素までの距離をr1とするとき、（r1／r0）2である。
【００８７】
また、平行ビーム画像再構成の場合は、再構成領域P上の各画素にコーンビーム再構成加重係数w（i，j）のみを乗算すればよい。
また、断層像のある画素を通る複数の投影データのX線検出器開口がS1，S2，…Snである場合、その画素に逆投影される投影データP1，P2…Pnは以下のように逆投影される。逆投影されたデータをD3(x，y)とすると以下のようになる。
【００８８】
【数１２】
0005179007.tif 000013
【００８９】
また、上記の補正を行わなくても、特に後述する実施例1，2，3のように、z方向にX線検出器開口幅が異なる場合は、つまり、z方向のX線検出器列幅が異なる場合は、ステップS4におけるzフィルタ重畳処理によって、各列に重畳するzフィルタを変化させてz方向の各列の幅を揃えてしまうこともできる。例えば、図20のように元のz方向の各検出器列幅と列位置がある場合に、zフィルタ重畳処理により、8A〜1A列，1B〜8A列をz方向にスライス厚を厚くしてやることにより、図21のようにすることもできる。また、図22のように、12A〜9A列，12B〜9B列のzフィルタ係数を逆重畳（デコンボリューション）フィルタにしてスライス厚を薄くしてやることにより、スライス厚を揃えてやることもできる。
【００９０】
このようにして、zフィルタ重畳処理を用いてz方向のX線検出器開口幅を制御してやってもよい。
ステップS63では、図12に示すように、予めクリアしておいた逆投影データD3(x，y)に、投影データD2（view，x，y）を画素対応に加算する。
【００９１】
ステップS64では、断層像の画像再構成に必要な全ビュー（すなわち、360度分のビュー又は「180度分＋ファン角度分」のビュー）について、ステップS61〜S63を繰り返し、図12に示すように、逆投影データD3（x，y）を得る。
【００９２】
なお、図13（a），図13（b）に示すように、再構成領域Pを512×512画素の正方形の領域とせずに、直径512画素の円形の領域としてもよい。
上記までの実施例の説明により、多列X線検出器またはフラットパネル平面型X線検出器に代表されるマトリクス構造の2次元X線エリア検出器において、X線検出器チャネル開口が異なったX線検出器チャネルが存在していても、X線検出器チャネル開口を補正して画像再構成を行う例について説明した。
【００９３】
以下の実施例においては更に下記の撮影条件において、X線検出器チャネル開口が異なっていてもX線検出器チャネル開口を補正して画像再構成を行う例を示す。
（実施例1）z方向座標が1個所のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンにおけるz方向にX線検出器開口幅が異なる場合。
【００９４】
（実施例2）z方向座標が2個所または複数個所のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンにおけるz方向にX線検出器開口幅が異なる場合。
（実施例3）z方向にX線検出器開口幅が異なる場合のヘリカルスキャン。
【００９５】
（実施例4）チャネル方向にX線検出器チャネル開口の大きさが異なる場合のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンおよびヘリカルスキャン。
【実施例１】
【００９６】
実施例1においては、z方向座標がz＝z0の1個所のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンにおけるz方向（列方向）のX線検出器開口幅が異なる場合の画像再構成について述べる。
【００９７】
図17には、あるz方向座標z＝z0におけるコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンを示している。この時の多列X線検出器  24は中央部に幅dのX線検出器列が2n列（16列）あり、外側に幅2dのX線検出器列がn／2列（8列）ずつある。
【００９８】
この時、断層像平面（xy平面）上の画素G（x1，y1）は、0度方向のX線ビームは列方向のX線検出器チャネル開口は2dであり、180度方向のX線ビームは列方向のX線検出器チャネル開口はdとなっている。
【００９９】
この画像再構成を行うには3次元逆投影の前に、列方向にX線検出器開口が2dの列にz方向（列方向）逆重量（デコンボリューション）フィルタを重畳することにより、開口を狭めておいて3次元逆投影を行う。これにより得られる  断層像のスライス厚はdよりも少しスライス厚の厚い程度、例えば1.5d程度のスライス厚の断層像とすることができる。
