(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライス方向とそれに直交するチャンネル方向に２次元的に配列された複数の検出素子からなる検出器を具備し、ヘリカルスキャンを行うコンピュータ断層撮影装置において、
前記検出素子により得られた投影データをスライス方向の検出素子数と等しい数の投影角度グループに分割し、各グループ毎にスライス位置を挟む２つの投影データから３６０°の仮想投影データを補間し、該仮想投影データをコンボリューション演算、バックプロジェクション演算することにより各グループ毎の中間画像を得て、該中間画像を合成することにより第１の断層像を求める第１の再構成手段と、
各グループ毎の第２スライス位置における中間画像を再構成するために必要な投影データと各グループ毎の第１スライス位置における中間画像を再構成するために必要な投影データとの差分データをコンボリューション演算、バックプロジェクション演算して各グループ毎の差分画像を求める手段と、
前記第１スライス位置における中間画像と前記差分画像を合成することにより前記第２スライス位置における第２の断層像を求める手段と、
を具備するコンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、格子状に２次元配列された複数の検出素子からなる検出器を用いるコンピュータ断層撮影装置に関し、特に、多数のスライスの断層像を連続して再構成するコンピュータ断層撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
被検体の断層像を撮影する装置としてＸ線コンピュータ断層撮影装置（以下、Ｘ線ＣＴ装置と略称する）は医用のみならず産業用にも広く普及している。特に、医用におけるＸ線ＣＴ装置は画像診断機器として重要な位置を占めている。最近のＸ線ＣＴ装置は初期のものに比較すれば、スキャン速度が非常に早く、全体の撮影時間も短くなっているが、さらに早く撮影を行ないたいという要求がある。これは、例えばダイナミックスキャンと呼ばれる方式の場合に、体内に注入した造影剤の動きを撮影するために短時間の撮影が必要とされること等のためである。そのため、スリップリングを用いて連続スキャンができるＸ線ＣＴ装置が開発されている。特に、Ｘ線を被検体の周囲で回転する際に、被検体をスライス方向（体軸方向）に移動させて連続スキャンを行なうヘリカルスキャンによってボリュームスキャンが可能になった。ヘリカルスキャン方式によれば、従来のＸ線ＣＴ装置が断層像を１枚づつスキャンしていたのに比較して、多数枚の断層像を短時間にスキャンできる。
【０００３】
また、従来は１列に配列された１組の検出素子アレイを用いて１回のＸ線照射によって１スライスのビューをスキャンしていたが、最近は格子状に２次元配列されたマルチスライス検出素子アレイを用いて１回のＸ線照射によって複数のスライスのビューを同時にスキャンすることが行われている。マルチスライス検出器を用いてヘリカルスキャンを行うことにより、さらに多数枚の断層像が短時間に撮影できるようになった。
【０００４】
これらの技術によりボリュームスキャンが実用的になった。
以下、本明細書では、Ｘ線の回転中は被検体を移動しないで一連のスキャンを行いスライスを１枚づつ撮影する方式を固定位置スキャン方式、被検体を移動しながら１連のスキャンを行うことをヘリカルスキャン方式と称する。また、１列のＸ線検出素子アレイを用いたスキャンを単セグメントスキャン、格子状のマルチセグメント検出器を用いたスキャンをマルチスキャンと称する。
【０００５】
