(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンピュータトモグラフィ装置の各部を制御手段が制御してコンピュータトモグラフィを実施する方法であって、
ａ）放射源を制御して放射源の焦点から出た円錐状の放射線束とこの放射線束を検出するマトリックス状の検出器アレイとを用いて対象物を走査するために、焦点がシステム軸線を中心とするスパイラル軌道上を対象物に対して相対的に移動し、検出器アレイが受信した放射線に相応する出力データを出力し、
ｂ）周期的な運動を行う対象物範囲を撮像するために、走査中に、周期的な運動の時間的経過を再生する信号が取得され、
ｃ）１つのスパイラルセグメント上での焦点の移動中にその都度出力された出力データから、傾斜した像平面を持つ像が再構成され、像平面が、システム軸線に直角に交差する第１の軸を中心にしてシステム軸線に対して傾斜角度γで交差しかつ第１の軸とシステム軸線とに直角に交差する第２の軸を中心にしてシステム軸線に対して傾斜角度δで交差し、直接的に連続するスパイラルセグメントが互いにゼロより大きいか又はゼロに等しい重なり角度で重なり、スパイラルセグメントが、周期的な運動の時間的経過を再生する信号を用いて、周期的な運動の撮像すべき時相に一致するように選定される
ことを特徴とするコンピュータトモグラフィ方法。
【請求項２】
傾斜した像平面を持つ像が、周期的な運動の単一のサイクルから生じる１つのスパイラルセグメントに属する出力データから再構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
傾斜した像平面を持つ像が、周期的な運動の複数のサイクルから生じる出力データから構成されている１つのスパイラルセグメントから再構成されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項４】
スパイラルセグメントを構成する出力データが周期的な運動の直接的に連続するサイクルから生じることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
スパイラルセグメントを構成する出力データが同じ長さのサブセグメントから生じることを特徴とする請求項３又は４記載の方法。
【請求項６】
スパイラルセグメントを構成する出力データが異なった長さのサブセグメントから生じ、各サブセグメントが周期的な運動の基準時点に関して対称に配置されていることを特徴とする請求項３又は４記載の方法。
【請求項７】
基準時点が、周期的な運動の１つの周期の開始後の、周期的な運動の周期継続時間の設定可能な一部に相当するそれぞれ１つの時間インターバルであることを特徴とする請求項６記載の方法。
【請求項８】
基準時点が、周期的な運動の１つの周期の開始後の、周期的な運動の平均周期継続時間の設定可能な一部に相当するそれぞれ１つの時間インターバルであることを特徴とする請求項７記載の方法。
【請求項９】
数ｎimaの連続するスパイラルセグメントに対して、傾斜した像平面を持つ像が再構成され、像平面が同じｚ位置ｚimaを有し、直接的に連続するスパイラルセグメントが最高でも１８０°互いにずらされ長さ［−αmax，＋αmax］の全セグメントを形成し、αmax＝Ｍπ／ｐ（Ｍ：検出器行の数）が適用されることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の方法。
【請求項１０】
各スパイラルセグメントが（１８０°＋円錐角度）の長さを有し、各スパイラルセグメントに対して、傾斜した像平面を持つ像が数ｎimaの傾斜した像平面に関して再構成され、像平面が異なったｚ位置ｚimaを有することを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の方法。
【請求項１１】
複数の傾斜した像平面がスパイラルに対して接線として延びる１つの直線で交差することを特徴とする請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
１つのスパイラルセグメントに属する傾斜した像平面の傾斜角度δの極値＋δmaxおよび−δmaxに数１が適用される
【数１】
0004309148.tif 000038
（但し、γ0は傾斜角度δ＝０に対して数２で求められた傾斜角度γの値である）
【数２】
0004309148.tif 000039
ことを特徴とする請求項１０又は１１記載の方法。
【請求項１３】
焦点がシステム軸線の周りを回転軸線を中心にして回転し、回転軸線がシステム軸線に一致していることを特徴とする請求項１乃至１２の１つに記載の方法。
【請求項１４】
焦点がシステム軸線の周りを回転軸線を中心にして回転し、回転軸線がシステム軸線にガントリ角度ρで交差し、選定されるべき傾斜角度γ´に数３が適用される
【数３】
0004309148.tif 000040
ことを特徴とする請求項１乃至１２の１つに記載の方法。
【請求項１５】
傾斜角度δの最大値の与えられた絶対値|δmax|に対して、傾斜角度γの最適値γminが、誤り規範が満足されるように求められることを特徴とする請求項１２乃至１４の１つに記載の方法。
【請求項１６】
各スパイラルセグメントに対して、傾斜した像平面を持つ像が数ｎimaの傾斜した像平面に関して作成され、傾斜した像平面の数ｎimaに数４が適用される
【数４】
0004309148.tif 000041
ことを特徴とする請求項１０乃至１５の１つに記載の方法。
【請求項１７】
傾斜した像平面の傾斜角度δが数５に基づいて求められる
【数５】
0004309148.tif 000042
ことを特徴とする請求項１６記載の方法。
【請求項１８】
傾斜した像平面を持つ複数の像が合成されることによって、システム軸線に直角に交差する横断面層の横断面断層像が作成されることを特徴とする請求項１乃至１７の１つに記載の方法。
【請求項１９】
傾斜した像平面を持つ複数の像を１つの横断面断層像に合成することが補間によって行われることを特徴とする請求項１８記載の方法。
【請求項２０】
傾斜した像平面を持つ複数の像を１つの横断面断層像に合成することが平均値形成によって行われることを特徴とする請求項１９記載の方法。
【請求項２１】
傾斜した像平面を持つ複数の像を１つの横断面断層像に合成することが重み付けされた平均値形成によって行われることを特徴とする請求項２０記載の方法。
【請求項２２】
横断面断層像を作成するために合成され傾斜した像平面を持つ像の数が、横断面層のその都度所望された層厚みに応じて選定されることを特徴とする請求項１８乃至２１の１つに記載の方法。
【請求項２３】
傾斜した像平面を持つ像ができるだけ小さな層厚みで再構成されることを特徴とする請求項２２記載の方法。
【請求項２４】
横断面断層像を作成するために合成され傾斜した像平面を持つ像の数が数６に基づいて選定される
【数６】
0004309148.tif 000043
ことを特徴とする請求項２２又は２３記載の方法。
【請求項２５】
円錐状の放射線束を出す焦点を有する放射線源と、放射線束を検出し受信した放射線に相応する出力データを出力するマトリックス状の検出器アレイと、放射線源および検出器アレイと対象物との間に相対運動を発生させる相対運動発生手段と、出力データが供給されるコンピュータとを備え、
相対運動発生手段が、放射線束と二次元の検出器アレイとを用いて対象物を走査するために、システム軸線に対する焦点の相対運動を、焦点がシステム軸線を中心とするスパイラル軌道上をシステム軸線に対して相対的に移動するように生ぜしめ、
周期的な運動を行う対象物範囲を撮像するために、走査中に、周期的な運動の時間的経過を再生する信号を取得する手段が設けられ、
コンピュータが、１つのスパイラルセグメント上での焦点の移動中にその都度出力された出力データから、傾斜した像平面を持つ像を再構成し、
像平面が、システム軸線に直角に交差する第１の軸を中心にしてシステム軸線に対して傾斜角度γで交差し、かつ第１の軸とシステム軸線とに直角に交差する第２の軸を中心にしてシステム軸線に対して傾斜角度δで交差し、
直接的に連続するスパイラルセグメントが互いにゼロより大きいか又はゼロに等しい重なり角度で重なり、
コンピュータが、スパイラルセグメントを、周期的な運動の時間的経過を再生する信号を用いて、スパイラルセグメントが周期的な運動の撮像すべき時相に一致するように選定する
ことを特徴とするコンピュータトモグラフィ装置。
【請求項２６】
コンピュータが、傾斜した像平面を持つ像を、周期的な運動の単一のサイクルから生じる１つのスパイラルセグメントに属する出力データから再構成することを特徴とする請求項２５記載のＣＴ装置。
【請求項２７】
コンピュータが、傾斜した像平面を持つ像を、周期的な運動の複数のサイクルから生じる出力データから構成されている１つのスパイラルセグメントから再構成することを特徴とする請求項２５記載のＣＴ装置。
【請求項２８】
スパイラルセグメントを構成する出力データが周期的な運動の直接的に連続するサイクルから生じることを特徴とする請求項２７記載のＣＴ装置。
【請求項２９】
スパイラルセグメントを構成する出力データが同じ長さのサブセグメントから生じることを特徴とする請求項２７又は２８記載のＣＴ装置。
【請求項３０】
スパイラルセグメントを構成する出力データが異なった長さのサブセグメントから生じ、各サブセグメントが周期的な運動の基準時点に関して対称に配置されていることを特徴とする請求項２７又は２８記載のＣＴ装置。
【請求項３１】
基準時点が、周期的な運動の１つの周期の開始後の、周期的な運動の周期継続時間の設定可能な一部に相当するそれぞれ１つの時間インターバルであることを特徴とする請求項３０記載のＣＴ装置。
【請求項３２】
基準時点が、周期的な運動の１つの周期の開始後の、周期的な運動の平均周期継続時間の設定可能な一部に相当するそれぞれ１つの時間インターバルであることを特徴とする請求項３１記載のＣＴ装置。
