(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体に向けて多方向からＸ線を曝射するＸ線源と、多チャンネルの検出器を有し且つ被検体の体軸方向に複数の検出器列が配列され、被検体を透過した透過Ｘ線を検出する検出手段と、この検出手段の前記複数の検出器列で検出された透過Ｘ線に基づく被検体の複数断面の投影データを収集する収集手段と、この収集手段で収集された複数断面の投影データに基づき被検体の複数の断層画像を再構成する再構成手段とを備えたＸ線ＣＴ装置において、
前記複数の検出器列の内の異常により故障した故障素子を検出し、この故障素子に隣接する隣接素子のうち故障素子の影響が及ぶ影響素子をこの影響素子の隣接素子の良品データに基づいて補正し、前記故障素子をこの故障素子の隣接素子の良品データに基づいて補正する複数種類の二次元補正処理を有する補正手段と、
前記故障素子の位置が検出器列の端面かどうかを判定する端面判定手段とを備え、
前記補正手段は、この端面判定手段の判定結果に基づき前記複数種類の二次元補正処理の中から二次元補正処理を選択し、前記故障素子及び前記影響素子に対して選択された二次元補正処理を施すことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記多チャンネルの検出器が複数のチャンネルブロックから構成され且つ前記複数の検出器列が複数のスライスブロックから構成される場合に前記故障素子の位置がチャンネルブロック端及びスライスブロック端の少なくとも１つの端面かどうかを判定する端面判定手段を備え、
前記補正手段は、この端面判定手段の判定結果に基づき前記二次元補正処理を選択することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記補正手段は、前記複数の隣接素子の良品データに基づいて前記影響素子を補正する二次元補正処理を有し、前記故障素子が前記複数の隣接素子に故障の影響を及ぼさない場合に前記端面判定手段の判定結果に基づき前記複数種類の二次元補正処理の中から１つの二次元補正処理を選択し、前記故障素子に対して選択された１つの二次元補正処理を施すことを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記補正手段は、前記故障素子が前記複数の隣接素子に故障の影響を及ぼさない場合に前記複数の隣接素子の良品データに基づき前記故障素子に対して二次元補正処理を施すことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載のＸ線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、Ｘ線ＣＴ装置に係り、特に、２列以上の検出器列を有し、ある検出素子の異常に対して補正を行うＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
（１）シングルスライスＣＴ
近年、Ｘ線ＣＴ装置は、図１７（ａ）に示すように、扇状のＸ線ビーム（ファンビーム）を発生するＸ線焦点１０１と、ファン状あるいは直線状に多数のチャンネル、例えば１０００チャンネルの検出素子を１列に並べた検出器１０３とを有するシングルスライスＣＴが主流である。
【０００３】
このＸ線焦点１０１と検出器１０３とを被検体の周囲に回転させ、被検体を通過したＸ線強度のデータ（投影データと称する）を収集する。１回転で例えば１０００回投影データを収集し、このデータに基づいて画像再構成する。
【０００４】
（２）マルチスライスＣＴ
一方、高精細に広範囲を高速に撮影したいという要求から、図１７（ｂ）に示すように、検出器が１列ではなく、被検体の体軸方向にも複数列、例えば、２列、４列、あるいは１００列配列された２次元検出器アレイ１０５を有するマルチスライスＣＴも提案されている。
【０００５】
この２次元検出器アレイ１０５を用いて、１スキャン動作で複数スライス分の投影データをデータ収集し、複数の断層画像（ボリュームデータ）を得ることができる。
【０００６】
また、データ収集系は、検出器（以下、検出素子と称する。）とデータ収集装置（ＤＡＳ）で構成されており、図１８に示すように、各検出素子１１０は、Ｘ線を光に変換するシンチレータ１１１と、このシンチレータ１１１で得られた光を電荷に変換するフォトダイオード１１３とで構成される。そして、ＤＡＳ１１５は、フォトダイオード１１３で得られた電荷を蓄積し、Ａ／Ｄ変換によりディジタルデータに変換する。
【０００７】
しかしながら、シングルスライスＣＴにおいて、ある素子に関係するデータ収集系の構成物の何れかが故障すると、その故障素子のディジタルデータは得られなくなる。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】
例えば、図１９に示すように、検出素子１１０ｋに故障が発生し、その検出素子１１０ｋのフォトダイオード１１３ｋの電荷が“×”印で示すようにＤＡＳ１１５ｋに電荷が流れず、その電荷が太い矢印Ｐで示すように、検出素子１１０ｋに隣接する検出素子１１０ｋ-1のフォトダイオード１１３ｋ-1及び検出素子１１０ｋ+1のフォトダイオード１１３ｋ+1に流れる場合がある。この場合には、検出素子１１０ｋ-1及び検出素子１１０ｋ+1が故障素子１１０ｋの影響を受ける。
また、例えば、図２０に示すように、検出素子１１１ｋに故障が発生し、その検出素子１１１ｋのフォトダイオード１１３ｋの電荷が太い矢印Ｑで示すようにグランド（Ｇで示す。）に流れ、その電荷が検出素子１１１ｋ-1のフォトダイオード１１３ｋ-1及び検出素子１１１ｋ+1のフォトダイオード１１３ｋ+1に流れない場合もある。この場合には、検出素子１１１ｋ-1及び検出素子１１１ｋ+1が故障素子１１１ｋの影響を受けない。
