(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｍ（ｍ≧２）列のＸ線検出器で同時にデータを収集するデータ収集手段と、
前記ｍ列のＸ線検出器で取得したデータに対してそれぞれの検出器の特性に応じた補正をそれぞれ実行する第１の補正処理手段と、
前記第１の補正処理手段による補正実行後データのうち、前記ｍ列のＸ線検出器のうちの１列のＸ線検出器で取得したデータに対応する当該補正実行後データに対しては検出器の特性に依存しない補正を実行する第２の補正処理手段と、
前記第２の補正処理手段による補正実行後データの前記第１の補正処理手段による補正実行後データに対する比率を求めると共に、他の列のＸ線検出器で取得したデータに対応する前記第１の補正処理手段による補正実行後データ対しては、前記第２の補正処理手段による補正を実行しないで、当該比率を当該補正実行後データに乗算して前記第２の補正処理手段による補正実行後データと等価なデータを求める補正処理代替手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
ｍ（ｍ≧３）列のＸ線検出器で同時にデータを収集するデータ収集手段と、
前記ｍ列のＸ線検出器で取得したデータに対してそれぞれの検出器の特性に応じた補正をそれぞれ実行する第１の補正処理手段と、
前記第１の補正処理手段による補正実行後データのうち、前記ｍ列のＸ線検出器のうちのｎ（ｍ＞ｎ≧２）列のＸ線検出器で取得した各データに対応する当該補正実行後データに対しては検出器の特性に依存しない補正を実行する第２の補正処理手段と、
前記第２の補正処理手段による補正実行後データの前記第１の補正処理手段による補正実行後データに対する平均比率を求めると共に、他の列のＸ線検出器で取得したデータに対応する前記第１の補正処理手段による補正実行後データ対しては、前記第２の補正処理手段による補正を実行しないで、当該平均比率を当該補正実行後データに乗算して前記第２の補正処理手段による補正実行後データと等価なデータを求める補正処理代替手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
ｍ（ｍ≧３）列のＸ線検出器で同時にデータを収集するデータ収集手段と、
前記ｍ列のＸ線検出器で取得したデータに対してそれぞれの検出器の特性に応じた補正をそれぞれ実行する第１の補正処理手段と、
前記第１の補正処理手段による補正実行後データのうち、前記ｍ列のＸ線検出器のうちのｎ（ｍ＞ｎ≧２）列のＸ線検出器で取得した各データに対応する当該補正実行後データに対しては検出器の特性に依存しない補正を実行する第２の補正処理手段と、
他の列のＸ線検出器で取得したデータに対応する前記第１の補正処理手段による補正実行後データ対しては、前記第２の補正処理手段による補正を実行しないで、前記第２の補正処理手段による補正実行後データが前記第１の補正処理手段による補正実行後データに対して連続的に変化するものとして当該補正実行後データから前記第２の補正処理手段による補正実行後データと等価なデータを求める補正処理代替手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載のＸ線ＣＴ装置において、
前記第２の補正手段が実行する検出器の特性に依存しない補正は、Ｘ線管のボケ回復補正、ガントリ回転振れ補正、散乱線補正、ビームハードニング補正、低カウントのノイズ低減補正のうちの少なくとも１つに該当することを特徴とする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、多列検出器のデータ処理方法およびＸ線ＣＴ（Ｃomputed  Ｔomography）装置に関し、さらに詳しくは、２列以上のＸ線検出器で求めたデータの処理量を減少させることができる多列検出器のデータ処理方法およびそのデータ処理方法を好適に実施しうるＸ線ＣＴ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
図８は、多列検出器の模式図である。
Ｘ線管３０から出射されたＸ線は、ｍ（ｍ≧２）列検出器５ｍの第１列検出器ｄｅｔ１〜第ｍ列検出器ｄｅｔｍで同時に検出される。