【請求項３３】
コンピュータが、数ｎimaの連続するスパイラルセグメントに対して、傾斜した像平面を持つ像を再構成し、像平面が同じｚ位置ｚimaを有し、直接的に連続するスパイラルセグメントが最高でも１８０°互いにずらされ長さ［−αmax，＋αmax］の全セグメントを形成し、αmax＝Ｍπ／ｐ（Ｍ：検出器行の数）が適用されることを特徴とする請求項２５乃至３３の１つに記載のＣＴ装置。
【請求項３４】
各スパイラルセグメントが（１８０°＋円錐角度）の長さを有し、コンピュータが、各スパイラルセグメントに対して、傾斜した像平面を持つ像を数ｎimaの傾斜した像平面に関して再構成し、像平面が異なったｚ位置ｚimaを有することを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載のＣＴ装置。
【請求項３５】
複数の傾斜した像平面がスパイラルに対して接線として延びる１つの直線で交差することを特徴とする請求項３４記載のＣＴ装置。
【請求項３６】
１つのスパイラルセグメントに属する傾斜した像平面の傾斜角度δの極値＋δmaxおよび−δmaxに数７が適用される
【数７】
0004309148.tif 000044
（但し、γ0は傾斜角度δ＝０に対して数８で求められた傾斜角度γの値である）
【数８】
0004309148.tif 000045
ことを特徴とする請求項３４又は３５記載のＣＴ装置。
【請求項３７】
焦点がシステム軸線の周りを回転軸線を中心にして回転し、回転軸線がシステム軸線に一致していることを特徴とする請求項２５乃至３６の１つに記載のＣＴ装置。
【請求項３８】
焦点がシステム軸線の周りを回転軸線を中心にして回転し、回転軸線がシステム軸線にガントリ角度ρで交差し、コンピュータが傾斜角度γ´を数９により選定する
【数９】
0004309148.tif 000046
ことを特徴とする請求項２５乃至３６の１つに記載のＣＴ装置。
【請求項３９】
コンピュータが、傾斜角度δの最大値の与えられた絶対値|δmax|に対して、傾斜角度γの最適値γminを、誤り規範が満足されるように求めることを特徴とする請求項３６乃至３８の１つに記載のＣＴ装置。
【請求項４０】
コンピュータが、各スパイラルセグメントに対して、傾斜した像平面を持つ像を数ｎimaの傾斜した像平面に関して作成し、傾斜した像平面の数ｎimaに数１０が適用される
【数１０】
0004309148.tif 000047
ことを特徴とする請求項３４乃至３９の１つに記載のＣＴ装置。
【請求項４１】
コンピュータが、傾斜した像平面の傾斜角度δを数１１に基づいて求める
【数１１】
0004309148.tif 000048
ことを特徴とする請求項４０記載のＣＴ装置。
【請求項４２】
コンピュータが、傾斜した像平面を持つ複数の像を合成することによって、システム軸線に直角に交差する横断面層の横断面断層像を作成することを特徴とする請求項２５乃至４１の１つに記載のＣＴ装置。
【請求項４３】
コンピュータが、傾斜した像平面を持つ複数の像を１つの横断面断層像に合成することを、補間によって行うこと特徴とする請求項４２記載のＣＴ装置。
【請求項４４】
コンピュータが、傾斜した像平面を持つ複数の像を１つの横断面断層像に合成することを、平均値形成によって行うことを特徴とする請求項４３記載のＣＴ装置。
【請求項４５】
コンピュータが、傾斜した像平面を持つ複数の像を１つの横断面断層像に合成することを、重み付けされた平均値形成によって行うことを特徴とする請求項４４記載のＣＴ装置。
【請求項４６】
コンピュータが、横断面断層像を作成するために合成され傾斜した像平面を持つ像の数を、横断面層のその都度所望された層厚みに応じて選定することを特徴とする請求項４２乃至４５の１つに記載のＣＴ装置。
【請求項４７】
コンピュータが、傾斜した像平面を持つ像をできるだけ小さな層厚みで再構成することを特徴とする請求項４６記載のＣＴ装置。
【請求項４８】
コンピュータが、横断面断層像を作成するために合成され傾斜した像平面を持つ像の数を数１２に基づいて選定する
【数１２】
0004309148.tif 000049
ことを特徴とする請求項４６又は４７記載のＣＴ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、焦点から出た円錐状の放射線束とこの放射線束を検出するマトリックス状の検出器アレイとを用いて対象物を走査するために、焦点がシステム軸線を中心とするスパイラル軌道上を対象物に対して相対的に移動し、検出器アレイが受信した放射線に相応する出力データを出力し、１つのスパイラルセグメント上での焦点の移動中にその都度出力された出力データから、周期的な運動を行う対象物範囲の像が、走査中に取得され周期的な運動の時間的経過を再生する信号を考慮して、再構成されるコンピュータトモグラフィ方法に関する。
【０００２】
さらに、本発明は、円錐状の放射線束を出す焦点を有する放射線源と、放射線束を検出し受信した放射線に相応する出力データを出力するマトリックス状の検出器アレイと、放射線源および検出器アレイと対象物との間に相対運動を発生させる相対運動発生手段と、出力データが供給される像コンピュータとを備え、相対運動発生手段が、放射線束と二次元の検出器アレイとを用いて対象物を走査するために、システム軸線に対する焦点の相対運動を、焦点がシステム軸線に一致する中心軸線を有する螺旋状のスパイラル軌道上をシステム軸線に対して相対的に移動するように生ぜしめ、像コンピュータが、１つのスパイラルセグメント上での焦点の移動中にその都度出力された出力データから、周期的な運動を行う対象物範囲の像を、走査中に取得され周期的な運動の時間的経過を再生する信号を考慮して、再構成するコンピュータトモグラフィ（ＣＴ）装置に関する。
【０００３】
【従来の技術】
この種の方法もしくはＣＴ装置は知られている（例えば、特許文献１参照）。この方法の欠点は、この方法がシステム軸線の方向に比較的僅かな幅を持つ検出器アレイにしか適しないことである。
【０００４】
特に多数の行の検出器要素を有する検出器アレイに関連して、円錐状のＸ線束を使用する種々のＣＴ装置が知られている。Ｘ線束の円錐形状に従って発生する円錐角度が種々考慮されている。
【０００５】
最も簡単な例（例えば、非特許文献１または非特許文献２参照）では、行の大多数において、従って大きな円錐角度においてアーチファクトが発生するという欠点を持つ円錐角度が無視されている。
【０００６】
さらに、いわゆるＭＦＲアルゴリズムが知られているが（例えば、非特許文献３参照）、このＭＦＲアルゴリズムには、費用のかかるフーリエ再構成を必要としかつ高い画像品質を望むことを断念しなければならないという欠点がある。
【０００７】
さらに、正確なアルゴリズムが知られているが（例えば、非特許文献４または非特許文献５参照）、このアルゴリズムも極めて費用のかかる再構成の欠点を有している。
【０００８】
他のこの種の方法もしくはＣＴ装置も知られている（例えば、特許文献２参照）。この特許文献２によれば、ｘ軸を中心にしてシステム軸線ｚに向かって傾斜角度γで傾斜している像平面の像が再構成される。これによって、できるだけ適切な誤り規範（例えば、スパイラルセグメントの全ての点と像平面とのｚ方向に測定した間隔の最小二乗平均値）に基づいてスパイラル軌道への像平面の最適な整合が生じるように、傾斜角度γが選定されている場合、像が僅かなアーチファクトしか含まないという少なくとも理論的な利点が達成される。
【０００９】
焦点Ｆの図１に示されているスパイラル軌道は次の数１３もしくは数１４によって記述される。
【００１０】
【数１３】
0004309148.tif 000002
【００１１】
【数１４】
0004309148.tif 000003
【００１２】
なお、検出器アレイの検出器要素がシステム軸線ｚに対して直交して延びる行とシステム軸線に対して平行に延びる列とに配置されている場合、Ｓはシステム軸線の方向における検出器行の幅を表し、ｐはピッチを表す。焦点Ｆの１回転当たりのスパイラル軌道の上昇量をｈとすると、ｐ＝ｈ／Ｓが適用される。αは投影角度であり、以下においては±αの投影角度範囲に亘って取得されるデータに属する１つの像平面が考察される。その場合、像平面に属する基準投影はαr＝０にある、すなわち投影角度範囲±αの中心を表す。αrは以下においては基準投影角度と呼ばれる。
【００１３】
従来のスパイラルＣＴの場合、いわゆる横断面断層像（すなわち、ｚを付されたシステム軸線に直交しｘ軸およびｙ軸を含む像平面の像）が再構成される。
【００１４】
それに対して、特許文献２の場合、図２に示されているようにｘ軸を中心にしてシステム軸線ｚに向かって傾斜角度γで傾斜している像平面の像が再構成される。これによって、できるだけ適切な誤り規範（例えば、スパイラルセグメントの全ての点と像平面とのｚ方向に測定した間隔の最小二乗平均値）に基づいてスパイラル軌道への像平面の最適な整合が生じるように、傾斜角度γが選定されている場合、像が僅かなアーチファクトしか含まないという少なくとも理論的な利点が達成される。
【００１５】
特許文献２の場合、ファンデータすなわち公知のファンジオメトリによって取得されたデータが再構成に使用されているが、このデータは、焦点が長さ（１８０°＋ファン角度もしくは円錐角度）、例えば２４０°の１つのスパイラルセグメントに亘って移動する際に獲得される。基準投影角度αr＝０に関して、像平面の法線ベクトルに数１５が適用される。
【００１６】
【数１５】
0004309148.tif 000004
【００１７】
最適な傾斜角度γは明らかにスパイラルの上昇量、従ってピッチｐに依存する。
【００１８】