このように、図１９及び図２０に示すように、故障の原因によって、故障素子の電荷が隣接素子に流れる場合と、故障素子の電荷が流れない場合がある。
また、多数のチャンネルの検出素子は、例えば６０チャンネル毎のブロックから構成されているが、このブロックを越えて故障の影響は他のブロックに伝搬しない。このため、図２１に示すように、例えばブロックＢｍの検出素子Ｃｍ1が故障素子（“×”印で示す。）で且つブロック端面の場合にはその故障素子Ｃｍ1の影響は、ブロックＢｍ-1には及ばず、検出素子Ｃｍ2（“△”印で示す。）だけに及ぶ。
そこで、シングルスライスＣＴにおいて、ある検出素子が故障すると、故障素子１１０ｋに対して隣接素子１１０ｋ-1のデータと隣接素子１１０ｋ+1のデータを補間し、得られた補間データを故障素子１１０ｋのデータとして処理するデータ補正処理が知られている。
しかしながら、故障素子の故障の影響が隣接素子にまで及んだ場合には、隣接素子よりも更に外側の検出素子のデータを用いて補正することが考えられるが、故障素子と補正に用いる検出素子との距離が遠くなってしまい、補正の精度が悪かった。
【００１４】
本発明は、隣接素子に故障の影響が及んでいる場合でも故障素子及び故障の影響の及んだ検出素子のデータを補正して補正の精度を向上することのできるＸ線ＣＴ装置を提供することを課題とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
本発明は前記課題を解決するために以下の構成とした。本発明は、被検体に向けて多方向からＸ線を曝射するＸ線源と、多チャンネルの検出器を有し且つ被検体の体軸方向に複数の検出器列が配列され、被検体を透過した透過Ｘ線を検出する検出手段と、この検出手段の前記複数の検出器列で検出された透過Ｘ線に基づく被検体の複数断面の投影データを収集する収集手段と、この収集手段で収集された複数断面の投影データに基づき被検体の複数の断層画像を再構成する再構成手段とを備えたＸ線ＣＴ装置において、前記複数の検出器列の内の異常により故障した故障素子を検出し、この故障素子に隣接する隣接素子のうち故障素子の影響が及ぶ影響素子をこの影響素子の隣接素子の良品データに基づいて補正し、前記故障素子をこの故障素子の隣接素子の良品データに基づいて補正する複数種類の二次元補正処理を有する補正手段と、前記故障素子の位置が検出器列の端面かどうかを判定する端面判定手段とを備え、前記補正手段は、この端面判定手段の判定結果に基づき前記複数種類の二次元補正処理の中から二次元補正処理を選択し、前記故障素子及び前記影響素子に対して選択された二次元補正処理を施すことを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、補正手段が収集手段で収集された複数断面の投影データによる二次元データに基づき複数の検出器列の内の異常により故障した故障検出器に対して二次元補正処理を施すので、故障検出器のデータの補正の精度を向上することができる。
【００１８】
この発明によれば、補間処理手段は、故障検出器が複数の隣接検出器に故障の影響を及ぼした場合に故障検出器に最も近く且つ故障検出器の影響を受けてない複数の検出器の良品データに基づき故障検出器及び複数の隣接検出器に対して二次元補間処理を施すので、隣接検出器に故障の影響が及んでいる場合でも故障検出器及び影響の及んだ隣接検出器のデータを補正でき、しかも故障検出器に最も近く且つ故障検出器の影響を受けない複数の検出器の良品データを用いて補間処理を行うから、さらに補正の精度を向上することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明のＸ線ＣＴ装置の実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００２０】
＜第１の実施の形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態のＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すシステム構成図である。図１において、第１の実施の形態のＸ線ＣＴ装置１０は、システム制御部１１、操作部１２、架台・寝台制御部１３、寝台移動部１５、Ｘ線制御装置１７、高電圧発生装置１９、Ｘ線ビーム発生源２１、検出器２３、回転架台２５、データ収集部２７、収集データ記憶装置２９、故障素子補正部３１ａ、画像再構成部４５、表示部４７を有している。
【００２１】
このＸ線ＣＴ装置１０は、Ｘ線ビーム発生源２１を被検体の回りに回転させながらＸ線ビームを曝射させるとともに、被検体を体軸方向に移動させて、被検体を螺旋状にスキャンする（ヘリカルスキャン）ものである。
【００２２】
システム制御部１１は、図示しない入力装置を用いて入力されたスライス厚、回転速度等のヘリカルスキャン条件の内、回転速度とスライス厚とファン角等を架台・寝台制御信号として架台・寝台制御部１３に対して出力する。システム制御部１１は、Ｘ線ビーム発生を制御するＸ線ビーム発生制御信号をＸ線制御装置１７に対して出力する。
【００２３】
システム制御部１１は、Ｘ線ビームの検出のタイミングを示す検出制御信号をデータ収集部２７に対して出力する。システム制御部１１は、データ収集のためのデータ収集制御信号をデータ収集部２７に対して出力する。さらに、システム制御部１１は、検出器内のある故障素子に対して２次元補正するためのデータ補正のタイミングを示す補正制御信号を故障素子補正部３１ａに対して出力する。
【００２４】