【０１００】
または、列方向のX線検出器チャネル開口が2dのX線検出器列、列方向のX線検出器チャネル開口がdのX線検出器列いずれにも、z方向（列方向）フィルタやz方向（列方向）逆重畳（デコンボリューション）フィルタを重畳せずに、そのまま開口の大きさの比r、つまりこの場合では、r＝2d：d＝2の比、もしくはこの開口の大きさの比rに依存した関数f(r)による比を2dのX線検  出器列に加算してやることにより、スライス厚がほぼ2dの断層像が得られる。  
【実施例２】
【０１０１】
実施例2においては、z方向座標がz＝z0またはz1の2個所もしくは複数個所のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンにおけるz方向（列方向）のX線検出器開口幅が異なる場合の画像再構成について述べる。
【０１０２】
図18には、2個所のz方向座標位置z＝z0またはz1におけるコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンを示している。
この時の多列X線検出器24では、中央部に幅dのX線検出器列が2n列（16列）あり、外側に幅2dのX線検出器列がn／2列（8列）ずつある。
【０１０３】
この時、断層像平面（xy平面）上の画素G（x2，y2）は、z＝z0の180度方向のX線ビームは列方向のX線検出器チャネル開口はdであり、z＝z1の0度方向のX線ビームは列方向のX線検出器チャネル開口は2dとなっている。このようにz方向座標位置の異なるX線投影データの間でも、X線検出器チャネルの開口の違いを補正して画像再構成ができる。
【０１０４】
この画像再構成を行うには3次元逆投影の前に、列方向にX線検出器開口が2dの列にz方向（列方向）逆重量（デコンボリューション）フィルタを重畳することにより、開口を狭めておいて3次元逆投影を行う。これにより得られる断層像のスライス厚はdよりも少しスライス厚の厚い程度、例えば1.5d程度のスライス厚の断層像とすることができる。
【０１０５】
または、列方向のX線検出器チャネル開口が2dのX線検出器列、列方向のX線検出器チャネル開口がdのX線検出器列いずれにも、z方向（列方向）フィルタやz方向（列方向）逆重畳（デコンボリューション）フィルタを重畳せずに、そのまま開口の大きさの比r、つまりこの場合では、r＝2d：d＝2の比、もしくはこの開口の大きさの比rに依存した関数f(r)による比を2dのX線検出器列に加算してやることにより、スライス厚がほぼ2dの断層像が得られる。  
【実施例３】
【０１０６】
実施例3においては、ヘリカルスキャンの場合を示しているz方向座標がz＝z0またはz1の2個所のあるビューとその対向ビューで、z方向（列方向）のX線検出器開口幅が異なる場合の画像再構成について述べる。
【０１０７】
図19には、z方向座標位置z＝z0またはz1における、あるビューとその対向ビューで、z方向（列方向）のX線検出器開口幅が異なる。
z＝z0の0度方向のX線ビームは、列方向のX線検出器チャネル開口はdであり、z＝z1の180度方向のX線ビームは、列方向のX線検出器チャネル開口は2dである。このように、ヘリカルスキャンの1回転のX線投影データの中において、z方向座標位置の違うビューのX線投影データの間でもX線検出器チャネルの開口の違いを補正して画像再構成できる。
【０１０８】
この画像再構成を行うには3次元逆投影の前に、列方向にX線検出器開口が2dの列にz方向（列方向）逆重量（デコンボリューション）フィルタを重畳することにより、開口を狭めておいて3次元逆投影を行う。これにより得られる断層像のスライス厚はdよりも少しスライス厚の厚い程度、例えば1.5d程度のスライス厚の断層像とすることができる。
【０１０９】
または、列方向のX線検出器チャネル開口が2dのX線検出器列、列方向のX線検出器チャネル開口がdのX線検出器列いずれにも、z方向（列方向）フィルタやz方向（列方向）逆重畳（デコンボリューション）フィルタを重畳せずに、そのまま開口の大きさの比r、つまりこの場合では、r＝2d：d＝2の比、もしくはこの開口の大きさの比rに依存した関数f(r)による比を2dのX線検出器列に加算してやることにより、スライス厚がほぼ2dの断層像が得られる。  
【実施例４】
【０１１０】
実施例4においては、あるビューのX線投影データ内において、チャネル方向にX線検出器チャネル開口幅が異なる場合の画像再構成について述べる。