このように多数のスライスを連続的に短時間にスキャンすることができるようになり、再構成も短時間に効率よく行うことが望まれている。ここで、従来の多数のスライスの連続再構成方式について説明する。
【０００６】
なお、最も基本的なスキャンは単セグメント・固定位置の１回のスキャンであり、この再構成はコンボリューション・バックプロジェクション法として広く行われている。
【０００７】
連続スキャンには次の４種類がある。
第１の連続スキャンは単セグメント・固定位置の連続スキャンである。これは、最近、ＣＴ透視あるいはＣＴフルオログラフィとして実用に供されるようになった。この連続スキャンの場合の効率的な連続再構成法は、同一出願人による特開昭５７−１３４１４２号（特公平１−２３１３６号）に開示されている。
【０００８】
第２の連続スキャンは単セグメント・ヘリカルスキャンである。ヘリカルスキャンでは被検体がＺ軸方向に移動するので、投影データの位置は一定ではない。そのため、再構成に必要な３６０゜の投影データがスライス位置に存在しないので、スライス位置における３６０゜の仮想の投影データを再構成するスライス位置の前後の位置の投影データから補間により求める必要がある。
【０００９】
この補間方法には、
(1) ３６０゜離れた位置の投影データを用いて補間する３６０゜補間法
(2) １８０゜離れた位置の投影データを用いて補間する１８０゜補間法
がある。ヘリカルスキャンでは、原理的には任意の位置の画像を再構成できる。したがって、非常に短いピッチのスライス画像を再構成することが可能である。短いピッチのスライス画像はそれをそれぞれに単独で再構成することも可能であるが、効率的ではない。そこで、３６０゜補間法に関する効率的な連続再構成法が同一出願人による特願平４−１６８９１９号に示されている。１８０゜補間法に関する効率的な連続再構成法は同一出願人による特願平５−１４１９３８号に示されている。また、これらの再構成の際に、画像データあるいは投影データを圧縮して少ない記憶容量で記憶する方法も同一出願人による特願平５−１４１７９１号に示されている。
【００１０】
第３の連続スキャンはマルチセグメント・固定位置の連続スキャンである。固定位置の連続スキャンの一例はダイナミックスキャンがある。マルチセグメント・固定位置の連続スキャンでも第１の連続スキャン（単セグメント・固定位置の連続スキャン）と同様に任意の位置の画像を再構成できる。そこで、単セグメント・固定位置の連続スキャンと同様に、マルチセグメント・固定位置の連続スキャンにおいても、効率的な連続再構成法が望まれている。
【００１１】
しかしながら、この第３の連続スキャンに関する効率的な連続再構成法は未だ提案されていない。
第４の連続スキャンはマルチセグメント・ヘリカルスキャンである。マルチセグメント・ヘリカルスキャンでも第２の連続スキャン（単セグメント・ヘリカルスキャン）と同様に任意の位置の画像を再構成できる。そこで、単セグメント・ヘリカルスキャンと同様に、マルチセグメント・ヘリカルスキャンにおいても、効率的な連続再構成法が望まれている。
しかしながら、この第４の連続スキャンに関する効率的な連続再構成法も未だ提案されていない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
このように従来のマルチセグメント検出器を用いた連続スキャン（固定位置の連続スキャン、ヘリカルスキャンとも）のコンピュータ断層撮影装置においては、多数のスライスの断層像を効率的に連続再構成することができなかった。
【００１３】
本発明は上述した事情に対処すべくなされたもので、その目的はマルチセグメント検出器を用いたコンピュータ断層撮影装置において、多数のスライスの断層像を効率的に連続再構成できるコンピュータ断層撮影装置を提供することである。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