操作部１２は、オペレータが操作するもので、オペレータがデータを観察して検出器内の故障素子が隣接素子に影響がないと判断した場合、または故障素子が隣接素子に影響がある判断した場合のそれぞれに応じて、影響無し操作信号、影響有り操作信号をシステム制御部１１を介して故障素子補正部３１ａに出力する。また、オペレータは操作部１２により複数の故障素子の内の補正すべき故障素子のみを選択操作できるようになっている。
【００２５】
架台・寝台制御部１３は、システム制御部１１により出力された架台、寝台制御信号に基づき回転架台２５を回転させると共に、寝台移動信号を寝台移動部１５に対して出力する。
【００２６】
寝台移動部１５は、架台・寝台制御部１３により出力された寝台移動信号に基づき、回転架台２５の１回転当たりの寝台１５ａの移動量を求め、この移動量で寝台１５ａを移動させる。この寝台１５ａは体軸方向（スライス方向）に移動するようになっている。
【００２７】
Ｘ線制御装置１７は、システム制御部１１により出力されたＸ線ビーム発生制御信号に基づき、高電圧発生装置１９による高電圧発生のタイミングを制御する。高電圧発生装置１９は、Ｘ線ビームを曝射させるための高電圧をＸ線制御部１７からの制御信号に従ってＸ線ビーム発生源２１に供給する。
【００２８】
Ｘ線ビーム発生源２１は、高電圧発生装置１９から供給された高電圧によってスライス方向に厚みを持った扇状のＸ線ビームを被検体に向けて多方向から曝射する。検出器２３は、Ｘ線ビーム発生源２１から曝射され、被検体を透過したＸ線ビームを検出する。
【００２９】
検出器２３は、図１４（ｂ）に示すように、多チャンネルの検出素子を有し且つスライス方向に複数配列された２次元検出器アレイからなる。また、検出器２３は、多チャンネルの検出素子が複数のブロックから構成され、且つ複数の検出列がいくつかのスライスブロックから構成されている。各列については、従来のシングルスライスＣＴ用検出器と同様に１，０００チャンネル程度の検出器がＸ線ビーム発生源２１の焦点を中心として円弧状に配置される。
【００３０】
回転架台２５は、Ｘ線ビーム発生源２１と検出器２３とを保持する。また、回転架台２５は、図示しない架台回転機構により、Ｘ線ビーム発生源２１と検出器２３との中間点を通る回転軸を中心にして回転される。
【００３１】
これにより、Ｘ線ビーム発生源２１と検出器２３との対向配置を保ちながら、Ｘ線ビーム発生源２１及び検出器２３が被検体の周囲を回転するので、被検体の複数断面の断層画像の再構成に要する被検体に関する多方向の投影データを収集できる。
【００３２】
このタイプのＣＴは、いわゆる第３世代（Ｒ／Ｒ方式）と称される。なお、回転架台２５としては、このタイプに限定されず、３６０°にわたって検出器が被検体の周囲に配列され、Ｘ線ビーム発生源２１のみが回転するいわゆる第４世代（Ｒ／Ｓ方式）であってもよい。また、検出器に加えてＸ線ビーム発生源２１も３６０°にわたって被検体の周囲に配置されるいわゆる第５世代（Ｓ／Ｓ方式）であってもよい。
【００３３】
データ収集部２７は、システム制御部１１により出力されたデータ収集制御信号に基づき、検出器２３の各検出器からの出力電流を増幅した後、デジタルデータに変換することによりＸ線パス毎のＸ線透過率に反映した投影データを収集し出力する。収集データ記憶装置２９は、データ収集部２７によって収集された複数断面の投影データを記憶する。
【００３４】
故障素子補正部３１ａは、収集データ記憶装置２９に記憶された複数断面の投影データによる二次元データ基づき、多チャンネルで且つ複数配列された検出器２３の中から故障素子を検出し、この故障素子に隣接する隣接素子の投影データを用いて故障素子の投影データに対して二次元補正処理を施す。
【００３５】
画像再構成部４５は、故障素子補正部３１ａで補正された複数断面の投影データに基づいて被検体の複数の断層画像を再構成する。表示部４７は、画像再構成部４５により再構成された被検体の複数の断層画像を図示しないモニタ上に表示する。
【００３６】
次に、故障素子補正部３１ａの詳細な構成を説明する。故障素子補正部３１ａは、メモリ３３、中央処理装置（ＣＰＵ）３４ａを有して構成され、ＣＰＵ３４ａは、故障素子検出部３５、端面判定手段としての端面判定部３７ａ、影響判定手段としての隣接素子影響判定部３９ａ、補間処理手段としての補間処理部４１ａを有する。
【００３７】
メモリ３３は、収集データ記憶装置２９から送られてくる複数断面（複数スライス）の投影データを記憶する。故障素子検出部３５は、メモリ３３から出力される複数断面の投影データに基づき、多チャンネルで且つ複数配列された検出器２３の中から故障素子を検出する。
【００３８】
この場合、例えば、前回のデータと今回のデータとのサブトラクションを行い、差があった場合には検出素子の故障を検出でき、その故障素子の位置もわかる。また、オペレータがデータを観察し、そのデータから故障素子を検出することもできる。
【００３９】
端面判定部３７ａは、故障素子検出部３５で検出された故障素子の位置が検出器２３の検出器列端であるかどうかを判定する。隣接素子影響判定部３９ａは、操作部１２からの影響無し操作信号に基づき故障素子が隣接素子に故障の影響を及ぼないと判定する。故障素子が隣接素子に影響を及ぼすとは、故障素子の光または電荷が隣接素子に伝達されることを意味する。
【００４０】
なお、前回のデータと今回のデータとのサブトラクションを行うことにより故障素子を検出し、その故障素子のデータに対する隣接素子のデータの変化値により、故障素子が隣接素子に影響を及ぼすかどうかを判断しても良い。この場合、故障素子が隣接素子に影響を及ぼす場合には、隣接素子のデータは増加しており、故障素子が隣接素子に影響を及ぼない場合には、隣接素子のデータは変化していないからである。