基本的に特許文献２から公知の方法はピッチｐの任意の値で使用される。しかしながら、最大ピッチｐmaxの下側では、像獲得のために使用できる検出器面、従って患者に照射される放射線線量の最適な利用率（すなわち検出器利用率、従って線量利用率）が可能ではない。何故ならば、与えられた横断面層すなわちシステム軸線ｚに直交する対象物層が（１８０°＋ファン角度もしくは円錐角度）より長い１つのスパイラルセグメントに亘って走査されるのであるが、特許文献２から公知の方法においては最大ピッチｐmaxの下側のピッチｐの値に対して長さ（１８０°＋円錐角度）の１つのスパイラルセグメントしか利用されないからである。というのは、１つの長いスパイラルセグメントの利用は、像平面をスパイラル軌道に十分良好に整合させることができないからでる。
【００１９】
【特許文献１】
独国特許出願公開第１９８４２２３８号明細書
【特許文献２】
米国特許第５８０２１３４号明細書
【非特許文献１】
「Ｍｅｄ．Ｐｙｓ．」（第２５巻、ｐ５５０〜５６１、１９９８年発行）に掲載されたＫ．タグチおよびＨ．アラダテ著「マルチスライス−ヘリカルＣＴにおける像再構成のためのアルゴリズム」
【非特許文献２】
「Ｍｅｄ．Ｐｙｓ．」（第２６巻、ｐ５〜１８、１９９９年発行）に掲載されたＨ．フー著「マルチスライス−ヘリカルＣＴ；走査および再構成」
【非特許文献３】
「ＳＰＩＥ  医用像会議の議事録」（第３０３２巻、ｐ２１３〜２２４、１９９７年）に掲載されたＳ．シャーラ、Ｔ．フロール、Ｐ．ステファン著「小さい円錐角でのスパイラル・コーンビームＣＴにおける近似的像再構成のための新しい効率的なフーリエ再構成法」
【非特許文献４】
「１９９９年完全３Ｄ像再構成国際会議の議事録」（１９９９年、ｐ１１〜１４）に掲載されたＦ．ノー、Ｆ．サウア、Ｋ．Ｃ．タム、Ｇ．ローリッチュ、Ｔ．フロール著「ヘリカル・コーンビームＣＴにける長い対象物問題のための正確なラドン  リビニングアルゴリズム」
【非特許文献５】
「Ｍｅｄ．Ｐｙｓ．Ｂｉｏｌ．」（第４３巻、ｐ２８８５〜２９０９、１９９８年）に掲載されたＨ．クドウ、Ｆ．ノー、Ｍ．デフリーズ著「短縮されたヘリカルデータのためのコーンビーム−フィルタ付き逆投影アルゴリズム」
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、システム軸線の方向に大きな幅を有する検出器アレイにも適用できる、すなわち高い品質の像を可能にする、冒頭で述べた種類の方法およびＣＴ装置を提供することにある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
方法に関する課題は、本発明によれば、
ａ）焦点から出た円錐状の放射線束とこの放射線束を検出するマトリックス状の検出器アレイとを用いて対象物を走査するために、焦点がシステム軸線を中心とするスパイラル軌道上を対象物に対して相対的に移動し、検出器アレイが受信した放射線に相応する出力データを出力し、
ｂ）周期的な運動を行う対象物範囲を撮像するために、走査中に、周期的な運動の時間的経過を再生する信号が取得され、
ｃ）１つのスパイラルセグメント上での焦点の移動中にその都度出力された出力データから、傾斜した像平面を持つ像が再構成され、
像平面が、システム軸線に直角に交差する第１の軸を中心にしてシステム軸線に対して傾斜角度γで交差しかつ第１の軸とシステム軸線とに直角に交差する第２の軸を中心にしてシステム軸線に対して傾斜角度δで交差し、
直接的に連続するスパイラルセグメントが互いにゼロより大きいか又はゼロに等しい重なり角度で重なり、
スパイラルセグメントが、周期的な運動の時間的経過を再生する信号を考慮して、周期的な運動の撮像すべき時相に一致するように選定される
ことによって解決される。
【００２２】
本発明の場合、互いに特に重なり合うスパイラルセグメント上での焦点の移動中にその都度出力された出力データから、傾斜した像平面を持つ像が再構成され、その像平面が、システム軸線に直角に交差する第１の軸を中心にしてシステム軸線に対して傾斜角度γで交差しかつ第１の軸とシステム軸線とに直角に交差する第２の軸を中心にしてシステム軸線に対して傾斜角度δで交差する。
【００２３】
これによって、最大ピッチを下回ったピッチ値においても、少なくともほぼ完全な検出器利用率および線量利用率を達成することが可能になる。
【００２４】
本発明の場合、周期的な運動の時間的経過を再生する信号が得られ、スパイラルセグメントが，周期的な運動の時間的経過を再生する信号を考慮して、周期的な運動の撮像すべき時相に一致するように選定されるので、高品質の像の再構成が保証される。
【００２５】
最も簡単な場合、本発明の実施態様によれば、傾斜した像平面を持つ像が、周期的な運動の単一のサイクルすなわち単一の周期から生じる１つのスパイラルセグメントに属する出力データから再構成される。
【００２６】
周期的な運動の単一のサイクルから生じる出力データを用いて達成される時間分解能が十分ではない場合、本発明の実施態様によれば、傾斜した像平面を持つ像が、周期的な運動の特に直接的に連続する複数のサイクルから生じる出力データから構成されている１つのスパイラルセグメントから再構成される。本発明の１つの実施態様によれば、スパイラルセグメントを構成する出力データが同じ長さのサブセグメントから生じる。例えばサブセグメントが２つある場合、２つのサイクルの内の第１のサイクルにおいて、周期的な運動の撮像すべき時相に対して同時相である１つのサブセグメントが選定される。連続するサイクルにおいて、第１のサブセグメントを相補的に補って１つのスパイラルセグメントを形成し周期的な運動の撮像すべき時相に対して僅かな時間間隔を有する１つのサブセグメントが決定される。
【００２７】
もしくは、スパイラルセグメントを構成する出力データが異なった長さのサブセグメントから生じ、各サブセグメントが周期的な運動の基準時点に関して対称に配置されていてもよい。この場合、両サブセグメントは周期的な運動の撮像すべき時相に対して同時相に選定される。
【００２８】
基準時点を一義的に決定し得るようにするために、本発明の実施態様によれば、基準時点が、周期的な運動の１つの周期の開始後の、周期的な運動の周期継続時間の設定可能な一部に相当するそれぞれ１つの時間インターバルである。その場合、周期継続時間の変動を補償するために、周期的な運動の平均周期継続時間が利用される。
【００２９】
像再構成に関する本発明の第１の実施態様によれば、与えられたピッチｐおよび与えられたｚ位置ｚimaに対して、長さ［−αmax，＋αmax］の全セグメントの出力データが得られ、αmax＝Ｍπ／ｐ（Ｍ：検出器行の数）が適用される。その全セグメントは数ｎimaの互いに重なるスパイラルセグメントに分割され、各スパイラルセグメントが（１８０°＋円錐角度）の長さを有している。各スパイラルセグメントに対して、位置ｚimaに傾斜した像平面を持つ固有の像が再構成される。各スパイラルセグメントに対して、傾斜した像平面を持つ１つの像を再構成することによって、傾斜角度γおよび傾斜角度δを適切に選定することにより、各スパイラルセグメントに対する像の像平面をスパイラル軌道の相応する部分に最適に整合させ、かつ検出器アレイおよび線量を理論的に完全にしかも実際上十分に利用することができる。
【００３０】
像再構成に関する本発明の第２の実施態様によれば、基準投影角度αr＝０に関して心出しされた長さ（１８０°＋円錐角度）のスパイラルセグメントに対して得られた出力データに基づいて、異なって傾斜した像平面を持つ数ｎimaの像が異なったｚ位置ｚimaに関して再構成される。異なって傾斜した像平面を持つ複数の像を異なったｚ位置に関して再構成することによって、傾斜角度γおよび傾斜角度δを適切に選定することにより、各ｚ位置に関する像の像平面をスパイラルセグメントに最適に整合させ、かつ検出器アレイおよび線量を理論的に完全にしかも実際上十分に利用することができる。本発明の優れた実施態様によれば、複数の傾斜した像平面がスパイラルに対して接線として延びる１つの直線で交差する。
【００３１】
できるだけ完全な検出器アレイ利用率および線量利用率を得るために、本発明の実施態様によれば、１つのスパイラルセグメントに属する傾斜した像平面の傾斜角度δの極値＋δmaxおよび−δmaxに数１６が適用される。但し、γ0は傾斜角度δ＝０に対して数１７で求められた傾斜角度γの値である。
【００３２】
【数１６】
0004309148.tif 000005
【００３３】
【数１７】
0004309148.tif 000006
【００３４】
高い画像品質を得るために、本発明の他の実施態様によれば、傾斜角度δの最大値の与えられた絶対値|δmax|に対して、傾斜角度γの最適値γminが、誤り規範（例えば、スパイラルセグメントの全ての点と像平面とのｚ方向に測定した間隔の最小二乗平均値）が満足されるように求められる。
【００３５】
焦点がシステム軸線の周りを回転軸線を中心にして回転し、回転軸線がシステム軸線と一致しておらずにシステム軸線にいわゆるガントリ角度ρで交差している場合、選定されるべき傾斜角度γ´に数１８が適用される。
【００３６】
【数１８】
0004309148.tif 000007
【００３７】
ここでも同様に、傾斜角度δの最大値の与えられた絶対値|δmax|に対して、傾斜角度γの最適値γminを、誤り規範（例えば、スパイラルセグメントの全ての点と像平面とのｚ方向に測定した間隔の最小二乗平均値）が満足されるように求めることができる。
【００３８】
さらに、できるだけ完全な検出器アレイ利用率および線量利用率を得るために、本発明の実施態様によれば、各スパイラルセグメントに対して、傾斜した像平面を持つ像が数ｎimaの傾斜した像平面に関して作成され、像平面の数ｎimaに数１９が適用される。
【００３９】
【数１９】
0004309148.tif 000008
【００４０】