図23，図24にその例を示す。図23，図24のX線検出器開口幅がチャネル方向において異なる。
【０１１１】
しかしこの場合は、以下のような方法により画像再構成が行える。
実施例4−1  ：  チャネル方向に開口幅がn倍（na）のチャネルは同じ値のn個の幅aチャネルデータに分けてX線投影データを補正して画像再構成させる。（ただし、通常のチャネル方向のX線検出器チャネル開口幅をaとする）
実施例4−2  ：  チャネル方向に開口幅がn倍（na）のチャネルを補間してn個の幅aのデータに分けてX線投影データを補正して画像再構成させる。  
【０１１２】
実施例4−3  ：  チャネル方向に開口幅が同じデータごとに投影データを分割し、各々開口幅が異なる投影データごとに別に再構成関数を重畳させ、逆投影する際に開口幅が異なる投影データの逆投影をすべて加算して画像再構成をさせる。
【０１１３】
図25に各チャネル位置ごとにX線検出器チャネル開口幅の異なるX線投影データを示している。横軸は多列X線検出器24のX線検出器データまたはX線投影データのチャネル方向を示し、縦軸はX線検出器データまたは投影データのビュー方向を示している。
【０１１４】
1チャネルからC1−1チャネルまでのX線検出器データのチャネル開口幅はa2、C1チャネルからC2−1チャネルまでのX線検出器データのチャネル開口幅はa1、C2チャネルからC3−1チャネルまでのX線検出器データのチャネル開口幅はa、C3チャネルからC4−1チャネルまでのX線検出器データのチャネル開口幅はa1、C4チャネルからNチャネルまでのX線検出器データのチャネル開口幅はa2でX線投影データ収集を行う。ただし、チャネルの最大チャネルはNチャネルとする。また、チャネル開口幅の大小関係はa≦a1≦a2，チャネル番号  の大小関係は1≦C1≦C2≦C3≦C4≦Nとする。例えば、a1はaの2倍のチャネル開口幅、a2はaの3倍のチャネル開口幅とする。
【実施例５】
【０１１５】
図30に実施例4−1の画像再構成の処理の流れを示す。
ステップS11のデータ収集は図5のステップS1と同様の処理を行う。
ステップS12の前処理は図5のステップS2と同様の処理を行う。
【０１１６】
ステップS13のビームハードニング補正は図5のステップS3と同様の処理を行う。
ステップS14のzフィルタ重畳処理は図5のステップS4と同様の処理を行う。
ステップS16の再構成関数重畳処理は図5のステップS5と同様の処理を行う。
【０１１７】
ステップS17の3次元逆投影処理は図5のステップS6と同様の処理を行う。  
ステップS18の後処理は図5のステップS7と同様の処理を行う。
ステップS15のチャネル方向データ補正においては、図26の元のX線投影データを図27のようにデータ補正を行う。図26，図27においては、横軸をチャネル方向、縦軸をX線投影データ値の方向としている。図26の元のX線投影データにおいては、C2チャネルからC3−1チャネルまでのX線検出器データのチャネル開口幅はa、C2−1チャネルよりC1チャネルまで、C3チャネルよりC4−1チャネルまでのX線検出器データのチャネル開口幅はa1（例えばaの2倍の開口幅）、C1−1チャネルより1チャネルまで、C4−1チャネルよりNチャネル  までのX線検出器データのチャネル開口幅は、a2（例えば、aの3倍の開口幅）となっている。
【０１１８】
これに対して図27の実施例4−1により補正されたX線投影データにおいては、C2チャネルからC3−1チャネルまでのX線検出器データは元のままであるが、C2−1チャネルよりC1チャネルまで、C3チャネルよりC4−1チャネルまでのX線検出器データは以下のようにデータが補間される。補間されたj列iチャネルのX線検出器データをd1（i，j）とすると、C2チャネルからC3−1チャネルまで、またはC3チャネルからC4−1チャネルまでの元のX線検出器データは、2a間隔で2チャネルおきにしかX線投影データは存在しない。このX線投影データをd0(2k，j)とすると、以下の（数式21），（数式22）のように0次補間される。
【０１１９】
【数１３】
0005179007.tif 000014
【０１２０】
また同様に、1チャネルからC1−1チャネルまで、C4チャネルからNチャネルまでのX線検出器データにおいては、元のX線検出器データは3a間隔で3チャネルおきにしかX線検出器データは存在しない。このX線投影データをd0(3k，j)とすると、以下の（数式23），（数式24），（数式25）のように0次補間される。
【０１２１】
【数１４】
0005179007.tif 000015