【００４１】
補間処理部４１ａは、複数の隣接素子の良品データに基づく複数種類の二次元補間処理を有し、端面判定部３７ａの判定結果、及び隣接素子影響判定部３９ａの判定結果に応じて複数種類の二次元補間処理の内のいずれか１つの二次元補間処理を選択し、選択された二次元補間処理を故障素子に対して施す。二次元補間処理とは、複数の隣接素子の良品データを補間し、得られた補間データを故障素子のデータとする処理である。
【００４２】
次に、このように構成された第１の実施の形態のＸ線ＣＴ装置の動作を図面を参照して説明する。第１の実施の形態では、隣接素子に故障素子の影響がなく、且つスライス方向ブロック端がない場合の例を説明する。
【００４３】
まず、Ｘ線ビーム発生源２１と検出器２３とが、被検体の周囲を回転すると、データ収集部２７は、複数断面の断層画像に対応する被検体の複数断面の投影データを検出器２３から収集し、収集された被検体の複数断面の投影データは、収集データ記憶装置２９に記憶される。さらに、被検体の複数断面の投影データは、故障素子補正部３１ａ内のメモリ３３に記憶される。
【００４４】
さらに、操作部１２は、影響無し操作信号を出力するので、隣接素子影響判定部３９ａは、操作部１２からの影響無し操作信号に基づき故障素子が隣接素子に影響を及ぼさないと判断する。
【００４５】
次に、図２に示す故障素子の３つのケース、図３に示す３種類の補正処理、図４に示すフローチャートを参照して故障素子のデータ補正処理を説明する。ここでは、図２（ａ），図２（ｂ），図２（ｃ）に対応して、ケースＪ，ケースＫ，ケースＬの例を示す。図３（ａ），図３（ｂ），図３（ｃ）に対応して、処理Ｍ，処理Ｎ，処理Ｏの例を示す。
【００４６】
図２において、“×”印の検出素子は、故障素子を示し、太線は、チャンネル方向のブロック端、検出器列端を示す。故障素子は、ケースＪでは、２列目または３列目であり、ケースＫでは、４列目であり、ケースＬでは、１列目である。
【００４７】
次に、図４のフローチャートを参照して故障素子のデータ補正処理を説明する。まず、端面判定部３７ａは、故障素子検出部３５で検出された故障素子の位置が検出器２３の検出器列端かどうかを判定し（ステップＳ１１）、検出器列端であれば、故障素子が上端かどうかを判定する（ステップＳ１３）。
【００４８】
故障素子が上端であれば、ケースＬに該当し、補間処理部４１ａは、ケースＬに対応する処理Ｏを実行する（ステップＳ１５）。処理Ｏでは、図３（ｃ）に示すように“○”印で示す３つの隣接素子の良品データを補間し、得られた補間データを“×”印で示す故障素子のデータとして補正処理する。すなわち、故障素子のデータを補間データに置換する。
【００４９】
次に、故障素子が上端でなければ、ケースＫに該当し、ケースＫに対応する処理Ｎを実行する（ステップＳ１７）。処理Ｎでは、図３（ｂ）に示すように“○”印で示す３つの隣接素子の良品データを補間し、得られた補間データを“×”印で示す故障素子のデータとして補正処理する。
【００５０】
さらに、故障素子が検出器列端でなければ、ケースＪに該当し、ケースＪに対応する処理Ｍを実行する（ステップＳ１９）。処理Ｍでは、図３（ａ）に示すように“○”印で示す４つの隣接素子の良品データを補間し、得られた補間データを“×”印で示す故障素子のデータとして補正処理する。
【００５１】
さらに、ステップＳ１５，ステップＳ１７，ステップ１９の処理が終了すると、全ての補正すべき故障素子の補正を終了したかどうかを判定し（ステップＳ２１）、補正すべき故障素子があれば、次の故障素子を選択し（ステップＳ２３）、ステップＳ１１から再び処理を実行する。なお、全ての故障素子を補正せずに、補正すべき故障素子を選択し、選択された故障素子のみを補正しても良い。
【００５２】
このように、故障素子に隣接する隣接素子の二次元の良品データ（複数列の隣接素子の良品データ）を用いて故障素子のデータを補正するので、補正の精度を向上することができる。
【００５３】
また、故障素子が隣接素子に影響を及ぼさない場合に、故障素子の位置が検出器列端であるかどうかを判断し、その判断結果に応じてデータ補正処理の方法を自動的に選択し、各ケースに対応した補正処理によって故障素子のデータを補正するので、適切な補正がなされるから、さらに、補正の精度を向上することができる。
【００５４】
＜第２の実施の形態＞
次に、本発明のＸ線ＣＴ装置の第２の実施の形態を説明する。図５は、本発明のＸ線ＣＴ装置の第２の実施の形態の概略構成を示すシステム構成図である。第２の実施の形態のＸ線ＣＴ装置は、第１の実施の形態のＸ線ＣＴ装置に対して故障素子補正部３１ｂの構成が異なるのみでその他の構成は同一構成であるので、同一部分には同一符号を付する。第２の実施の形態は、隣接素子に故障素子の影響が及び、且つスライス方向ブロック端がない場合の例である。
【００５５】
故障素子補正部３１ｂは、メモリ３３、ＣＰＵ３４ｂを有し、ＣＰＵ３４ｂは、故障素子検出部３５、端面判定部３７ｂ、隣接素子影響判定部３９ｂ、補間処理部４１ｂを有する。メモリ３３、及び故障素子検出部３５の処理は、第１の実施の形態のそれらと同一処理であるので、その説明を省略する。
【００５６】
端面判定部３７ｂは、故障素子検出部３５で検出された故障素子の位置が検出器２３の検出器列端であるかどうかを判定するとともに、故障素子の位置が検出器２３のチャンネル方向のブロック端であるかどうかを判定する。検出列端の位置情報はメモリ３３に記憶された投影データに含まれる複数列の検出器の列情報に基づき得られ、ブロック端の位置情報は投影データに含まれる多チャンネルのチャンネル情報に基づき得られる。隣接素子影響判定部３９ｂは、操作部１２からの影響有り操作信号に基づき故障素子が隣接素子に影響を及ぼすと判定する。