そして、データ収集部６ｍの第１列データ収集器ＤＡＳ１〜第ｍ列データ収集器ＤＡＳｍは、前記第１列検出器ｄｅｔ１〜第ｍ列検出器ｄｅｔｍに対応した第１列データdata1(i,j)〜第ｍ列データdatam(i,j)をそれぞれ出力する。ここで、ｉは検出器チャネル番号であり、ｊはビュー番号である。
【０００３】
図９は、多列検出器でデータを収集し、各列のＸ線検出器に対応した画像をそれぞれ再構成する処理の従来例のフロー図である。
ステップＳ１１では、第１列検出器ｄｅｔ１および第１列データ収集器ＤＡＳ１から第１列データdata1(i,j)を収集する。
ステップＳ２１では、第１列検出器ｄｅｔ１の特性に応じた補正を第１列データdata1(i,j)に施し、第１列検出器特性補正データdata1(1)(i,j) を得る。
【０００４】
ステップＳ３１では、「検出器の特性に依存しない補正」を第１列検出器特性補正データdata1(1)(i,j) に対して実行し、第１列実行後データdata1(2)(i,j) を得る。
なお、「検出器の特性に依存しない補正」とは、Ｘ線管のボケ回復補正，ガントリ回転振れ補正，散乱線補正，ビームハードニング補正，低カウントのノイズ低減補正などを言う。
【０００５】
ステップＳ４１では、対数処理を第１列実行後データdata1(2)(i,j) に施し、第１列プロジェクションデータProj1(i,j)を得る。
ステップＳ５１では、第１列プロジェクションデータProj1(i,j)に対して再構成演算を施し、第１列画像Ｉ１を得る。
ステップＳ１ｋ〜Ｓ５ｋは、第ｋ列（ｍ＞ｋ＞１）に関する処理ステップであり、上記ステップＳ１１〜Ｓ５１と同様である。
ステップＳ１ｍ〜Ｓ５ｍは、第ｍ列に関する処理ステップであり、上記ステップＳ１１〜Ｓ５１と同様である。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来は、図９に示すように、多列検出器の各列に関して同じデータ処理が行われていたため、全体の処理量が列の数に比例して増える問題点があった。
そこで、本発明の目的は、全体の処理量を従来より減少させることができる多列検出器のデータ処理方法およびそのデータ処理方法を好適に実施しうるＸ線ＣＴ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
第１の観点では、本発明は、ｍ（ｍ≧２）列のＸ線検出器のうちの１列のＸ線検出器で取得したデータに対しては検出器の特性に依存しない補正を実行し、その補正の実行後データの実行前データに対する比率を求め、他の列のＸ線検出器で取得したデータに対しては前記補正を実行しないで前記比率を当該データに乗算して前記補正の実行後データと等価なデータを求めることを特徴とする多列検出器のデータ処理方法を提供する。
上記第１の観点による多列検出器のデータ処理方法では、多列検出器の１列に関してのみ「検出器の特性に依存しない補正」を実行する。そして、他の各列に関しては「検出器の特性に依存しない補正」を実行しないで、その代りに、前記補正の実行後データの実行前データに対する比率を求めておき、その比率を他の各列のデータに乗算し、得られたデータを前記補正の実行後データと等価なデータとする。これにより、「検出器の特性に依存しない補正」を多列検出器の各列に関して実行する場合よりも処理量を減少させることが出来る。なお、上記のようにしても「検出器の特性に依存しない補正」を実行した場合と同等の画像が得られた。これは、多列検出器の各列は隣接しているため、データの近似性があるからと考えられる。
【０００８】
第２の観点では、本発明は、第１列検出器から第ｍ（ｍ≧３）列検出器までのｍ列のＸ線検出器のうちのｎ（ｍ＞ｎ≧２）列のＸ線検出器で取得した各データに対しては検出器の特性に依存しない補正を実行し、その補正の実行後データの実行前データに対する平均比率を求め、他の列の検出器で取得したデータに対しては前記補正を実行しないで前記平均比率を当該データに乗算して前記補正の実行後データと等価なデータを求めることを特徴とする多列検出器のデータ処理方法を提供する。
上記第２の観点による多列検出器のデータ処理方法では、多列検出器のｎ（ｍ＞ｎ≧２）列に関してのみ「検出器の特性に依存しない補正」を実行する。そして、他の各列に関しては「検出器の特性に依存しない補正」を実行しないで、その代りに、前記補正の実行後データの実行前データに対する平均比率を求めておき、その平均比率を他の各列のデータに乗算し、得られたデータを前記補正の実行後データと等価なデータとする。これにより、「検出器の特性に依存しない補正」を多列検出器の各列に関して実行するよりも処理量を減少させることが出来る。なお、上記のようにしても「検出器の特性に依存しない補正」を実行した場合と同等の画像が得られた。これは、多列検出器の各列は隣接しているため、データの近似性があるからと考えられる。