【０１２２】
このようにして、ステップのチャネル方向データ補正により、チャネル方向のデータ間隔がすべてのチャネルにおいて一定にすることができる。
この後にステップS16の再構成関数重畳処理、ステップS17の3次元逆投影処理、ステップS18の後処理を行うことにより、チャネル方向にX線検出器開口の異なる場合でも画像再構成を行える。
【実施例６】
【０１２３】
図30に実施例4−2の画像再構成の処理の流れを示す。
ステップS11のデータ収集は図5のステップS1と同様の処理を行う。
ステップS12の前処理は図5のステップS2と同様の処理を行う。
【０１２４】
ステップS13のビームハードニング補正は図5のステップS3と同様の処理を行う。
ステップS14のzフィルタ重畳処理は図5のステップS4と同様の処理を行う。
ステップS16の再構成関数重畳処理は図5のステップS5と同様の処理を行う。
【０１２５】
ステップS17の3次元逆投影処理は図5のステップS6と同様の処理を行う。  
ステップS18の後処理は図5のステップS7と同様の処理を行う。
ステップS15のチャネル方向データ補正においては、図26の元のX線投影データを図28のようにデータ補正を行う。図26，図28においては、横軸をチャネル方向、縦軸をX線投影データ値の方向としている。図26の元のX線投影データにおいては、C2チャネルからC3−1チャネルまでのX線検出器データのチャネル開口幅はa、C2−1チャネルよりC1チャネルまで、C3チャネルよりC4−1チャネルまでのX線検出器データのチャネル開口幅はa1（例えばaの2倍の開口幅）、C1−1チャネルより1チャネルまで、C4−1チャネルよりNチャネルまでのX線検出器データのチャネル開口幅は、a2（例えば、aの3倍の開口幅）となっている。
【０１２６】
これに対して、図28の実施例4−2により補正されたX線投影データにおいては、C2チャネルからC3−1チャネルまでのX線検出器データは元のままであるが、C2−1チャネルよりC1チャネルまで、C3チャネルよりC4−1チャネルまでのX線検出器データは以下のようにデータが補間される。補間されたj列iチャネルのX線検出器データをd1（i，j）とすると、C2チャネルからC3−1チャネルまで、またはC3チャネルからC4−1チャネルまでの元のX線検出器データは、2a間隔で2チャネルおきにしかX線投影データは存在しない。このX  線投影データをd0(2k，j)とすると、以下の（数式26），（数式27）のように1次補間される。
【０１２７】
【数１５】
0005179007.tif 000016
【０１２８】
また同様に、1チャネルからC1−1チャネルまで、C4チャネルからNチャネルまでのX線検出器データにおいては、元のX線検出器データは3a間隔で3チャネルおきにしかX線検出器データは存在しない。このX線投影データをd0(3k，j)とすると、以下の（数式28），（数式29），（数式30）のように1次補間される。
【０１２９】
【数１６】
0005179007.tif 000017
【実施例７】
【０１３０】
図31に実施例4−3の画像再構成の処理の流れを示す。
ステップS21のデータ収集は図5のステップS1と同様の処理を行う。
ステップS22の前処理は図5のステップS2と同様の処理を行う。
【０１３１】
ステップS23のビームハードニング補正は図5のステップS3と同様の処理を行う。
ステップS24のzフィルタ重畳処理は図5のステップS4と同様の処理を行う。
ステップS25のチャネル方向データ分割処理においては、図26の元のX線投影データを図29のように、C2チャネルからC3−1チャネルまでのX線検出器のチャネル開口幅がaのみを元のX線投影データのままとし、他の部分は0とするX線投影データ1、C1チャネルからC2−1チャネル、またはC3チャネルから  C4−1チャネルまでのX線検出器のチャネル開口幅が2aのみを元のX線投影データのままとし、他の部分は0とするX線投影データ2、また同様に、1チャネルからC1−1チャネル、またはC4チャネルからNチャネルまでのX線検出器のチャネル開口幅が3aのみを元のX線投影データのままとし、他の部分は0とするX線投影データ3の3つのX線投影データに分ける。
【０１３２】
このように分けたX線投影データ1，X線投影データ2，X線投影データ3の各々の投影データに対して、ステップS26の再構成関数重畳処理を図5のステップS5の再構成関数重畳処理と同様に3回行う。ただし、重畳される再構成関数はX線投影データ1，2，3の各々のX線検出器開口、a，2a，3aをナイキスト周波数として考慮した再構成関数を重畳する。ステップS27の3次元逆  投影処理では、この3つの再構成関数を重畳された投影データに対して、図32に示すように、再構成関数重畳処理、3次元逆投影処理を行われて画像再構成された各々の断層像を加算処理を行う。