本発明によるコンピュータ断層撮影装置は、スライス方向とそれに直交するチャンネル方向に２次元的に配列された複数の検出素子からなる検出器を具備し、ヘリカルスキャンを行うコンピュータ断層撮影装置において、前記検出素子により得られた投影データをスライス方向の検出素子数と等しい数の投影角度グループに分割し、各グループ毎にスライス位置を挟む２つの投影データから３６０°の仮想投影データを補間し、該仮想投影データをコンボリューション演算、バックプロジェクション演算することにより各グループ毎の中間画像を得て、該中間画像を合成することにより第１の断層像を求める第１の再構成手段と、各グループ毎の第２スライス位置における中間画像を再構成するために必要な投影データと各グループ毎の第１スライス位置における中間画像を再構成するために必要な投影データとの差分データをコンボリューション演算、バックプロジェクション演算して各グループ毎の差分画像を求める手段と、前記第１スライス位置における中間画像と前記差分画像を合成することにより前記第２スライス位置における第２の断層像を求める手段とを具備するものである。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明によるコンピュータ断層撮影装置の実施形態を説明する。ここでは、検出器、Ｘ線管ともに回転するＲ／Ｒ方式、いわゆる第３世代のＸ線ＣＴ装置について説明するが、他の世代、例えばＸ線管のみ回転し検出器は３６０゜にわたって設けられており静止しているＳ／Ｒ方式、いわゆる第４世代のＸ線ＣＴ装置についても同様に適用できる。
【００１７】
先ず、本発明の原理を説明する。
投影デ−タは固定位置の連続スキャン、あるいはヘリカルスキャンによって収集されるとする。最初に、図１を参照して投影デ−タを定義する。説明の便宜上、複数の検出素子が格子状に２次元配列されてなるＸ線検出器アレイは、Ｘ線管焦点と回転中心とを結ぶ線（以下、中心線と称する）に関して対称に配置されている場合について説明するが、非対称に配置した場合も同様に実施できる。
【００１８】
ここでは、断層像に垂直の方向（スライス方向）、すなわち被検体の移動方向をＺ軸とする。マルチセグメントＸ線検出器のＺ軸方向をセグメント、Ｚ軸に直交する方向をチャンネルと称する。さらに、１回の投影により１セグメントの全チャンネルで収集される投影データの集合をビューと称する。図１はセグメント数は４としたが、２セグメント以上であれば、何セグメントの検出器であっても同様に実施できる。
【００１９】
検出器のセグメント番号をｕ（ｕ＝１〜４）とする。Ｘ線ビームのファンの開き角度を２α、１ビューのチャンネル数（検出素子の個数）をＮ（偶数）とする。したがって、１つの検出素子のビームの開き角ΔαはΔα＝２α／Ｎである。ビューとビューの間のＸ線の回転角度をΔθ、３６０゜当たりのビュー数をＭ（偶数）とする。したがって、Ｍ×Δθ＝３６０゜である。検出器のスライス方向（Ｚ方向）の番号をｕ、同一検出器におけるビューの番号をｍ（１以上）、検出素子の番号をｎ（１〜Ｎ）、投影デ−タをＤ（ｕ，ｍ，ｎ）で表す。第ｍビューの中心線のなす角度を投影角度と称する。ここでは、第ｍビューの投影角度をｍ×Δθとする。ヘリカルスキャンの場合は、ビューとビューの間に寝台が移動する距離をｄ、第ｍビューの位置（中心線の位置）をｍ×ｄとする。スキャンした検出素子ｕ毎の全ビュー数をＭＭとする。したがって、４検出素子で収集した全ビュー数は４×ＭＭとなる。
【００２０】