同様にできるだけ完全な検出器アレイ利用率および線量利用率を得るために、本発明の実施態様によれば、同じ幅の検出器行を使用するという前提条件の下に、傾斜した像平面の傾斜角度δが数２０に基づいて求められる。
【００４１】
【数２０】
0004309148.tif 000009
【００４２】
ＣＴ装置のオペレータにとって慣れている横断面断層像を得るために、本発明の実施態様によれば、傾斜した像平面を持つ複数の像が合成されることによって、リフォーマッティングが行われる、すなわち横断面断層像が他のステップで作成される。本発明の実施態様によれば、合成は、傾斜した像平面を持つ複数の像が１つの横断面断層像に補間によって又は特に重み付けされた平均値形成によって合成されることによって、行われる。
【００４３】
傾斜した像平面を持つ複数の像を１つの横断面断層像に合成する際、本発明の特に優れた実施態様によれば、横断面断層像を作成するために合成され傾斜した像平面を持つ像の数が、横断面断層像内に示された層のその都度所望された層厚みに応じて選定される。その際、横断面断層像のできるだけ高い画像品質を得るために、傾斜した像平面を持つ像ができるだけ小さな層厚みで再構成される。
【００４４】
横断面断層像内に示された横断面層の所望の層厚みは、本発明の他の優れた実施態様によれば、横断面断層像を作成するために合成され傾斜した像平面を持つ像の数が数２１に基づいて選定される。
【００４５】
【数２１】
0004309148.tif 000010
【００４６】
ＣＴ装置に関する課題は、本発明によれば、
円錐状の放射線束を出す焦点を有する放射線源と、放射線束を検出し受信した放射線に相応する出力データを出力するマトリックス状の検出器アレイと、放射線源および検出器アレイと対象物との間に相対運動を発生させる相対運動発生手段と、出力データが供給されるコンピュータとを備え、
相対運動発生手段が、放射線束と二次元の検出器アレイとを用いて対象物を走査するために、システム軸線に対する焦点の相対運動を、焦点がシステム軸線を中心とするスパイラル軌道上をシステム軸線に対して相対的に移動するように生ぜしめ、
周期的な運動を行う対象物範囲を撮像するために、走査中に、周期的な運動の時間的経過を再生する信号を取得する手段が設けられ、
コンピュータが、１つのスパイラルセグメント上での焦点の移動中にその都度出力された出力データから、傾斜した像平面を持つ像を再構成し、
像平面が、システム軸線に直角に交差する第１の軸を中心にしてシステム軸線に対して傾斜角度γで交差し、かつ第１の軸とシステム軸線とに直角に交差する第２の軸を中心にしてシステム軸線に対して傾斜角度δで交差し、
直接的に連続するスパイラルセグメントが互いにゼロより大きいか又はゼロに等しい重なり角度で重なり、
コンピュータが、スパイラルセグメントを、周期的な運動の時間的経過を再生する信号を考慮して、スパイラルセグメントが周期的な運動の撮像すべき時相に一致するように選定する
ことによって解決される。
【００４７】
本発明のＣＴ装置の実施態様は請求項２６〜４８に記載されている。
【００４８】
本発明によるＣＴ装置の機能態様および利点は本発明による方法に関する上述の説明が参照される。
【００４９】
【発明の実施の形態】
本発明を以下において概略図に基づいて説明する。
【００５０】
図３，４には、本発明による方法を実施するのに適した本発明による第３世代の多層ＣＴ装置が示されている。全体に１を付された測定装置は、全体に２を付されたＸ線放射線源と、このＸ線放射線源１の後に位置する源側放射線絞り３（図４参照）と、多数の行および列の検出器要素（図３，４にはその内の一部が示されている）からなる面状アレイとして形成された検出器アレイ５と、この検出器アレイ５の前に位置する検出器側放射線絞り６（図４参照）とを有している。放射線絞り３を備えたＸ線放射線源１と放射線絞り６を備えた検出器アレイ５とは、図４から分かるように以下においては"ガントリ"とも呼ばれる回転枠７に、ＣＴ装置の作動時にＸ線放射線源１から送出され設定可能な放射線絞り３によって絞り込まれたピラミッド状のＸ線束（その縁部放射線に８が付されている）が検出器アレイ５に当たるように、互いに対向して取付けられている。放射線絞り６は、放射線絞り３によって設定されたＸ線束の断面積に応じて、Ｘ線束が直接当たる検出器アレイ５の範囲のみが露出するように設定されている。この範囲は図３，４に示された作動状態においては検出器要素の４つの行に相当する。放射線絞り６によって遮蔽された検出器要素の他の行が存在することは図４に点「・」で示されている。
【００５１】
Ｘ線束は、システム軸線に対して直角に延びる面内で投射されたＸ線束の開口角度である円錐角度ｆを有している。この円錐角度ｆは検出器アレイ５の個々の行と協働するＸ線束部分の一部のファン角度に一致している。
【００５２】
ガントリ７は図示されていない駆動装置によってＺを付されたシステム軸線の周りを回転させられる。システム軸線Ｚは図１に示された空間直角座標系のｚ軸に一致している。ガントリ７の円形開口は半径ＲMを有し、この半径ＲMは測定範囲もしくは対象物円筒体の半径に一致している。焦点Ｆが移動する半径はＲfを付されている。
【００５３】
検出器アレイ５の列は同様にｚ軸の方向に延び、一方ｚ軸の方向に幅Ｓを有しその幅Ｓが例えば１ｍｍの大きさである行はシステム軸線Ｚすなわちｚ軸に対して直角に延びている。
【００５４】
検査対象物（例えば患者）をＸ線束の放射線路内にもたらすために、システム軸線Ｚに対して平行にすなわちｚ軸の方向に移動可能である寝台装置９が設けられている。
【００５５】
寝台装置９上にいる検査対象物（例えば患者）のボリュームデータを取得するために、測定装置１がシステム軸線Ｚの周りを移動して種々の投影方向αから多数の投影を取得することによって、検査対象物の走査が行われる。検出器アレイ５から出力されたデータは各能動検出器行に関して多数の投影を含んでいる。
【００５６】
測定装置１がシステム軸線Ｚの周りを連続回転する回転中、同時に寝台装置９が測定装置１に対して相対的にシステム軸線Ｚの方向へ連続的に移動する。回転枠７の回転運動と寝台装置９の並進運動との同期化は、並進運動と回転運動との比が一定となりかつ、回転枠７の１回転当たりの寝台装置９の送りｈの値が検査対象物の関心ボリュームの全走査を保証するように選定されることによって、その一定の比が設定可能であるようになされる。
【００５７】
１つの検出器行の幅Ｓに対する送りｈの比（ｈ／Ｓ）は既に述べたようにピッチｐと呼ばれる（ｐ＝ｈ／Ｓ）。検査対象物の無間隙の走査を保証する最大ピッチｐmaxは、検出器アレイ５の全ての行が同じ幅Ｓを有するという前提条件の下に生じる。但し、ｎは検出器アレイ５の能動行の数である。
【００５８】
Ｘ線放射線源２の焦点Ｆは、検査対象物から見て、システム軸線Ｚの周りの図１にＨを付されている螺旋状のスパイラル軌道上を移動する。それゆえ、ボリュームの上述した取得方式はスパイラル走査またはスパイラルスキャンとも呼ばれている。その際に検出器アレイ５の各行の検出器要素から出力されたボリュームデータは、検出器アレイ５の特定の行とシステム軸線Ｚに関する特定の位置とにそれぞれ所属する投影であり、並列に読出されてシーケンサ１０内で直列化され、像コンピュータ１１に伝送される。
【００５９】
像コンピュータ１１の前処理ユニット１２内でボリュームデータの前処理が行われた後に生じたデータストリームはメモリ１４に達し、このメモリ１４内にそのデータストリームに相当するボリュームデータが記憶される。
【００６０】
像コンピュータ１１は再構成ユニット１３を含んでいる。この再構成ユニット１３はボリュームデータから像データを、例えば検査対象物の所望の層の断層像の形で、専門家には良く知られている方法に基づいて再構成する。再構成ユニット１３によって再構成された像データはメモリ１４内に記憶され、像コンピュータ１１に接続されている表示ユニット（例えばビデオモニタ）に表示される。
【００６１】
Ｘ線放射線源２（例えばＸ線管）は発生器ユニット１７から必要な電圧および電流を供給される。これらの電圧および電流をそれぞれ必要な値に設定するために、発生器ユニット１７にはキーボード１９とマウス２０とを備えた制御ユニット１８が付設されており、この制御ユニット１８によって必要な設定が行われる。
【００６２】
ＣＴ装置のその他の操作および制御は同様に制御ユニット１８およびキーボード１９ならびにマウス２０によって行われる。このことは制御ユニット１８が像コンピュータ１１に接続されていることによって示されている。
【００６３】
患者Ｐの周期的な運動を行っている対象範囲つまり心臓を検査するために、心電図装置２３が設けられている。心電図装置２３に接続された電極の１つが図４に示され、２４を付されている。心電図装置２３から発生した信号が制御ユニット１８に供給され、制御ユニット１８はこの信号を検査の実施中すなわち患者Ｐのスパイラル走査の実施中記憶している。
【００６４】
スパイラルスキャンにおける通常の進行形式に相当する第１の作動方式で、スパイラルスキャン中に取得されたボリュームデータから横断面断層像すなわちシステム軸線Ｚに対して直角に延びる像平面を有する断層像が、文献には１８０ＬＩ再構成および３６０ＬＩ再構成として記載されている公知の方法に基づいて再構成される。
【００６５】
しかしながら、第２の作動方式で、ボリュームデータから、少なくとも中間ステップとして、システム軸線Ｚに対して傾斜している像平面を有する断層像を再構成することもできる。
【００６６】
特許文献２から知られている方法に対して、本発明によれば、像平面は、図５に示されているように、システム軸線Ｚに直角に交差する第１の軸（つまりｘ軸）を中心にしてシステム軸線Ｚに対して傾斜角度γおよび傾斜角度δだけ傾斜し、しかも第１の軸（ｘ軸）とシステム軸線Ｚとに直角に交差する第２の軸（つまりｙ軸）を中心にしてシステム軸線Ｚに対して傾斜角度δだけ傾斜している。
【００６７】