【００５７】
補間処理部４１ｂは、故障素子に最も近く且つ故障素子の影響を受けていない複数の検出素子の二次元の良品データに基づく複数種類の二次元補間処理を有し、端面判定部３７ｂの判定結果、及び隣接素子影響判定部３９ｂの判定結果に応じて複数種類の二次元補間処理の内のいくつかの二次元補間処理を選択し、選択されたいくつかの二次元補間処理を故障素子及び影響を受けた検出素子（以下、影響素子と称する。）に対して施す。なお、二次元補間処理は、○印の良品データを用いた１次補間あるいは０次補間で行うが、ｓｐｌｉｎｅ補間などの非線形補間、多点補間を用いても良い。
【００５８】
次に、第２の実施の形態のデータ補正処理を図面を参照して説明する。まず、操作部１２は、影響有り操作信号を出力するので、隣接素子影響判定部３９ｂは、操作部１２からの影響有り操作信号に基づき故障素子が隣接素子に影響を及ぼすと判断する。
【００５９】
次に、図６に示す故障素子の９つのケース、図７に示す１２種類の補正処理、図８に示すフローチャートを参照して故障素子及び影響素子のデータ補正処理を説明する。ここでは、図６（ａ）乃至図６（ｉ）に対応して、ケースＡ乃至ケースＩの例を示す。
【００６０】
図６において、“×”印の検出素子は、故障素子を示し、“△”印の検出素子は、故障素子によって影響された影響素子である。図６からもわかるように、影響素子は、故障素子に隣接する隣接素子であって、且つそのブロック端を越えて他のブロック端に影響しない。
【００６１】
ケースＡ乃至ケースＣでは、故障素子は２列目または３列目である。ケースＤ乃至ケースＦでは、故障素子は４列目である。ケースＧ乃至ケースＩでは、故障素子は１列目である。１つのブロックは、例えば２４チャンネルであり、ケースＢ，Ｃ，Ｅ，Ｆ，Ｈ，Ｉにおける太線は、チャンネル方向のブロック端、検出器列端を示す。
【００６２】
図７において、処理Ａは、“○”印の４つの隣接素子の良品データを補間したデータを“×”印の故障素子のデータとする。処理Ｂは、“○”印の４列目の左右の２つの隣接素子の良品データを補間したデータを“△”印の影響素子のデータとする。処理Ｃは、“○”印の１列目の左右の２つの隣接素子の良品データを補間したデータを“△”印の影響素子のデータとする。
【００６３】
処理Ｄは、“○”印の左端の上下の２つの隣接素子の良品データを補間したデータを“△”印の影響素子のデータとする。処理Ｅは、“○”印の右端の上下の２つの隣接素子の良品データを補間したデータを“△”印の影響素子のデータとする。
【００６４】
処理Ｆは、“○”印の２列目または３列目の左右の２つの隣接素子の良品データを補間したデータを４列目の“×”印の故障素子のデータとする。処理Ｇは、“○”印の２列目または３列目の左右の２つの隣接素子の良品データを補間したデータを１列目の“×”印の故障素子のデータとする。処理Ｈは、“○”印の２列目または３列目の左右の２つの隣接素子の良品データを補間したデータを“△”印の影響素子のデータとする。
【００６５】
処理Ｆは、“○”印の２列目または３列目の左右の２つの隣接素子の良品データを補間したデータを４列目の“×”印の故障素子のデータとする。処理Ｇは、“○”印の２列目または３列目の左右の２つの隣接素子の良品データを補間したデータを１列目の“×”印の故障素子のデータとする。処理Ｈは、“○”印の２列目または３列目の左右の２つの隣接素子の良品データを補間したデータを“△”印の影響素子のデータとする。
【００６６】
処理Ｉは、“○”印の左端の２列目または３列目の１つの隣接素子の良品データを“△”印の４列目の影響素子のデータとする。処理Ｊは、“○”印の左端の２列目または３列目の１つの隣接素子の良品データを“△”印の４列目の影響素子のデータとする。処理Ｋは、“○”印の左端の２列目または３列目の１つの隣接素子の良品データを“△”印の１列目の影響素子のデータとする。処理Ｌは、“○”印の左端の２列目または３列目の１つの隣接素子の良品データを“△”印の１列目の影響素子のデータとする。
【００６７】
次に、図８のフローチャートを参照して故障素子及び隣接素子のデータ補正処理を説明する。まず、端面判定部３７ｂは、故障素子検出部３５で検出された故障素子の位置が検出器２３の検出器列端かどうかを判定し（ステップＳ３１）、検出器列端であれば、故障素子が上端かどうかを判定する（ステップＳ３３）。
【００６８】
故障素子が上端であれば、故障素子がブロック端かどうかを判定し（ステップＳ３５）、ブロック端であれば、故障素子が左端にあるかどうかを判定する（ステップＳ３７）。左端にあれば、ケースＩに該当し、補間処理部４１ｂは、ケースＩに対応する処理を実行する（ステップＳ３９）。ケースＩでは、（１）式を実行する。
【００６９】
処理Ｇ＋処理Ｈ＋処理Ｌ・・・（１）
ステップＳ３７で故障素子が左端でなければ、ケースＨに該当し、ケースＨに対応する処理を実行する（ステップＳ４１）。ケースＨでは、（２）式を実行する。
【００７０】
処理Ｇ＋処理Ｈ＋処理Ｋ・・・（２）
ステップＳ３５で故障素子がブロック端でなければ、ケースＧに該当し、ケースＧに対応する処理を実行する（ステップＳ４３）。ケースＧでは、（３）式を実行する。
【００７１】
処理Ｇ＋処理Ｈ＋処理Ｋ＋処理Ｌ・・・（３）
ステップＳ３３で故障素子が上端でなければ、故障素子がブロック端かどうかを判定し（ステップＳ４５）、ブロック端であれば、故障素子が左端にあるかどうかを判定する（ステップＳ４７）。左端にあれば、ケースＦに該当し、ケースＦに対応する処理を実行する（ステップＳ４９）。ケースＦでは、（４）式を実行する。
【００７２】
処理Ｆ＋処理Ｈ＋処理Ｊ・・・（４）