ここで、説明を簡単にするために、Ｍはセグメント数（ここでは、４）の整数倍とする。しかし、整数倍でない場合も同様に実施できる。
次に、本明細書で使う式の定義を説明する。
【００２１】
0003748281.tif 000002
は、ｍ＝Ａのビューについてｎ＝１〜Ｎのデータと再構成関数とをコンボリューション演算し、その結果をｍ＝Ａのビューの投影角度でバックプロジェクション演算することをｍ＝Ａ〜Ｂまで行うことを意味する。以下、これを便宜上次のように記述する。
【００２２】
ＢＰ［ＣＯＮＶ｛Ｄ（ｍ，ｎ）｝］                        (2)
：ｍ＝Ａ〜Ｂ
ただし、この記述においては、変数ｍを含む項についてのみ和をとるものと約束する。
【００２３】
［第１の実施形態］
第１の実施形態は前述した第３の連続スキャンである固定位置の連続スキャンの再構成に関する。
【００２４】
ｕスライスの第ｊ〜第（ｊ＋Ｍ）投影データを用いて再構成した画像をＰ（ｕ，ｊ）とする。
Ｐ（ｕ，ｊ）＝ＢＰ［ＣＯＮＶ｛Ｄ（ｕ，ｍ，ｎ）｝］        (3)
：ｍ＝ｊ〜（ｊ＋Ｍ−１）
同様に、ｕスライスの第（ｊ＋１）〜第（ｊ＋１＋Ｍ）投影データを用いて再構成した画像をＰ（ｕ，ｊ＋１）とする。
【００２５】
Ｐ（ｕ，ｊ＋１）＝ＢＰ［ＣＯＮＶ｛Ｄ（ｕ，ｍ＋１，ｎ）｝］  (4)
：ｍ＝ｊ〜（ｊ＋Ｍ−１）
ΔＰ（ｕ，ｊ）＝Ｐ（ｕ，ｊ＋１）−Ｐ（ｕ＋ｊ）            (5)
とすると、次式が得られる。
【００２６】
Ｐ（ｕ，ｊ＋１）＝Ｐ（ｕ，ｊ）＋ΔＰ（ｕ，ｊ）            (6)
同様に、（５）式より次式が得られる。
Ｐ（ｕ，ｊ）＝Ｐ（ｕ，ｊ＋１）−ΔＰ（ｕ，ｊ）            (7)
（７）式において、ｊをｊ−１に置き換えると、次式が得られる。
【００２７】
Ｐ（ｕ，ｊ−１）＝Ｐ（ｕ，ｊ）−ΔＰ（ｕ，ｊ−１）        (8)
（７）式からＰ（ｕ，ｊ）とΔＰ（ｕ，ｊ）とからＰ（ｕ，ｊ＋１）が求められることが分かる。そこで、ΔＰ（ｕ，ｊ）を求める。（５）式に（３）式、（４）式を代入すると、次式が得られる。
【００２８】
0003748281.tif 000003
（９）式は次のように書換えることができる。
【００２９】
0003748281.tif 000004
ここで、（２）式の約束通り、和は変数ｍa を含む第２項、第３項についてのみとるものとする。
【００３０】
（１０）式の第１項と第４項のバックプロジェクションの角度は同じであるから、ＢＰ・ＣＯＮＶの中をまとめて（１０）式は次のように書換えることができる。
【００３１】
0003748281.tif 000005
同様に、次式が得られる。
【００３２】
0003748281.tif 000006
（１１）式、（１２）式からΔＰ（ｕ，ｊ）、Δ（ｕ，ｊ−１）は差分したデータを１回だけコンボリューション・バックプロジェクション演算を行えば求められることが分かる。（６）式、（７）式よりＰ（ｕ，ｊ＋１）、Ｐ（ｕ，ｊ−１）はＰ（ｕ，ｊ）にΔＰ（ｕ，ｊ）またはΔＰ（ｕ，ｊ−１）を加算、あるいは減算すれば求められることが分かる。したがって、Ｐ（ｕ，ｊ）から、それに前後した画像を求めるには、１回のコンボリューション・バックプロジェクション演算と画像の加減算だけで済むことが分かる。Ｐ（ｕ，ｊ＋１）、Ｐ（ｕ，ｊ−１）を新たに再構成するためには、Ｍ回のコンボリューション・バックプロジェクション演算が必要になる。コンボリューション・バックプロジェクション演算は演算量が多いので、この方式を用いれば、新たに再構成することに比較して非常に少ない演算量で連続した断層像を再構成することができる。
【００３３】
次に、このような原理に基づいた本発明によるコンピュータ断層撮影装置の第１の実施形態の構成を説明する。