第２の作動方式の第１モードにおいて、与えられたピッチｐおよび与えられたｚ位置ｚimaに対して長さ［−αmax、＋αmax］のスパイラルセグメントの出力データが利用される。なお、αmax＝Ｍπ／ｐが適用され（Ｍは検出器行の数）、ｚ位置はｚ軸上の像平面の位置を示す。この全セグメントは数ｎimaの互いに重なるスパイラルセグメントに分割され、各スパイラルセグメントは（１８０°＋円錐角度）の長さを有する。各スパイラルセグメントに対して、位置ｚimaに傾斜した像平面を持つ固有の像が再構成される。各スパイラルセグメントに対して、傾斜した像平面を持つ１つの像を再構成することによって、傾斜角度γおよび傾斜角度δを適切に選定することにより、その各スパイラルセグメントに対する像の像平面をスパイラル軌道の相応の部分に最適に整合させ、かつ放射線絞り６によって露出された検出器アレイ５の範囲ならびにこの範囲に当たる放射線線量を理論的に完全にかつ実際上ほぼ全部利用することが可能になる。
【００６８】
第２の作動方式の第２モードにおいて、基準投影角度αr＝０に関して心出しされた長さ（１８０°＋円錐角度φ）のスパイラルセグメントが利用され、かつこのスパイラルセグメントに基づいて、異なったｚ位置に対して、異なって傾斜した像平面を持つ数ｎimaの像が利用される。この第２モードにおいても、異なったｚ位置に対して、異なって傾斜した像平面を持つ多数の像を再構成することによって、しかも傾斜角度γおよび傾斜角度δを適切に選定することによって、その各ｚ位置に対する像の像平面をスパイラルセグメントに最適に整合させ、かつ検出器アレイおよび線量を理論的に完全にかつ実際上ほぼ全部利用することが可能になる。本発明の優れた実施例によれば、多数の傾斜した像平面がスパイラルに対して接線として接して延びる１つの直線で交差する。
【００６９】
第２モードを以下において詳細に説明する。
【００７０】
簡単化のために、基準投影角度αr＝０に関して心出しされた単一のスパイラルセグメントが考察される。数ｎimaの像の像平面がｘ軸に関して傾斜角度γだけ傾斜されかつｙ軸に関して傾斜角度δだけ傾斜されているので、１つの像平面の法線ベクトルは次の数２２によって与えられる。
【００７１】
【数２２】
0004309148.tif 000011
【００７２】
スパイラル軌道上の任意の点（ｘf，ｙf，ｚf）と、傾斜角度γおよび傾斜角度αだけ傾斜した像平面とがｚ方向に有する間隔ｄ（α，δ，γ）は、数２３によって与えられる。
【００７３】
【数２３】
0004309148.tif 000012
【００７４】
その場合、基準投影角度αr＝０に対する焦点Ｆの位置（−Ｒf，０，０）が像平面内に存在するということから出発する。
【００７５】
傾斜した像平面の傾斜角度γおよび傾斜角度δは、スパイラル軌道上の全ての点の二乗平均値が最小になるように選定される。
【００７６】
ｂ−ｔがｚ軸の周りを角度（α−π／２）だけ回転した座標系ｘ−ｙであると仮定すると、ｂ−ｔは投影角度αを持つ投影に対する局部的座標系である。
【００７７】
【数２４】
0004309148.tif 000013
【００７８】
システム軸線Ｚを含む１つの平面いわゆる仮想検出器平面における検出器アレイの投影に相当する仮想検出器アレイを想定すると、検出器平面に対してｔ＝０が適用される。
【００７９】
像平面上の各点（ｘ，ｙ，ｚ）は数２５によって表される。
【００８０】
【数２５】
0004309148.tif 000014
【００８１】
式（４）をｔ＝０として式（５）に導入すると、数２６で表される像平面を持つ仮想検出器平面の切断直線が得られる。
【００８２】
【数２６】
0004309148.tif 000015
【００８３】
仮想検出器平面上のｚ座標は数２７によって与えられる。
【００８４】
【数２７】
0004309148.tif 000016
【００８５】
傾斜角度γは特許文献２と同様に傾斜角度δ＝０に対して最適化される。その結果、数２８が得られる。
【００８６】
【数２８】
0004309148.tif 000017
【００８７】
但し、バーαは、スパイラル軌道が像平面を貫通する角度である（なお、"バーα"は式（８）においてはαの上に「−（バー）」を付した形で表されている）。このパラメータに対する最適な値がない場合、バーα＝π／３が最適であることが判明している。
【００８８】
式（８）にバーα＝π／３を導入して得られた傾斜角度γ0に対して、傾斜角度δが最適化される。傾斜角度δに対する最適化規範は、式（７）によるｚ座標が、放射線によって捕捉された検査対象物範囲をｚ方向に前方もしくは後方へ制限する直線−ＲＦＯＶ≦ｂ≦ＲＦＯＶに対して、能動検出器面の内部すなわち放射線絞り６によって露出され放射線が当たる検出器アレイ５の範囲の内部に位置する必要があり、かつ検出器面ができるだけ良好に利用される必要があることである。
【００８９】
最大傾斜角度±δmaxに対して、式（７）によるｚ座標によって得られたｂ＝±ＲＦＯＶの直線が検出器面のz方向の前端もしくは後端を達成する。これがそれぞれのスパイラルセグメントに対してスパイラルセグメントの始端および終端での投影に関してすなわち最も外側の投影角度αl＝±１２０°に関して生じる場合、数２９が適用される。但し、Ｍは検出器行の数、Ｓはｚ方向に測定した検出器行の幅である。
【００９０】
【数２９】
0004309148.tif 000018
【００９１】
式（６）がα＝αlおよびγ＝γ0として式（８）に導入され、δmaxに基づいて解かれると、数３０が生じる。
【００９２】
【数３０】
0004309148.tif 000019
【００９３】
対応する最大傾斜角度δmaxに対して、新たなγminが再反復によって、詳細にはスパイラルセグメントと像平面とのｚ方向に測定した式（３）による間隔ｄ（α，δmin，γ）の二乗平均値の最小化によって求められる。
【００９４】
傾斜角度の利用できる範囲［−αmax、αmax］は今や傾斜した像平面を持つ再構成されるべき像の数ｎimaに応じて特に上述した実施例の場合と同様に均等に分割される。すなわち、均等な分割の場合、各像平面０≦ｉ≦ｎima−１は傾斜角度γmin（この傾斜角度γminは好ましくは上述に実施例の場合のように全ての像平面に対して等しい）とその都度の傾斜角度δ(i)とによって表され、その都度の傾斜角度δ(i)には数３１が適用される。
【００９５】
【数３１】
0004309148.tif 000020
【００９６】
傾斜した像平面を持ちスパイラルセグメントに対して再構成されるべき像の数ｎimaは数３２によって与えられる。
【００９７】
【数３２】
0004309148.tif 000021
【００９８】
本発明による方法およびＣＴ装置の機能を、以下において幅ＳでＭ＝１２の検出器行を有するＣＴ装置を例にして説明する。このＣＴ装置はｐ＝１２のピッチで作動される。各ｚ位置ｚimaに対してαmax＝πを持つ長さ［−αmax、αmax］のスパイラルセグメントが取得される。
【００９９】
図６は、半径Ｒfに投影角度αのｓｉｎ関数を乗じた値Ｒf×ｓｉｎαを横軸にして、そのスパイラルセグメントの全ての点と種々の傾斜角度γの像平面との、検出器アレイの１つの行の幅Ｓに関してｚ軸の方向に測定された間隔を縦軸にして、傾斜角度δ＝０で示している。
【０１００】
図７は、図６をベースにして、考察されたスパイラルセグメントの全てがその都度の像に寄与するという仮定の下に、商γ／γ0を横軸にして、考察されたスパイラルセグメントの全ての点と像平面とのｚ軸の方向に測定された間隔の二乗平均値の、１つの検出器行の幅Ｓに関する平方根（以下においてはＳＭＳＤ（Ｓｑｕａｒｅｒｏｏｔ  Ｍｅａｎ  Ｓｑｕａｒｅ  Ｄｉｓｔａｎｃｅ＝二乗平均間隔の平方根）と呼ばれる）を縦軸にして示している。
【０１０１】
図７から明らかなように、ＳＭＳＤは全く傾斜していない像平面（すなわちγ＝０）の場合の３．５Ｓから、γの最適化によって２．２Ｓに減少している。特許文献２による方法を用いて達成可能な画像品質の改善はＳＭＳＤのこの減少に基づいていることから出発する。さらに、ＳＭＳＤを最少にする傾斜角度γの値はピッチｐの考察された値にとっては式（８）から求められたγ0値とは殆ど異なっていない。
【０１０２】
全てのスパイラルセグメントに関して単一の像が再構成されるのではなく、傾斜した像平面を持ち式（１２）により求められた必要な数ｎimaの像が再構成される場合、この例のために選定された値Ｍ＝１２、ｐ＝１２に対しては数ｎima＝２が生じる。すなわち、長さ２αmax＝２π＝３６０°の全セグメントの際、長さ（１８０°＋円錐角度）の２つのスパイラルセグメントすなわち例えば１２０°互いにずらされ全セグメントを共通に含んでいる長さ２４０°の２つのスパイラルセグメントに対して、傾斜した像平面を持つ２つの像が再構成される。その際、像の像平面は異なったｚ位置、従って式（１１）により異なった傾斜角度δつまり−δmaxおよびδmaxを有する。
【０１０３】
図８は、長さ２４０°のスパイラルセグメントの内の１つのスパイラルセグメントについて、半径Ｒfに投影角度αのｓｉｎ関数を乗じた値Ｒf×ｓｉｎαを横軸にして、そのスパイラルセグメントの全ての点とそのスパイラルセグメントに属する２つの像の−δmax，＋δmaxならびにそれぞれγmaxだけ傾斜した像平面との、検出器要素の１つの行の幅Ｓに関してｚ軸の方向に測定された間隔を縦軸にして示す。先ずδmaxおよびγ0が式（８），（１０）に基づいて求められ、その後最適化のために傾斜角度γの再反復がδmaxに基づいて実施され、このためにＳＭＳＤが考察されたスパイラルセグメントの２つの像平面に分離されて求められ、その後全ＳＭＳＤが分離されて求められたＳＭＳＤの平方根として形成され、最後に傾斜角度γが再反復され、これによってγmin＝１．２６γ0および０．８ＳのＳＭＳＤが生じる。
【０１０４】