【０００９】
第３の観点では、本発明は、第１列検出器から第ｍ（ｍ≧３）列検出器までのｍ列のＸ線検出器のうちのｎ（ｍ＞ｎ≧２）列のＸ線検出器で取得したデータに対しては検出器の特性に依存しない補正を実行し、他の列の検出器で取得したデータに対しては前記補正を実行しないで前記補正の実行後データが実行前データに対して連続的に変化するものとして当該データから前記補正の実行後データと等価なデータを求めることを特徴とする多列検出器のデータ処理方法を提供する。
上記第３の観点による多列検出器のデータ処理方法では、多列検出器のｎ列に関してのみ「検出器の特性に依存しない補正」を実行する。そして、他の各列に関しては「検出器の特性に依存しない補正」を実行しないで、その代りに、前記補正の実行後データが実行前データに対して連続的に（直線的に又は曲線的に）変化するものとして当該データから前記補正の実行後データと等価なデータを求める。これにより、「検出器の特性に依存しない補正」を多列検出器の各列に関して実行するよりも処理量を減少させることが出来る。なお、上記のようにしても「検出器の特性に依存しない補正」を実行した場合と同等の画像が得られた。これは、多列検出器の各列は隣接しているため、データの近似性があるからと考えられる。
【００１０】
第４の観点では、本発明は、ｍ（ｍ≧２）列のＸ線検出器で同時にデータを収集するデータ収集手段と、前記ｍ列のＸ線検出器のうちの１列のＸ線検出器で取得したデータに対しては検出器の特性に依存しない補正を実行する補正処理手段と、前記補正の実行後データの実行前データに対する比率を求めると共に他の列のＸ線検出器で取得したデータに対しては前記補正を実行しないで前記比率を当該データに乗算して前記補正の実行後データと等価なデータを求める補正処理代替手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第４の観点によるＸ線ＣＴ装置では、上記第１の観点によるデータ処理方法を好適に実施できる。
【００１１】
第５の観点では、本発明は、ｍ（ｍ≧３）列のＸ線検出器で同時にデータを収集するデータ収集手段と、前記ｍ列のＸ線検出器のうちのｎ（ｍ＞ｎ≧２）列のＸ線検出器で取得した各データに対しては検出器の特性に依存しない補正を実行する補正処理手段と、前記補正の実行後データの実行前データに対する平均比率を求めると共に他の列のＸ線検出器で取得したデータに対しては前記補正を実行しないで前記平均比率を当該データに乗算して前記補正の実行後データと等価なデータを求める補正処理代替手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第５の観点によるＸ線ＣＴ装置では、上記第２の観点によるデータ処理方法を好適に実施できる。
【００１２】
第６の観点では、本発明は、ｍ（ｍ≧３）列のＸ線検出器で同時にデータを収集するデータ収集手段と、前記ｍ列のＸ線検出器のうちのｎ（ｍ＞ｎ≧２）列のＸ線検出器で取得したデータに対しては検出器の特性に依存しない補正を実行する補正処理手段と、他の列のＸ線検出器で取得したデータに対しては前記補正を実行しないで前記補正の実行後データが実行前データに対して連続的に変化するものとして当該データから前記補正の実行後データと等価なデータを求める補正処理代替手段とを具備したことを特徴とするＸ線ＣＴ装置を提供する。
上記第６の観点によるＸ線ＣＴ装置では、上記第３の観点によるデータ処理方法を好適に実施できる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、図に示す本発明の実施形態に基づいて本発明をさらに詳しく説明する。なお、これにより本発明が限定されるものではない。
【００１４】
−第１の実施形態−
図１は、本発明の第１の実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置を示すブロック図である。
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。