図２は本発明の第１の実施形態の概略構成を示すブロック図である。Ｘ線管１０から放射され被検体１２を透過したＸ線ビームが図１に示すように格子状に２次元配列された検出器アレイ１４で検出され、データ収集部１６に入力される。データ収集部１６で得られた投影データが画像再構成部１８に供給される。画像再構成部１８で再構成された断層像は表示装置２０によって表示されるとともに、画像メモリ２２に記憶される。データ収集部１６、画像再構成部１８、表示装置２０、画像メモリ２２はバスライン２４を介して互いに接続される。バスライン２４には操作者が種々の指示を入力する操作卓２６が接続される。なお、全体の動作は図示しないコンピュータにより制御される。
【００３４】
図３は図２における画像再構成部１８の概略構成を示すブロック図である。投影データは前処理回路３０に供給され、前処理回路３０の出力が生データメモリ３２に記憶される。生デ−タメモリ３２の出力がコンボリューション（ＣＯＮＶ）演算回路４２に供給される。さらに、生データメモリ３２の出力から差分回路３６によって差分ビューが作成され、コンボリューション演算回路４２に供給される。前処理回路３０、生データメモリ３２、差分回路３６はＣＰＵ３４により制御される。ＣＰＵ３４には操作卓２６からの指示が入力される。
【００３５】
コンボリューション演算回路４２の出力をバックプロジェクション（ＢＰ）演算回路４４がバックプロジェクションすることにより、断層像、あるいは差分画像を再構成する。差分画像は差分画像メモリ４６に供給される。差分画像メモリ４６の出力が画像合成回路４８に供給され、画像が再構成され、断層像メモリ５４に供給される。
【００３６】
一方、バックプロジェクション演算回路４４によって断層像を再構成した場合は、断層像は断層像メモリ５４に供給される。コンボリューション演算回路４２、バックプロジェクション演算回路４４、差分画像メモリ４６、画像合成回路４８はＣＰＵ５６によって制御される。また、バックプロジェクション演算回路４４には定数設定部５８が接続される。断層像メモリ５４の出力が表示装置２０に供給される。
【００３７】
図４、図５に示したフローチャートを参照して第１の実施形態の動作を説明する。
ステップ＃１０で固定位置の連続スキャンを行い投影データを収集し、投影データを前処理回路３０で前処理してから生デ−タメモリ３２に格納する。
【００３８】
スキャンが終了、あるいは一定以上の生デ−タが収集されたら、ステップ＃２０で再構成する画像の番号ｊを指定する。ここでは、ダイナミックスキャンが行われているので、画像の番号は撮影のタイミングを示すものである。
【００３９】
ステップ＃２５で必要な初期化を行う。
ステップ＃３０でｕ＝１とする。
ステップ＃３５で（３）式に基づいて第ｊ画像Ｐ（ｕ，ｊ）を再構成する。
【００４０】
ステップ＃４０でこの画像を表示する。この場合、例えば、図６に示すように、検出素子の番号ｕに応じた位置に画像を表示する。
ステップ＃４５でｕ←ｕ＋１とする。
【００４１】
ステップ＃４７でｕ≦４か否か判定する。イエスならば、ステップ＃３５に戻り、ノーならば、ステップ＃４８に進む。
ステップ＃４８でｕ＝１とする。
【００４２】
ステップ＃５０で次に再構成する画像の方向を判定する。方向は、例えば３点スイッチなどによって画像番号ｊの変化方向を指示することにより選択される。スイッチが中立の場合はいずれかの方向が指示されるまで待つ。マイナス方向にｊを変化することが指示された場合は、ステップ＃５２に進み、プラス方向にｊを変化することが指示された場合は、ステップ＃７３に進む。
【００４３】
ステップ＃５０でマイナス方向が選択された場合は、ステップ＃５２で（１２）式に基づいてΔＰ（ｕ，ｊ−１）を再構成する。