ステップＳ４７で故障素子が左端になければ、ケースＥに該当し、ケースＥに対応する処理を実行する（ステップＳ５１）。ケースＥでは、（５）式を実行する。
【００７３】
処理Ｆ＋処理Ｈ＋処理Ｉ・・・（５）
ステップＳ４５で故障素子がブロック端でなければ、ケースＤに該当し、ケースＤに対応する処理を実行する（ステップＳ５３）。ケースＤでは、（６）式を実行する。
【００７４】
処理Ｆ＋処理Ｈ＋処理Ｉ＋処理Ｊ・・・（６）
ステップＳ３１で故障素子が検出器列端でなければ、ケースＡに該当し、ケースＡに対応する処理を実行する（ステップＳ５５）。ケースＡでは、（７）式を実行する。
【００７５】
処理Ａ＋処理Ｂ＋処理Ｃ＋処理Ｄ＋処理Ｅ・・・（７）
なお、ケースＢでは、（８）式を実行する。
【００７６】
処理Ａ＋処理Ｂ＋処理Ｃ＋処理Ｄ・・・（８）
ケースＣでは、（９）式を実行する。
【００７７】
処理Ａ＋処理Ｂ＋処理Ｃ＋処理Ｅ・・・（９）
さらに、補正すべき故障素子があれば、次の故障素子を選択し（ステップＳ５９）、ステップＳ３１から再び処理を実行する。なお、全ての故障素子を補正せずに、補正すべき故障素子を選択し、選択された故障素子のみを補正しても良い。
【００７８】
すなわち、従来のシングルスライスＣＴでは、故障素子が隣接素子に影響を及ぼす場合に、隣接素子のさらに外側の検出素子の良品データを用いて故障素子及び影響素子のデータを補正していたので、故障素子と外側の検出素子との距離が遠くなり、補正の精度が悪かったが、第２の実施の形態では、故障素子に最も近く且つ故障素子の影響を受けていない複数の検出素子の二次元の良品データを用いて故障素子及び影響素子のデータを補正するので、補正の精度を向上することができる。
【００７９】
また、故障素子が隣接素子に影響を及ぼす場合に、故障素子の位置が検出器列端であるかどうかを判断するとともに、ブロック端であるかどうかを判断し、その判断結果に応じてデータ補正処理の方法を自動的に選択し、各ケースに応じて、いくつかの補正処理を組み合わせることによって故障素子及び影響素子のデータを補正するので、適切な補正がなされるから、さらに、補正の精度を向上することができる。
【００８０】
＜第３の実施の形態＞
次に、本発明のＸ線ＣＴ装置の第３の実施の形態を説明する。図９は、本発明のＸ線ＣＴ装置の第３の実施の形態の概略構成を示すシステム構成図である。第３の実施の形態のＸ線ＣＴ装置は、第１の実施の形態のＸ線ＣＴ装置に対して故障素子補正部３１ｃの構成が異なるのみでその他の構成は同一構成であるので、同一部分には同一符号を付する。第３の実施の形態は、隣接素子に故障素子の影響が及び、且つスライス方向ブロック端がある場合の例である。
【００８１】
故障素子補正部３１ｃは、メモリ３３、ＣＰＵ３４ｃを有し、ＣＰＵ３４ｃは、故障素子検出部３５、端面判定部３７ｃ、隣接素子影響判定部３９ｃ、補間処理部４１ｃを有する。メモリ３３、及び故障素子検出部３５の処理は、第１の実施の形態のそれらと同一処理であるので、その説明を省略する。
【００８２】
端面判定部３７ｃは、故障素子検出部３５で検出された故障素子の位置が検出器２３のスライス方向ブロック端かどうか、検出器列端であるかどうか、チャンネル方向のブロック端であるかどうかを判定する。隣接素子影響判定部３９ｃは、操作部１２からの影響有り操作信号に基づき故障素子が隣接素子に影響を及ぼすと判定する。
【００８３】
補間処理部４１ｃは、故障素子に最も近く且つ故障素子の影響を受けていない複数の検出素子の二次元の良品データに基づく複数種類の二次元補間処理を有し、端面判定部３７ｃの判定結果、及び隣接素子影響判定部３９ｃの判定結果に応じて複数種類の二次元補間処理の内のいくつかの二次元補間処理を選択し、選択されたいくつかの二次元補間処理を故障素子及び影響素子に対して施す。なお、二次元補間処理は、○印の良品データを用いた１次補間あるいは０次補間で行うが、ｓｐｌｉｎｅ補間などの非線形補間、多点補間を用いても良い。
【００８４】
次に、第３の実施の形態の故障素子及び影響素子のデータ補正処理を図面を参照して説明する。まず、操作部１２は、影響有り操作信号を出力するので、隣接素子影響判定部３９ｃは、操作部１２からの影響有り操作信号に基づき故障素子が隣接素子に影響を及ぼすと判断する。
【００８５】
次に、図１０に示す故障素子の６つのケース、図１１に示す５種類の補正処理、図１２に示すフローチャートを参照して故障素子及び影響素子のデータ補正処理を説明する。ここでは、図１０（ａ）乃至図１０（ｆ）に対応してケースＰ乃至ケースＵの例を示す。
【００８６】
図１０において、“×”印の検出素子は、故障素子を示し、“△”印の検出素子は、故障素子によって影響された影響素子である。縦の太線は、チャンネル方向のブロック端を示し、横の太線は、スライス方向ブロック端を示す。ここでは、故障素子の周囲の３×３マトリックスを示す。なお、図１１における処理Ａ乃至処理Ｅは、図７に示す処理Ａ乃至処理Ｅと同一であるので、その処理内容の説明は省略する。
【００８７】
次に、図１２のフローチャートを参照して故障素子及び影響素子のデータ補正処理を説明する。まず、端面判定部３７ｃは、故障素子検出部３５で検出された故障素子の位置がスライス方向ブロック端かどうかを判定し（ステップＳ７１）、スライス方向ブロック端でなければ、前述した図８に示す第２の実施の形態の補正処理を行う（ステップＳ７３）。
【００８８】
一方、スライス方向ブロック端であれば、故障素子が上端かどうかを判定する（ステップＳ７５）。故障素子が上端であれば、故障素子がチャンネルブロック端かどうかを判定し（ステップＳ７７）、チャンネルブロック端であれば、故障素子が左端にあるかどうかを判定する（ステップＳ７９）。左端にあれば、ケースＴに該当し、補間処理部４１ｃは、ケースＴに対応する処理を実行する（ステップＳ８１）。ケースＴでは、（１０）式を実行する。