【０１３３】
チャネル範囲[C2，C3−1]のチャネル開口幅aの投影データ1から画像再構成された断層像をG1（x，y），チャネル[C1，C2−1]，[C3，C4−1]のチャネル開口幅2aの投影データ2から画像再構成された断層像をG2（x，y），チャネル範囲[1，C1−1]，[C4，N]のチャネル開口幅3aの投影データ3から画像再構成された断層像をG3（x，y），最終断層像をG（x，y）とすると、以下の式のようになる。
【０１３４】
【数１７】
0005179007.tif 000018
【０１３５】
この後に、ステップS28の後処理を行うことにより、チャネル方向にX線検出器開口の異なる場合でも画像再構成が行える。
以上により、実施例4−1，実施例4−2，実施例4−3いずれの方法においても、チャネル方向にX線検出器チャネル開口幅が異なっていても画像再構成を行える。
【０１３６】
以上のX線CT装置100において、本発明のX線CT装置、またはX線CT撮影方法によれば、多列X線検出器または、フラットパネルX線検出器に代表されるマトリクス構造の2次元X線エリア検出器を持ったX線CT装置のコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンまたはヘリカルスキャンまたは可変ピッチヘリカルスキャンの開始時と終了時に存在していたz方向に広がるX線コーンビームにおいて、z方向に隣り合うX線投影データを効率的に使い、被曝低減またはアーチファクト低減を実現する効果がある。
【産業上の利用可能性】
【０１３７】
なお、画像再構成法は、従来公知のフェルドカンプ法による3次元画像再構成法でもよい。さらに、他の3次元画像再構成方法でもよい。
本実施例3においてはヘリカルスキャンについて説明しているが、同様に可変ピッチヘリカルスキャンまたはシャトルモードヘリカルスキャンにも同様に適用することができ、同様な効果を得ることができる。
【０１３８】
また、本実施例では、各列ごとに係数の異なった列方向（z方向）フィルタを重畳することにより、特にコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）では、X線コーン角の違いなどによる画質の違いを調整し、各列において均一なスライス厚、アーチファクト、ノイズの画質を実現しているが、これには様々なフィルタ係数が考えられるが、いずれも同様の効果を出すことができる。
【０１３９】
また、本実施例では、各列ごとに係数の異なった列方向（z方向）フィルタを重畳することにより、画質のばらつきを調整し、各列において均一なスライス厚、アーチファクト、ノイズの画質を実現しているが、これには様々なz方向フィルタ係数が考えられるが、いずれも同様の効果を出すことができる。
【０１４０】
本実施例は、医用X線CT装置の他、産業用X線CT装置または他の装置と組合わせたX線CT−PET装置，X線CT−SPECT装置などで利用できる。
本実施例においては、X線検出器のチャネル開口がz方向やチャネル方向に2倍または数倍に異なる例について説明しているが、それよりも小さい開口面積の違いにも対応することができる。例えば、X線検出器の製造上工程で起こりうる数％またはそれ以下の開口面積の違いにも対応して補正を行うことは可能である。
【０１４１】
本実施例においては多列Ｘ線検出器について説明されているが、フラットパネルＸ線検出器のような平面型２次元Ｘ線エリア検出器、または、複数の平面型２次元Ｘ線検出器においても同様の効果を出すことができる。
【０１４２】
本実施例においてはコンベンショナルスキャン（アキシャスキャン）またはシネスキャンまたはヘリカルスキャンまたは可変ピッチヘリカルスキャンまたはヘリカルシャトルスキャンについて説明しているが、心拍同期の心臓スキャン（カーディアック・スキャン）でも同様に効果を出すことができる。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明の一実施形態にかかるX線CT装置を示すブロック図である。
【図２】X線発生装置（X線管）および多列X線検出器をxy平面で見た説明図である。
【図３】X線発生装置（X線管）および多列X線検出器をyz平面で見た説明図である。