ステップ＃５５で、（８）式に基づいて１つ前のタイミングの画像Ｐ（ｕ，ｊ−１）を再構成する。
【００４４】
ステップ＃６０で、ステップ＃５５で再構成した画像Ｐ（ｕ，ｊ−１）を、ステップ＃４０と同様に表示する。
ステップ＃６５でｕ←ｕ＋１とする。
【００４５】
ステップ＃６８でｕ≦４か否か判定する。イエスならば、ステップ＃５２に戻り、ノーならば、ステップ＃７０に進む。
ステップ＃７０でｊから１を減算してステップ＃４８に戻る。
【００４６】
ステップ＃５０でプラス方向が選択された場合は、ステップ＃７２で（１１）式に基づいて画像ΔＰ（ｕ，ｊ）を再構成する。
ステップ＃７５で、（６）式に基づいて１つ後のタイミングの画像Ｐ（ｕ，ｊ＋１）を再構成する。
【００４７】
ステップ＃８０で、ステップ＃７５で再構成した画像Ｐ（ｕ，ｊ＋１）を、ステップ＃４０と同様に表示する。
ステップ＃８５でｕ←ｕ＋１とする。
【００４８】
ステップ＃８８でｕ≦４か否か判定する。イエスならば、ステップ＃７２に戻り、ノーならば、ステップ＃８０に進む。
ステップ＃８０でｊ←ｊ＋１とし、ステップ＃４８に戻る。
【００４９】
以上の動作を繰返すことにより、ｊを連続して変化させながら、（１２）式と（８）式、または（１１）式と（６）式により時間的に異なる複数の画像を連続して再構成する。ｊの変化方向はステップ＃５０で変更してもよいし、ｊの変化を終了してもよい。
【００５０】
以上説明したように第１の実施形態によれば、最初の断層像はスライス位置の３６０゜の投影データをコンボリューション演算、バックプロジェクション演算して通常通り再構成するが、それ以降の断層像は、最初の断層像を再構成する際に使ったデータと今回再構成する断層像の通常再構成に必要なデータとの差をコンボリューション演算、バックプロジェクション演算して差分画像を求め、その差分画像を既に再構成されている断層像に合成する（加える）ことにより再構成しているので、多数枚の断層像を短時間に再構成することができ、撮影時間がずれた多数の画像を連続して再構成することができる。
【００５１】
第１の実施形態の変形例を説明する。
上述の説明では差分画像を求めて、既に再構成されている断層像に差分画像を合成しているが、差分画像は求めなくてもよい。既に得られた断層像を再構成する際に使ったデータと今回再構成する断層像の通常再構成に必要なデータとの差を既に得られた断層像に重ねる形でコンボリューション演算、バックプロジェクション演算して今回の断層像を求めてもよい。この場合、第（ｊ＋１）画像Ｐ（ｕ，ｊ＋１）、第（ｊ−１）画像Ｐ（ｕ，ｊ−１）はそれぞれ次のように表される。
【００５２】
0003748281.tif 000007
また、画質を向上させるために、特願平６−１８１１２０号に示されているリカーシブフィルタ手段を用いてもよい。
【００５３】
以上、マルチセグメント法において、各第ｕスライス毎に連続再構成を行う典型例を示した。ここでの固定位置のマルチセグメント連続スキャンの場合、各スライス（第ｕスライス）に対する連続再構成処理としては、３６０゜補間法や１８０゜補間法を含むいずれかの連続再構成法を適用してもよい。
【００５４】
［第２の実施形態］
第２の実施形態は、ヘリカルスキャンの３６０゜補間法に関する。先ず、原理を説明する。
【００５５】
図７はマルチセグメント・ヘリカルスキャンにおけるビューの投影角度とＺ方向の位置を示したものである。スキャンの開始位置、すなわち第１投影（投影角度＝０゜）のｕ＝１の検出素子の位置をＺ＝０とする。１回転後の投影角度＝０゜のｕ＝１の検出素子の位置、すなわちＺ＝Ｍ×ｄを第１スライスの位置とする。この位置における投影データはＤ（１，Ｍ＋１，ｎ）である。第１スライスの位置における断層像をＰ（１）とする。以下、Ｚ＝｛Ｍ＋（ｊ−１）｝×ｄの位置の断層像をＰ（ｊ）とする。