前記操作コンソール１は、操作者の指示や情報などを受け付ける入力装置２と、スキャン処理や画像再構成処理などを実行する中央処理装置３と、制御信号などを撮影テーブル１０や走査ガントリ２０へ出力する制御インタフェース４と、走査ガントリ２０で取得したデータを収集するデータ収集バッファ５と、画像などを表示するＣＲＴ６と、各種のデータやプログラムを記憶する記憶装置７とを具備している。
前記撮影テーブル１０は、被検体を乗せて体軸方向に移動させる。
前記走査ガントリ２０は、Ｘ線管３０と、コリメータ４０と、２列検出器５２と、Ｘ線照射のタイミングや強度を調整するＸ線コントローラ２１と、前記コリメータ４０のＸ線透過スリットの幅や位置を調整するコリメータコントローラ２２と、データ収集部６２と、被検体の体軸の回りにＸ線管３０や２列検出器５２などを回転させる回転コントローラ２４とを具備している。
【００１５】
図２は、前記２列検出器５２およびデータ収集部６２を示す模式的斜視図である。
この２列検出器５２は、第１列検出器ｄｅｔ１および第２列検出器ｄｅｔ２を一体化したものである。第１列検出器ｄｅｔ１は、多数のチャネルのＸ線検出器ｄｅｔ１(ｉ)を円弧状に配列したものである。同様に、第２列検出器ｄｅｔ２は、多数のチャネルのＸ線検出器ｄｅｔ２(ｉ)を円弧状に配列したものである。ここで、ｉは検出器チャネル番号である。
データ収集部６２は、第１列データ収集器ＤＡＳ１および第２列データ収集器ＤＡＳ２からなる。第１列データ収集器ＤＡＳ１は、第１列検出器ｄｅｔ１に対応した第１列データdata1(i,j)を出力する。同様に、第２列データ収集器ＤＡＳ２は、第２列検出器ｄｅｔ２に対応した第２列データdata2(i,j)を出力する。ここで、ｉは検出器チャネル番号であり、ｊはビュー番号である。
【００１６】
図３は、２列検出器５２でデータを収集し、各列のＸ線検出器に対応した画像をそれぞれ再構成する処理のフロー図である。
ステップＳ１１では、第１列検出器ｄｅｔ１および第１列データ収集器ＤＡＳ１から第１列データdata1(i,j)を収集する。
ステップＳ２１では、第１列検出器ｄｅｔ１の特性に応じた補正を第１列データdata1(i,j)に施し、第１列検出器特性補正データdata1(1)(i,j) を得る。
【００１７】
ステップＳ３１では、「検出器の特性に依存しない補正」を第１列検出器特性補正データdata1(1)(i,j) に対して実行し、第１列実行後データdata1(2)(i,j) を得る。
ステップＳ４１では、対数処理を第１列実行後データdata1(2)(i,j) に施し、第１列プロジェクションデータProj1(i,j)を得る。
ステップＳ５１では、第１列プロジェクションデータProj1(i,j)に対して再構成演算を施し、第１列画像Ｉ１を得る。
【００１８】
ステップＳ１２では、第２列検出器ｄｅｔ２および第１列データ収集器ＤＡＳ２から第２列データdata2(i,j)を収集する。
ステップＳ２２では、第２列検出器ｄｅｔ２の特性に応じた補正を第２列データdata2(i,j)に施し、第２列検出器特性補正データdata2(1)(i,j) を得る。
【００１９】
ステップＰ３２では、第１列実行後データdata1(2)(i,j) の第１列検出器特性補正データdata1(1)(i,j) に対する比率data1(2)(i,j)／data1(1)(i,j)を求め、その比率を第２列のデータdata2(1)(i,j) に乗算し、前記補正の実行後データと等価なデータdata2(2)(i,j) を求める。
【００２０】
ステップＳ４２では、対数処理を第２列実行後データdata2(2)(i,j) に施し、第２列プロジェクションデータProj2(i,j)を得る。
ステップＳ５２では、第２列プロジェクションデータProj2(i,j)に対して再構成演算を施し、第２列画像Ｉ２を得る。
【００２１】
以上により、「検出器の特性に依存しない補正」を第１列および第２列に関して実行するよりも処理量を減少させることが出来る。そして、上記のようにしても「検出器の特性に依存しない補正」を実行した場合と同等の第２列画像Ｉ２が得られた。
【００２２】
なお、３列以上の場合に上記第１の実施形態のデータ処理方法を適用してもよい。また、４列以上の場合に、列配置の近いＸ線検出器を１グループとして多列を２以上のグループに分割し、各グループ毎に上記第１の実施形態のデータ処理方法を適用してもよい。