【図４】被検体撮影の流れを示すフロー図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るX線CT装置の概略動作を示すフロー図である。
【図６】前処理の詳細を示すフロー図である。
【図７】3次元画像再構成処理の詳細を示すフロー図である。
【図８】再構成領域上のラインをＸ線透過方向へ投影する状態を示す概念図である。
【図９】検出器面に投影したラインを示す概念図である。
【図１０】投影データDr（view，x，y）を再構成領域上に投影した状態を示す概念図である。
【図１１】再構成領域上の各画素の逆投影画素データD2を示す概念図である。
【図１２】逆投影画素データD2を画素対応に全ビュー加算して逆投影データD3を得る状態を示す説明図である。
【図１３】円形の再構成領域上のラインをX線透過方向へ投影する状態を示す概念図である。
【図１４】X線CT装置の撮影条件入力画面を示す図である。
【図１５】（a）円弧型多列X線検出器を示す図である。
【０１４４】
（b）平面型2次元X線エリア検出器を示す図である。
（c）複数の平面型X線検出器を用いた2次元X線エリア検出器を示す図である。
【図１６】列方向にX線検出器幅が異なるX線検出器を示す図である。
【図１７】コンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンにおける異なるX線検出器開口の投影データを用いて画像再構成する場合を示す図である。
【図１８】2つのz軸座標位置におけるコンベンショナルスキャン（アキシャルスキャン）またはシネスキャンにおける異なるX線検出器開口の投影データを用いて画像再構成する場合を示す図である。
【図１９】ヘリカルスキャンにおける異なるX線検出器開口の投影データを用いて画像再構成する場合を示す図である。
【図２０】元のz方向の各検出器列幅と列位置を示す図である。
【図２１】z方向フィルタ重畳処理によりスライス厚を揃えた例1を示す図である。
【図２２】z方向フィルタ重畳処理によりスライス厚を揃えた例2を示す図である。
【図２３】チャネル方向にX線検出器チャネル開口の異なる例1を示す図である。
【図２４】チャネル方向にX線検出器チャネル開口の異なる例2を示す図である。
【図２５】各チャネル位置ごとにチャネル開口幅の異なるX線投影データを示す図である。
【図２６】あるビューのある列の元データのX線投影を示す図である。
【図２７】実施例4−1によるデータ補正を示す図である。
【図２８】実施例4−2によるデータ補正を示す図である。
【図２９】実施例4−3によるデータ分割を示す図である。
【図３０】実施例4−1または実施例4−2の画像再構成の処理の流れを示すフロー図である。
【図３１】実施例4−3の画像再構成の処理の流れを示すフロー図である。
【図３２】分割された投影データからの画像再構成を示す図である。
【符号の説明】
【０１４５】
１               操作コンソール
２               入力装置
３               中央処理装置
５               データ収集バッファ
６               モニタ
７               記憶装置
１０             撮影テーブル
１２             クレードル
１５             回転部
２０             走査ガントリ
２１             X線管
２２             X線コントローラ
２３             コリメータ
２４             多列X線検出器または2次元X線エリア検出器
２５             DAS（データ収集装置）
２６             回転部コントローラ
２７             走査ガントリ傾斜コントローラ
２８             ビーム形成X線フィルタ
２９             制御コントローラ
３０             スリップリング
ｄＰ             X線検出器面
Ｐ               再構成領域
ＰＰ             投影面
IC               回転中心(ISO)
CB               X線ビーム
BC               ビーム中心軸
D                回転中心軸上での多列X線検出器幅
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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