これは特許文献２から公知の方法（すなわち、傾斜角度δ＝０および全セグメントから単一の像の再構成）に比べてＳＭＳＤの４倍以上の減少に相当し、高い画像品質の獲得を約束する。
【０１０５】
各２４０°の長さの２つのスパイラルセグメントの内の１つに属する像平面が例えば図９および図１０に異なった方向から見た斜視図で示されている。特に図１０から明らかなように、２つの傾斜した像平面はスパイラルに対して接線として接して延びる１つの直線で上述のように交差している。
【０１０６】
特許文献２から公知の方法の検出器利用率および線量利用率が図１１にＭ＝１２およびｐ＝８の仮想検出器に基づいて示されている。図１１には、スパイラルセグメントに属する傾斜した像平面がスパイラルセグメントに沿う焦点の移動移動中に投射される仮想検出器面の範囲が、平行四辺形状の太線で区画されて示されている。
【０１０７】
検出器面の大部分が利用されないままであり、従って線量利用率が同様に少ないことが明らかである。理論的に最適な検出器利用率および線量利用率は最大ピッチｐmax＝１２に対してのみ可能であり、ピッチｐの減少と共に検出器利用率および線量利用率が徐々に悪化する。
【０１０８】
本発明による検出器利用率および線量利用率が図１２に同様にＭ＝１２，ｐ＝８の仮想検出器に基づいて示されている。図１２には、スパイラルセグメントに属し式（１２）のｎima＝３で傾斜した像平面がスパイラルセグメントに沿う焦点の移動移動中に投射される仮想検出器面の範囲が、平行四辺形状の太線で区画されて示されている。
【０１０９】
本発明の場合には、２つの小さな三角形領域のみが利用されないだけで、仮想検出器面の大部分は利用され、それに応じて線量利用率が高いことが分かる。
【０１１０】
図１３は図１２と同様に本発明についてＭ＝１２，ｐ＝１２の状況を示す。図１３には、スパイラルセグメントに属し式（１２）のｎima＝２で傾斜した像平面がスパイラルセグメントに沿う焦点の移動移動中に投射される仮想検出器面の範囲が、平行四辺形状の太線で区画されて示されている。
【０１１１】
図１１および図１２と比較すると明らかなように、本発明の場合には実際上、検出器利用率および線量利用率がピッチｐに僅かしか関係せずしかも仮想検出器面の２つの小さな利用されない三角形領域はピッチｐの減少と共に徐々に大きくなっている。
【０１１２】
すなわち、特許文献２から公知の方法に比べて、本発明の場合には、検出器利用率および線量利用率がピッチｐに大幅に関係せず、ほぼ最適であることが明らかである。
【０１１３】
本発明は心臓の検査のために重要である。
【０１１４】
図１４は式（１０）により求められた最大傾斜角度δmaxをＭ＝１２を持つＣＴ装置のピッチｐの関数として示す。本発明はｐ＝１６，δmax＝０で特許文献２から公知のアルゴリズムに移行する。
【０１１５】
数３３で示された式（１３）を使用して、傾斜角度δは相応する像のｚシフトに変換される。これは数３４で示される基準投影角度αrのシフトに相当している。
【０１１６】
【数３３】
0004309148.tif 000022
【０１１７】
【数３４】
0004309148.tif 000023
【０１１８】
それによって任意のｚ位置で２４０°の長さのスパイラルセグメントの像が算出でき、これらの像は［−Δα，Δα］の範囲に位置する基準投影角度に関して心出しされている。
【０１１９】
ガントリが時間Ｔrotで１回転する場合、この範囲は長さ［−Δα，Δα］×（Ｔrot／２π）の時間インターバルに相当する。Ｔrot＝０．５ｓに関して、任意のｚ位置をカバーする時間インターバルが図１５にピッチｐの関数として示されている。
【０１２０】
長さ２４０°の１つのスパイラルセグメントの全部が何れにしても仮想検出器面上を通過するべきである場合、１分当たり６０拍の脈拍率（６０ｂｐｍ）の際の心周期に相当する１秒の時間インターバルをカバーするために、ｐ＝３の最大ピッチを利用できる。
【０１２１】
同一の基準投影角度αrについてすなわち同一の心周期から得られる像の像平面が図１６に示されている。横断面断層像を得るためにはリフォーマッティング（ｒｅｆｏｒｍａｔｔｉｎｇ）が必要である。傾斜した像平面の、１つの基準投影角度に属する像の全体は分かり易くするために以下においてはブックレッット（ｂｏｏｋｌｅｔ、小冊子）とも呼ばれる。１つのブックレッットの傾斜した像平面の個々の像は同様に分かり易くするために以下においてはページ（ｐａｇｅ、頁）とも呼ばれる。ページの数はＮtiltである。
【０１２２】
上述したように、従来のＣＴ装置では必要とされない横断面断層像を得るためにはリフォーマッティングが必要である。
【０１２３】
現在利用可能な多層ＣＴ装置は検出器要素の幾つかの少数（例えば４つ）の行を有している。この行数に関してはＸ線の斜めの放射線経過が無視される。従って、このようなＣＴ装置に対してはスパイラルデータから横断面断層像を再構成するための従来のアルゴリズムが拡張される。再構成の層厚みを決定するために適当な重み付け関数を用いてスパイラル重み付けを行った後、個別行のデータセットが生じ、これから折畳みの逆投影アルゴリズムを用いて横断面断層像が再構成される。再構成の層厚み、すなわち検査対象物の再構成された横断面断層像内で捕捉された層の厚みは、スパイラル重み付けの際に使用された重み付け関数の幅を選定することによって決定される。再構成の層厚みの変更は変更された重み付け関数を用いた新たな再構成によってのみ可能である。
【０１２４】
本発明による進行形式が特に多くない行数（Ｍ≦４０）を持つＣＴ装置に適する本発明においては、既に述べたように傾斜がスパイラル状のスキャンジオメトリに整合した像平面の像が再構成されることによって、再構成時にＸ線の斜めの放射線経過への整合が行われる。像平面の傾きに従って、再構成後にシステム軸線に関して傾斜した像平面を持つこの像を横断面断層像に換算（以下においてはリフォーマッティングと呼ばれる）することが必要である。これが行われない場合、特に再構成された像ボリュームの副次図（例えばサジタル像またはコロナル像）に幾何学的な呼び名が考慮されるべきである。
【０１２５】
リフォーマッティングは選定可能な幅を有する補間関数によって行われる。これによって、合成された横断面断層像における層感度プロフィールおよび層雑音が影響を受ける。
【０１２６】
その際、所望された再構成層厚みの決定がリフォーマッティング中に遡及的に行われると有利である。
【０１２７】
傾斜した像平面を持ち、ｚ位置ｚ＝ｚRでの横断面断層像を獲得するために実施されたリフォーマッティングに必要な数の像は次のようにして得られる。
【０１２８】
（ｘ，ｙ）＝（ＲMｃｏｓ（Φ），ＲMｓｉｎ（Φ））によってパラメータ化された対象物円筒体の縁部で、（ｘ，ｙ，ΔｚR）を数３６で表される面方程式に導入することによって、数３５で表された法線ベクトルと点（−Ｒf，０，ｚR）における零点とを持ち傾斜角度γおよび傾斜角度δで傾斜した像平面の間隔ΔｚRが得られる。この間隔ΔｚRは数３７で表される。
【０１２９】
【数３５】
0004309148.tif 000024
【０１３０】
【数３６】
0004309148.tif 000025
【０１３１】
【数３７】
0004309148.tif 000026
【０１３２】
ｚ位置ｚRに像平面を持つ横断面断層像のリフォーマッティングを行うために、傾斜した像平面を持ち数３８で表されるインターバル内で再構成された全ての像が使用される、すなわちメモリ１４内に記憶される。
【０１３３】
【数３８】
0004309148.tif 000027
【０１３４】
上述したインターバルによって設定された限界値を超える長さｚ*を有する補間関数がリフォーマッティング時に使用される場合、傾斜した像平面を持ちリフォーマッティングのために必要な再構成された像の数は補間フィルタの長さによって決定される。
【０１３５】
一般的な場合、傾斜した像平面を持ち横断面断層像のリフォーマッティングのために必要である再構成された像の数ＮMには数３９が適用される。但し、数３９におけるＮSは、傾斜した像平面を持ち検出器要素の１つの行の幅Ｓ当たりに再構成された像の数である。
【０１３６】
【数３９】
0004309148.tif 000028
【０１３７】
例えば、傾斜した像平面を持ち幅Ｓ当たりに再構成された像の数ＮS＝４およびピッチｐ＝１６のために１６個の行の検出器要素を有する検出器アレイに対して、傾斜した像平面を持ち１つの横断面断層像のリフォーマッティングのために必要である再構成された像の数ＮMとして、半値幅Ｓの三角形状の補間関数の使用の下に、ＮM＝１０が得られる。
【０１３８】
所望の横断面断層像の再構成層厚みが遡及的に決定されるとい事情に基づいて、傾斜した像平面を持つ像の再構成は、特にできるだけ僅かな再構成層厚みを有するスパイラル再構成の際に、相応に狭い重み付け関数を選定することによって行われる。これは傾斜した像平面を持つ像とリフォーマッティングによって得られた横断面断層像とのｚ方向における高い鮮明度を保証する。
【０１３９】
この利点のほかに、上述したリフォーマッティングの他の利点として、次の利点が挙げられる。
（１）再構成の層厚みは、新たな再構成を必要とすることなく、遡及的に選定される。
（２）再構成の層厚みは自由に選定可能である。
（３）リフォーマッティングのために、自由に選定可能な幅の多数の適切な補間関数を使用できる。
【０１４０】
傾斜したガントリ７を用いた図１７の作動方式において、焦点Ｆはシステム軸線Ｚの周りを回転軸線Ｚ´を中心にして回転するが、回転軸線Ｚ´はシステム軸線Ｚに一致しておらず、このシステム軸線Ｚにいわゆるガントリ角度ρをなして交差している。それゆえ、図５のジオメトリから、スパイラル軌道Ｈの中心軸線に一致しｚ軸に対してガントリ角度ρだけ傾斜したｚ´軸と、ｙ軸に対して同様にガントリ角度ρだけ傾斜したｙ´軸と、変化せずに維持されているｘ軸とを有する図１８のように傾斜した座標系が生じる。