【００８９】
処理Ａ＋処理Ｂ＋処理Ｅ・・・（１０）
ステップＳ７９で故障素子が左端でなければ、ケースＵに該当し、ケースＵに対応する処理を実行する（ステップＳ８３）。ケースＵでは、（１１）式を実行する。
【００９０】
処理Ａ＋処理Ｄ＋処理Ｂ・・・（１１）
ステップＳ７７で故障素子がチャンネルブロック端でなければ、ケースＰに該当し、ケースＰに対応する処理を実行する（ステップＳ８５）。ケースＰでは、（１２）式を実行する。
【００９１】
処理Ａ＋処理Ｂ＋処理Ｄ＋処理Ｅ・・・（１２）
ステップＳ７５で故障素子が上端でなければ、故障素子がチャンネルブロック端かどうかを判定し（ステップＳ８７）、チャンネルブロック端であれば、故障素子が左端にあるかどうかを判定する（ステップＳ８９）。左端にあれば、ケースＲに該当し、ケースＲに対応する処理を実行する（ステップＳ９１）。ケースＲは、（１３）式を実行する。
【００９２】
処理Ａ＋処理Ｃ＋処理Ｅ・・・（１３）
ステップＳ８９で故障素子が左端になければ、ケースＱに該当し、ケースＱに対応する処理を実行する（ステップＳ９３）。ケースＱでは、（１４）式を実行する。
【００９３】
処理Ａ＋処理Ｃ＋処理Ｄ・・・（１４）
ステップＳ８７で故障素子がチャンネルブロック端でなければ、ケースＳに該当し、ケースＳに対応する処理を実行する（ステップＳ９５）。ケースＳでは、（１５）式を実行する。
【００９４】
処理Ａ＋処理Ｃ＋処理Ｄ＋処理Ｅ・・・（１５）
さらに、補正すべき故障素子があれば、次の故障素子を選択し（ステップＳ９９）、ステップＳ７１から再び処理を実行する。なお、全ての故障素子を補正せずに補正すべき故障素子を選択し選択された故障素子のみを補正しても良い。
【００９５】
このように、故障素子に最も近く且つ故障素子の影響を受けていない複数の検出素子の二次元の良品データを用いて故障素子及び影響素子のデータを補正するので、補正の精度を向上することができる。
【００９６】
また、故障素子が隣接素子に影響を及ぼす場合で且つ故障素子の位置が検出器列端であるかどうかと２つの方向のブロック端であるかどうかを判断し、その判断結果に応じてデータ補正処理の方法を自動的に選択し、各ケースに応じて、いくつかの補正処理を組み合わせることによって故障素子及び影響素子のデータを補正するので、適切な補正がなされるから、さらに、補正の精度を向上することができる。
【００９７】
＜第４の実施の形態＞
次に、本発明のＸ線ＣＴ装置の第４の実施の形態を説明する。図１０は、本発明のＸ線ＣＴ装置の第４の実施の形態の概略構成を示すシステム構成図である。第４の実施の形態のＸ線ＣＴ装置は、第１の実施の形態のＸ線ＣＴ装置に対して補正部３１ｄの構成が異なるのみでその他の構成は同一構成であるので、同一部分には同一符号を付する。
【００９８】
第４の実施の形態では、オペレータがデータを観察し、隣接素子に影響がない故障と判断した場合には第１の実施の形態の補正処理を実行し、隣接素子に影響がある故障と判断した場合には第２の実施の形態または第３の実施の形態の補正処理を実行することを特徴とするものである。
【００９９】
補正部３１ｄは、第１の実施の形態の補正処理を実行する故障素子補正部３１ａ、第２の実施の形態の補正処理を実行する故障素子補正部３１ｂ、第３の実施の形態の補正処理を実行する故障素子補正部３１ｃ、これら３つの故障素子補正部のいずれか１つを選択する選択部４３を有する。
【０１００】
このような構成によれば、オペレータがデータを観察し、そのデータの状態を見て操作部１２を操作して、いずれか１つの故障素子補正部を選択操作するための選択操作信号を出力する。すると、選択部４３は、操作部１２からの選択操作信号によりいずれか１つの故障素子補正部を選択して選択された故障素子補正部のみを作動させるので、その故障素子補正部によりデータ補正処理が実行されることになる。
【０１０１】
このように、オペレータがデータを観察して、そのデータに応じて適切ないずれか１つの故障素子補正部を選択できるので、そのデータに応じて適切な補正処理が実行でき、さらに補正の精度が向上する。
【０１０２】
＜第５の実施の形態＞
次に、本発明のＸ線ＣＴ装置の第５の実施の形態を説明する。図１４は、本発明のＸ線ＣＴ装置の第５の実施の形態の概略構成を示すシステム構成図である。第５の実施の形態のＸ線ＣＴ装置は、第１の実施の形態のＸ線ＣＴ装置に対して補正部３１ｅ、システム制御部１１ａの構成が異なるのみでその他の構成は同一構成であるので、同一部分には同一符号を付する。
【０１０３】
第５の実施の形態では、故障素子補正部３１ｅがメモリ３３、及び補間処理部４１ａを有し、システム制御部１１ａが端面判定部３７ａ、及び隣接素子影響判定部３９ａを有することを特徴とするものである。
【０１０４】
このような構成によれば、システム制御部１１ａ内の端面判定部３７ａの判定出力、及び隣接素子影響判定部３９ａの判定出力に基づき補間処理部４１ａが、故障素子及び影響素子のデータを補正するので、第１の実施の形態の効果と同様な効果が得られる。
【０１０５】
＜第６の実施の形態＞
次に、本発明のＸ線ＣＴ装置の第６の実施の形態を説明する。図１５は、本発明のＸ線ＣＴ装置の第６の実施の形態の概略構成を示すシステム構成図である。第６の実施の形態のＸ線ＣＴ装置は、第１の実施の形態のＸ線ＣＴ装置に対して補正部３１ｆの構成が異なるのみでその他の構成は同一構成であるので、同一部分には同一符号を付する。
【０１０６】
故障素子補正部３１ｆは、メモリ３３、及びＣＰＵ３４ｆを有し、ＣＰＵ３４ｆは、端面判定部３７ａ、補間処理部４１ａを有することを特徴とするものである。また、操作部１２は、故障素子、及び影響素子のそれぞれのチャンネル及びスライス位置情報を入力する。