【００２３】
−第２の実施形態−
第２の実施形態のＸ線ＣＴ装置は、図１のブロック図と同様であるが、２列検出器５２の代りに図８のｍ列検出器５ｍを用い、データ収集部６２の代りに図８のデータ収集部６ｍを用いる。但し、ｍ≧３である。
【００２４】
図４は、ｍ列列検出器５ｍでデータを収集し、各列のＸ線検出器に対応した画像をそれぞれ再構成する処理のフロー図である。
ステップＳ１１〜Ｓ５１は、図３の対応ステップと同一である。
ステップＳ１ｍ〜Ｓ５ｍは、ステップＳ１１〜Ｓ５１と同様である。
【００２５】
ステップＳ１ｋ（ｍ＞ｋ≧２）では、第ｋ列検出器ｄｅｔｋおよび第ｋ列データ収集器ＤＡＳｋから第ｋ列データdatak(i,j)を収集する。
ステップＳ２ｋでは、第ｋ列検出器ｄｅｔｋの特性に応じた補正を第ｋ列データdatak(i,j)に施し、第ｋ列検出器特性補正データdatak(1)(i,j) を得る。
【００２６】
ステップＱ３ｋでは、図５および図６に示すように、列配置に沿った第１列検出器特性補正データdata1(1)(i,j) から第ｍ列検出器特性補正データdatam(1)(i,j) までの変化に対し第１列実行後データdata1(2)(i,j) から第ｍ列実行後データdatam(2)(i,j) までが線形に変化するものとして、前記補正の実行後データと等価なデータdatak(2)(i,j) を求める。
【００２７】
ステップＳ４ｋでは、対数処理を第ｋ列実行後データdatak(2)(i,j) に施し、第ｋ列プロジェクションデータProjk(i,j)を得る。
ステップＳ５ｋでは、第ｋ列プロジェクションデータProjk(i,j)に対して再構成演算を施し、第ｋ列画像Ｉｋを得る。
【００２８】
以上により、「検出器の特性に依存しない補正」を第１列〜第ｍ列に関して実行するよりも処理量を減少させることが出来る。そして、上記のようにしても「検出器の特性に依存しない補正」を実行した場合と同等の第ｋ列画像Ｉｋが得られた。
【００２９】
なお、例えば３列に関して「検出器の特性に依存しない補正」を実行し、列配置に沿った３列の検出器特性補正データの変化に対し実行後データが曲線的（例えばベジェ曲線）に変化するものとして、前記補正の実行後データと等価なデータを求めてもよい。
【００３０】
−第３の実施形態−
上記第２の実施形態の図５のステップＱ３ｋの代りに、図７のステップＱ３ｋ’を図４のフロー図中に用いてもよい。
この場合、上記第２の実施形態より誤差に対する安定度が増す。
【００３１】
【発明の効果】
本発明の多列検出器のデータ補正方法およびＸ線ＣＴ装置によれば、データの近似性を利用して「検出器の特性に依存しない補正」を簡単化できるため、全体の処理量を従来より減少させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態にかかるＸ線ＣＴ装置のブロック図である。
【図２】２列検出器およびデータ収集部の模式図である。
【図３】第１の実施形態にかかるデータ処理のフロー図である。
【図４】第２の実施形態にかかるデータ処理のフロー図である。
【図５】図４のステップＱ３ｋの詳細図である。
【図６】実行後データと実行前データの線形関係の説明図である。
【図７】図４のステップＱ３ｋを代替するステップＱ３ｋ’の詳細図である。
【図８】多列検出器およびデータ収集部の模式図である。
【図９】従来のデータ処理のフロー図である。
【符号の説明】
１００                            Ｘ線ＣＴ装置
１                                操作コンソール
３                                中央処理装置
２０                              走査ガントリ
３０                              Ｘ線管
５２                              ２列検出器
５ｍ                              ｍ列検出器
【図１】
0003796320.tif 000002
【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】
0003796320.tif 000009
【図９】
0003796320.tif 000010