【０１４１】
この座標系においてはスパイラル軌道Ｈに数４０が適用される。
【０１４２】
【数４０】
0004309148.tif 000029
【０１４３】
最大傾斜角度δmaxを決定するための上述した進行形式は傾斜したガントリの事例に転用できる。但し、式（７）の代わりに数４１に示された式（１９）が適用される。
【０１４４】
【数４１】
0004309148.tif 000030
【０１４５】
それからｂ＝±ＲＦＯＶに対して数４２が生じる。
【０１４６】
【数４２】
0004309148.tif 000031
【０１４７】
当然、最大傾斜角度δmaxの決定方程式においてすなわち式（１０）内へ、傾斜したガントリのための座標系（ｘ，ｙ´，ｚ´）における傾斜角度γ´を導入することができる。
【０１４８】
傾斜したガントリの事例における傾斜角度γ´には数４３が適用される。但し、数４３において、ｓはその都度考察されたスパイラルセグメントに対するスパイラル軌道の円弧長である。
【０１４９】
【数４３】
0004309148.tif 000032
【０１５０】
図１９に示されているように、傾斜したガントリの事例における傾斜角度γ´は基準投影角度αrに殆ど依存しない。なお、図１９は行数Ｍ＝１６、ピッチｐ＝１６およびガントリ角度ρ＝３０°についての状況を示す。
【０１５１】
最大傾斜角度δmaxも図２０に示されているように基準投影角度αrに殆ど依存しない。なお、図２０も同様に行数Ｍ＝１６、ピッチｐ＝１６およびガントリ角度ρ＝３０°についての状況を示す。Ａは＋ＲＦＯＶおよびρ＝３０°についての最大傾斜角度δmaxの経過を示し、一方Ｃは−ＲＦＯＶおよびρ＝３０°についての最大傾斜角度δmaxの経過を示す。
【０１５２】
比較のために、図２０には、ガントリ角度ρ＝０°についての最大傾斜角度δmaxの相応する経過が記載されており、Ｂは＋ＲＦＯＶおよびρ＝０°についての最大傾斜角度δmaxの経過を示し、一方Ｄは−ＲＦＯＶおよびρ＝０°についての最大傾斜角度δmaxの経過を示す。
【０１５３】
本発明の作用を示すために、図２１には図１９と同じように、傾斜角度γの経過が、基準投影角度αrの関数として同様に特許文献２から公知の方法における行数Ｍ＝１６、ピッチｐ＝１６、ガントリ角度ρ＝３０°について示されている。図２１から、傾斜角度γが基準投影角度αrに強く依存することが明らかになっている。
【０１５４】
なお、図１９〜２１はそれぞれ焦点Ｆの１回転（３６０°）を示している。
【０１５５】
傾斜したガントリの事例の場合も、例えばスパイラル軌道Ｈの上昇量から式（２１）に基づいて式（１０）から得られる傾斜角度の最大値の与えられた絶対値|δmax|に関して、傾斜角度γ´の最適値を、誤り規範（例えば、スパイラルセグメントの全ての点と像平面とのｚ方向に測定した間隔の最小平均値）が満足されるように求めることができる。
【０１５６】
要約すると、スパイラル軌道が最小長さαScan≧πの重なるスパイラルセグメントに分割され、この各スパイラルセグメントに対して１つのブックレットＮtiltを２倍に傾斜させたページが求められ、そのページが１つのブックレットに合成される。すなわち、１つのブックレットには一義的に、基準投影角度αrによって表される中心を有する１つのスパイラルセグメントが属する。各スパイラルセグメントに対して、ページが異なった像傾斜のＮtiltおよび場合によっては異なったスパイラル回転について単一のオリエンテーションを持つ所望の目標像平面に既に述べたように（例えば重み付け法によって）リフォーマッティングされる。
【０１５７】
図２２には、時間ｔに亘って、従ってガントリの回転速度が一定であるために投影角度αに亘って、検出器行について個々のスパイラルセグメント（その内の１つにＳＳが付されている）に対応するブックレットのページ位置がｚ方向に示され、ＥＣＧを付された心電図信号の時間的経過が示されている。なお、ページは時間ｔ軸に平行に延びる直線の積み重ねとして示されている。
【０１５８】
心電図のＲを付された２つの連続するＲ波によって限定された心周期の周期継続時間は図２２ではＴPを付されている。心周期の一般的に撮像に適していない運動相はそれぞれのＲ波の範囲内に位置し、図２２では点点「・・」で示されている。
【０１５９】
患者Ｐの連続走査に対して平行に心電図が示されているので、心電図の時間位置とブックレットの基準投影角度αrとの一義的な関係付けが与えられる。図２２においては、ＳＳを付されたスパイラルセグメントに対して、基準投影角度αrが破線で示されている。それによって、本発明による方法の心電図に基づく第１作動方式を示す図２２に従って明らかになるように、本発明による方法の心電図に基づく第１作動方式により、上述した像再構成および像リフォーマッティングに、心臓動作に関して時相正しく選定されたブックレットのみを含ませることが可能である。所望の心時相（ｃａｒｄｉａｃ  ｐｈａｓｅ；心拍位相とも呼ばれている）はＨＰを付され、先行のＲ波に対してＴrずらされており、図２２に示された状況の場合には基準投影角度に一致している。
【０１６０】
心電図に基づく第１作動方式で達成可能な時間分解能Δｔは少なくとも数４４で示された大きさである。但し、数４４において、ＴrotはＣＴ装置の回転時間すなわちガントリが１回転するのに要する時間である。
【０１６１】
【数４４】
0004309148.tif 000033
【０１６２】
検査対象物の関心領域の無間隙の走査のために、場合によってはスパイラル軌道の上昇量が理論的に制限される必要がある。それにも拘らずスパイラル軌道の十分に大きい上昇量を可能にするために、次のことが可能である。
（ａ）選定された心時相に直接隣接し心臓の休止相に時間的に属するブックレットがリフォーマッティングのために同様に利用される。これによって、心周期毎に再構成された目標ボリュームが拡大される。
（ｂ）最大傾斜角度δmaxを持つページが高い補間値を用いてリフォーマッティングされる。
（ｃ）極めて小さな心拍数（例えば心臓の期外収縮）の際、大きすぎるスパイラル送りのためにリフォーマッティングされない層が補間法によって算出される。
【０１６３】
時間分解能を高めるために、本発明による方法の心電図に基づく第２作動方式においては、ページが、多数の心周期（特に直接的に連続する多数の心周期）から生ずる出力データから構成された１つのスパイラルセグメントに基づいて再構成されるか又はリフォーマッティングされる。このために、再構成に必要である長さαScanのスパイラルセグメントが相補的に補い合う多数のサブセグメントに分割される。サブセグメントは相補的に補い合ってスパイラルセグメントを形成する。
【０１６４】
この分割は以下において図２２に類似した図２３，２４を参照して、スパイラルセグメントがそれぞれ２つのサブセグメントＵＳ１，ＵＳ２に分割される場合について説明される。なお、３つ以上のサブセグメントへの分割も可能である。
【０１６５】
心電図に基づく第１作動方式において、図２３によれば、同じ長さαScan／２を持つ２つのサブセグメントへの分割が行われている。
【０１６６】
２つの使用された心周期の内の第１の心周期において、長さαScan／２のサブセグメントＵＳ１がＨＰで示された所望の心時相に対して同時相に決定される。第１の心周期に連続する第２の心周期において、長さαScan／２のサブセグメントＵＳ２が決定され、このサブセグメントＵＳ２はサブセグメントＵＳ１を相補的に補って長さαScanの１つのデータインターバルすなわち１つのスパイラルセグメントを形成し、第２の心周期の所望の心時相ＨＰに対して僅かな時間間隔を有している。
【０１６７】
各心周期はいわゆる２つの連続する部分ボリュームの構築に関与するが、対応する部分ボリュームの時間位置は一般的に異なっているので、心周期毎に２つのブックレットが決定される必要がある。それぞれの像ボリュームを構築するために、データセグメントに属するブックレットが上述のように再構成されかつリフォーマッティングされ、引続いて層毎に加算されて完全なＣＴ像を形成する。
【０１６８】
時間分解能Δｔは局部的な心拍数に関係し、２つのファンが正確に同時相の状態である最も好ましい場合には数４５で表される大きさになり、最も好ましくない場合には数４６で表される大きさになる。
【０１６９】
【数４５】
0004309148.tif 000034
【０１７０】
【数４６】
0004309148.tif 000035
【０１７１】
"局部的な心拍数"とは、検査期間中に場合によっては変動する患者の心拍数を考慮して、その都度考察される出力データを取得する際に存在した心拍数である。局部的な心拍数は、この局部的な心拍数が考察した出力データの取得時点での心周期の周期継続時間から得られるので、心電図信号から容易に取出すことができる。
【０１７２】
分割と心電図とに基づく２つの作動方式の内の第２作動方式において、図２４によれば、異なった長さを持つ２つのサブセグメントＵＳ１，ＵＳ２への分割が行われている。
【０１７３】
サブセグメントＵＳ１，ＵＳ２は、これらが相補的に補い合って長さαScanの１つのスパイラルセグメントを形成し、それらの時間位置が連続する心周期において所望の心時相ＨＰと正確に同時相にすなわち対称的であるように決定される。それによって通常は異なった長さｔ1，ｔ2を持つサブセグメントＵＳ１，ＵＳ２が生じる。
【０１７４】
ここでも同様に１つの部分ボリュームを構築するために２つづつの心周期が必要とされる。第ｉ番目の部分ボリュームのサブセグメントＵＳ１，ＵＳ２の長さは基準となるサブセグメントＵＳ１，ＵＳ２の時点での局部的な心拍数に一般的に関係し、従って添え字ｉに関係するので、各心周期において異なったセグメント長さを持つ２つのブックレットを算出することが必要である。
【０１７５】