【０１０７】
図１６に故障素子及び影響素子を示す。“×”印の各検出素子は、故障素子を示し、“△”印の検出素子は、故障素子によって影響された影響素子である。各故障素子及び各影響素子のチャンネル及びスライス位置情報は、（ａ，ｂ）で表される。ａの値は、チャンネル方向の番号であり、ｂの値は、スライス方向の番号である。このチャンネル及びスライス位置情報により、故障素子、影響素子が選択される。
【０１０８】
端面判定部３７ａは、操作部１２から入力されたチャンネル及びスライス位置情報に対応する故障素子、影響素子の位置がスライスブロック端か、あるいはチャンネルブロック端かを判定する。補間処理部４１ａは、端面判定部３７ａの判定出力に基づき故障素子及び影響素子のデータを補正するので、第１の実施の形態の効果と同様な効果が得られる。
【０１０９】
なお、本発明は前述した実施の形態に限定されるものではない。第１の実施の形態乃至第６の実施の形態では、故障素子補正部を収集データ記憶装置２９の後に設けたが、例えば、故障素子補正部を収集データ記憶装置２９の後に設ける代わりに、故障素子補正部を、データ収集部２７と収集データ記憶装置２９との間に設けてもよい。
【０１１０】
また、第１の実施の形態乃至第６の実施の形態では、ヘリカルスキャンに本発明を適用したが、例えば、本発明はコンベンショナルスキャンに適用することも可能である。
【０１１１】
【発明の効果】
本発明によれば、補正手段が収集手段で収集された複数断面の投影データによる二次元データに基づき複数の検出器列の内の異常により故障した故障検出器に対して二次元補正処理を施すので、故障検出器のデータの補正の精度を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のＸ線ＣＴ装置の概略構成を示すシステム構成図である。
【図２】隣接素子に影響がない場合の故障素子の３つのケースを示す図である。
【図３】隣接素子に影響がない場合の３種類の補正処理を示す図である。
【図４】第１の実施の形態のデータ補正処理を示すフローチャートである。
【図５】本発明のＸ線ＣＴ装置の第２の実施の形態の概略構成を示すシステム構成図である。
【図６】隣接素子に影響がある場合の故障素子の９つのケースを示す図である。
【図７】隣接素子に影響がある場合の１２種類の補正処理を示す図である。
【図８】第２の実施の形態のデータ補正処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明のＸ線ＣＴ装置の第３の実施の形態の概略構成を示すシステム構成図である。
【図１０】隣接素子に影響がある場合で且つスライスブロック端がある場合の故障素子の６つのケースを示す図である。
【図１１】隣接素子に影響がある場合で且つスライスブロック端がある場合の５種類の補正処理を示す図である。
【図１２】第３の実施の形態のデータ補正処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明のＸ線ＣＴ装置の第４の実施の形態の概略構成を示すシステム構成図である。
【図１４】本発明のＸ線ＣＴ装置の第５の実施の形態の概略構成を示すシステム構成図である。
【図１５】本発明のＸ線ＣＴ装置の第６の実施の形態の概略構成を示すシステム構成図である。
【図１６】第６の実施の形態のＸ線ＣＴ装置の検出器における故障素子及び影響素子を示す図である。
【図１７】シングルスライスＣＴ及びマルチスライスＣＴを示す図である。
【図１８】検出素子の構成図である。
【図１９】故障素子が隣接素子に故障の影響を及ぼす場合の電荷の流れを示す図である。
【図２０】故障素子が隣接素子に故障の影響を及ぼさない場合の電荷の流れを示す図である。
【図２１】ブロック端での故障素子の故障の影響を示す図である。
【符号の説明】
１０…Ｘ線ＣＴ装置、１１…システム制御部、１２…操作部、１３…架台・寝台制御部、１５…寝台移動部、１７…Ｘ線制御装置、１９…高電圧発生装置、２１…Ｘ線ビーム発生源、２３…検出器、２５…回転架台、２７…データ収集部、２９…収集データ記憶装置、３１ａ…故障素子補正部、３３…メモリ、３４ａ…ＣＰＵ、３５…故障素子検出部、３７ａ…端面判定部、３９ａ…隣接素子影響判定部、４１ａ…補間処理部、４３…選択部、４５…画像再構成部、４７…表示部。
【図１】
0004245204.tif 000002
【図２】
0004245204.tif 000003
【図３】
0004245204.tif 000004
【図４】
0004245204.tif 000005
【図５】
0004245204.tif 000006
【図６】
0004245204.tif 000007
【図７】
0004245204.tif 000008
【図８】
0004245204.tif 000009
【図９】
0004245204.tif 000010
【図１０】
0004245204.tif 000011
【図１１】
0004245204.tif 000012
【図１２】
0004245204.tif 000013
【図１３】
0004245204.tif 000014
【図１４】
0004245204.tif 000015
【図１５】
0004245204.tif 000016
【図１６】
0004245204.tif 000017
【図１７】
0004245204.tif 000018
【図１８】
0004245204.tif 000019
【図１９】
0004245204.tif 000020
【図２０】
0004245204.tif 000021
【図２１】
0004245204.tif 000022