各心周期は上述のように２つの連続する部分ボリュームの構築に関与する。それぞれの部分ボリュームを構築するために、スパイラルセグメントに属するブックレットが再構成されかつリフォーマッティングされ、引続いて層毎に加算されて完全なＣＴ像を形成する。
【０１７６】
時間分解能Δｔは局部的な心拍数に関係し、２つのサブセグメントＵＳ１，ＵＳ２の長さが同じである最も好ましい場合には数４７で表される大きさになり、２つのサブセグメントの内の１つのサブセグメントの長さがゼロである最も好ましくない場合には数４８で表される大きさになり、それゆえ図２２による作動方式に対する限界が生じる。
【０１７７】
【数４７】
0004309148.tif 000036
【０１７８】
【数４８】
0004309148.tif 000037
【０１７９】
心電図においてその都度所望された心時相ＨＰに一致する基準時点は、この基準時点に、所望された心時相ＨＰを示し図２３，２４においてＴrを付されその都度先行するＲ波からの時間間隔が属するように決定される。時間間隔は心拍数の変動を考慮してその都度の実際の心周期の周期継続時間の設定可能な一部に相当している。実際の周期継続時間の代わりに、設定可能な数の先行する心周期によって求められた周期継続時間を使用することもできる。
【０１８０】
Ｘ線放射線源２としてＸ線管が設けられている場合、像形成が行われるべきではない心臓の収縮時相中に管電流が公知のように低下することによって、患者に投与された線量が減少する。このために制御ユニット１８が心電図信号に基づいて発生器ユニット１７をその減少に応じて駆動する。
【０１８１】
像コンピュータ１１の構成は前述の実施例の場合には前処理ユニット１２および再構成ユニット１３がハードウエア構成要素であるように説明されている。これは実際にもそのように構成されている。しかし、通常は上記構成要素は必要なインタフェースを備えたユニバーサルコンピュータでランするソフトウエアモジュールによって実現することもできる。ユニバーサルコンピュータは図３とは異なりその場合には不必要になる制御ユニット１８の機能をも引受けることができる。
【０１８２】
上述した実施例の場合のＣＴ装置は、ｚ方向に測定した幅が同じ大きさであり例えば１ｍｍの大きさである行を備えた検出器アレイ５を有している。それとは異なり、本発明の枠内においては、異なった幅の複数の行を有する検出器アレイを設けることもできる。例えば、２つの内側の行がそれぞれ１ｍｍの幅を有し、それらの両側に位置するそれぞれ１つの行が２ｍｍの幅を有していてもよい。
【０１８３】
上述した実施例の場合、測定ユニット１と寝台装置９との間の相対運動は、寝台装置９が移動されることによって発生される。しかしながら、本発明の枠内においては、寝台装置９が位置固定され、その代わりに測定ユニット１が移動されるようにすることも可能である。さらに、本発明の枠内においては、必要な相対運動が測定ユニット１ならびに寝台装置９の移動によって発生されるようにすることも可能である。
【０１８４】
前述した実施例に関連して、Ｘ線放射線源と検出器アレイとが撮像中に共通にシステム軸線の周りを移動させられる第３世代のＣＴ装置が使用されている。しかし、本発明は、Ｘ線放射線源のみがシステム軸線の周りを移動させられ、検出器アレイが検出器要素のファン形アレイである場合には位置固定された検出器リングと協働する第４世代のＣＴ装置に関連して使用することもできる。
【０１８５】
Ｘ線が１つの焦点からだけでなくシステム軸線の周りを移動させられる１つ又は複数のＸ線放射線源の複数の焦点から出る第５世代のＣＴ装置においても、本発明による方法は検出器アレイが検出器要素のファン形アレイを有する場合には使用できる。
【０１８６】
前述した実施例に関連して使用されたＣＴ装置は正方形のマトリックスの形に配置された検出器要素を備えた検出器アレイを有している。しかし、本発明は、検出器アレイがファン形アレイとは異なった形で配置された検出器要素を有するＣＴ装置に関連しても使用できる。
【０１８７】
本発明は心臓の検査に適するだけでなく、（例えば患者の呼吸動作によって）周期的に運動する他の部位の検査にも適し、周期的な運動を検出するために適切なセンサが設けられる。
【０１８８】
上述した実施例は本発明による方法の医用用途に関する。しかしながら、本発明は医用以外にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術に基づく方法のジオメトリを示す概略図
【図２】従来技術に基づく方法のジオメトリを示す概略図
【図３】本発明による方法に基づいて動作する本発明によるＣＴ装置の一部をブロック図で示した概略図
【図４】本発明による方法に基づいて動作する本発明によるＣＴ装置の一部をブロック図で示した概略図
【図５】本発明に基づく方法のジオメトリを示す、図１および図２と同様の概略図
【図６】半径Ｒfに投影角度αのｓｉｎ関数を乗じた値Ｒf×ｓｉｎαを横軸にして、１つのスパイラルセグメントの全ての点と種々の傾斜角度γの像平面との、検出器アレイの１つの行の幅Ｓに関してｚ軸の方向に測定された間隔を縦軸にして、傾斜角度δ＝０で示した図
【図７】商γ／γ0を横軸にして、スパイラルセグメントの全ての点と像平面とのｚ軸の方向に測定された間隔の二乗平均値の、１つの検出器行の幅Ｓに関する平方根を縦軸にして示した図
【図８】半径Ｒfに投影角度αのｓｉｎ関数を乗じた値Ｒf×ｓｉｎαを横軸にして、１つのスパイラルセグメントの全ての点とこのスパイラルセグメントに属する２つの像の−δmax，＋δmax，γmaxだけ傾斜した像平面との、検出器要素の１つの行の幅Ｓに関してｚ軸の方向に測定された間隔を縦軸にして示す図
【図９】１つのスパイラルセグメントに属する像平面の斜視図
【図１０】１つのスパイラルセグメントに属する像平面の、図９とは異なる角度から見た斜視図
【図１１】Ｍ＝１２，ｐ＝８の仮想検出器を用いた従来技術に基づくＣＴ装置の検出器、従って線量利用率を示す図
【図１２】Ｍ＝１２，ｐ＝８の仮想検出器を用いた本発明に基づくＣＴ装置の検出器、従って線量利用率を示す図
【図１３】Ｍ＝１２，ｐ＝１２の仮想検出器を用いた本発明に基づくＣＴ装置の検出器、従って線量利用率を示す図
【図１４】Ｍ＝１２についてピッチｐの関数としての最大傾斜角度δmaxを示す図
【図１５】Ｔrot＝０．５ｓについてピッチの関数としての、任意のｚ位置に対してカバーした時間インターバルを示す図
【図１６】同じ基準投影角度αrすなわち同じ心周期から得られたＭ＝１２，ｐ＝３の像の像平面を示す図
【図１７】ガントリがシステム軸線に対して傾斜している作動状態における本発明によるＣＴ装置を図４と同様に示す図
【図１８】図１７に示されたガントリがシステム軸線に対して傾斜している作動状態のための本発明によるＣＴ装置のジオメトリを図１と同様に示す図
【図１９】ガントリが傾斜した場合に基準投影角度αrを横軸にして、傾斜角度γ´を縦軸にして、Ｍ＝１６，ｐ＝１６，ガントリ角度ρ＝３０°で示す図
【図２０】ガントリが傾斜した場合に基準投影角度αrを横軸にして、最大傾斜角度δmaxを縦軸にして、Ｍ＝１６，ｐ＝１６，ガントリ角度ρ＝３０°，±ＲＦＯＶで示す図
【図２１】従来技術に基づくＣＴ装置を図１９と同様に示す図
【図２２】心電図の記録と一緒に行われるデータ取得を示す図
【図２３】心電図の記録と一緒に行われるデータ取得を示す図
【図２４】心電図の記録と一緒に行われるデータ取得を示す図
【符号の説明】
１        測定装置
２        Ｘ線放射線源
３        放射線絞り
４        検出器要素
５        検出器アレイ
６        放射線絞り
７        回転枠、ガントリ
８        縁部放射線
９        寝台装置
１０        シーケンサ
１１        像コンピュータ
１２        前処理ユニット
１３        再構成ユニット
１４        メモリ
１６        モニタ
１７        発生器ユニット
１８        制御ユニット
１９        キーボード
２０        マウス
２１        心電図装置
２２        電極
Ｐ        患者
【図１】
0004309148.tif 000050
【図２】
0004309148.tif 000051
【図３】
0004309148.tif 000052
【図４】
0004309148.tif 000053
【図５】
0004309148.tif 000054
【図６】
0004309148.tif 000055
【図７】
0004309148.tif 000056
【図８】
0004309148.tif 000057
【図９】
0004309148.tif 000058
【図１０】
0004309148.tif 000059
【図１１】
0004309148.tif 000060
【図１２】
0004309148.tif 000061
【図１３】
0004309148.tif 000062
【図１４】
0004309148.tif 000063
【図１５】
0004309148.tif 000064
【図１６】
0004309148.tif 000065
【図１７】
0004309148.tif 000066
【図１８】
0004309148.tif 000067
【図１９】
0004309148.tif 000068
【図２０】
0004309148.tif 000069
【図２１】
0004309148.tif 000070
【図２２】
0004309148.tif 000071
【図２３】
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【図２４】
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