【００５６】
３６０゜の投影データを図７に示すように３６０゜／４（セグメント数）＝９０゜毎に４グループ（Ｇｒ1 ，Ｇｒ2 ，Ｇｒ3 ，Ｇｒ4 ）に分ける。図７からグループＧｒ1 のみを取り出して図８に示す。このビューに図８に示すように新たにビュー番号を付け直して図９に示すように並べ変えて得られたグループＧｒ1 の投影データをＤ1 （ｇ1 ，ｎ）（ｇ1 ＝１〜ＭＭ）とする。
【００５７】
図９はサイノグラム(sinogram)と呼ばれ、横軸が検出素子番号（チャンネル番号）ｎ（１〜Ｎ）、縦軸がビュー番号（投影番号）ｍ（１〜ＭＭ）を表わし、投影デ−タを模式的に示す図である。なお、同一の投影番号に属する投影デ−タの集まり、すなわちサイノグラムの横線がビューを構成する。
【００５８】
同様に、図７からＧｒ2 ，Ｇｒ2 ，Ｇｒ4 のそれぞれの部分のみを取り出したものを図１０、図１２、図１４に示す。これらのビューに新たにビュー番号を付け直して図１１、図１３、図１５に示すように並べ変えて得られたグループＧｒ2 ，Ｇｒ3 ，Ｇｒ4 の投影データをそれぞれＤ2 （ｇ2 ，ｎ）（ｇ2 ＝１〜ＭＭ），Ｄ3 （ｇ3 ，ｎ）（ｇ3 ＝１〜ＭＭ），Ｄ4 （ｇ4 ，ｎ）（ｇ4 ＝１〜ＭＭ）とする。
【００５９】
断層像を再構成するためには、３６０゜の投影データが必要であるが、ヘリカルスキャンでは図７に示すようにスライス位置に３６０゜の投影データが存在しない。そこで、３６０゜補間法では、スライス位置をはさむ同一投影角度における２個の投影データを補間してスライス位置における仮想のビューを作成する。
【００６０】
画像Ｐ（ｊ）の仮想の投影データを各グループ毎にＤＦ1 （ｊ，ｇ1 ，ｎ），ＤＦ2 （ｊ，ｇ2 ，ｎ），ＤＦ3 （ｊ，ｇ3 ，ｎ），ＤＦ4 （ｊ，ｇ4 ，ｎ）とすると、画像Ｐ（１）に関する投影データは次のようになる。
【００６１】
0003748281.tif 000008
ここで、
ｇ1 ＝｛（３×Ｍ／４）＋１｝〜Ｍ
ｎ＝１〜Ｎ
Ｗ11，Ｗ12は補間係数であり、次式で表される。
【００６２】
Ｗ11（ｇ1 ）＝４×｛ｇ1 −（３×Ｍ／４）−１｝／Ｍ
Ｗ12（ｇ1 ）＝１−Ｗ11（ｇ1 ）
同様に、画像Ｐ（２）に関する投影データは次のようになる。
【００６３】
である。
0003748281.tif 000009
ここで、
ｇ2 ＝｛（Ｍ／２）＋１｝〜（３×Ｍ／４）
ｎ＝１〜Ｎ
Ｗ21，Ｗ22は補間係数であり、次式で表される。
【００６４】
Ｗ21（ｇ2 ）＝４×｛ｇ2 −（Ｍ／２）−１｝／Ｍ
Ｗ22（ｇ2 ）＝１−Ｗ21（ｇ2 ）
同様に、画像Ｐ（３）に関する投影データは次のようになる。
【００６５】
0003748281.tif 000010
ここで、
ｇ3 ＝｛（Ｍ／４）＋１｝〜（Ｍ／２）
ｎ＝１〜Ｎ
Ｗ31，Ｗ32は補間係数であり、次式で表される。
【００６６】
Ｗ31（ｇ3 ）＝４×｛ｇ3 −（Ｍ／４）−１｝／Ｍ
Ｗ32（ｇ3 ）＝１−Ｗ31（ｇ3 ）
さらに、画像Ｐ（４）に関する投影データは次のようになる。
【００６７】
0003748281.tif 000011
ここで、
ｇ4 ＝１〜（Ｍ／４）
ｎ＝１〜Ｎ
Ｗ41，Ｗ42は補間係数であり、次式で表される。
【００６８】
Ｗ41（ｇ4 ）＝４×（ｇ4 −１）／Ｍ
Ｗ42（ｇ4 ）＝１−Ｗ41（ｇ4 ）
これを、一般形に書換えると、画像Ｐ（ｊ）に関する各グループ毎の仮想の投影データは次のように表される。
【００６９】
0003748281.tif 000012
ここで、
ｇ1 ＝｛（３×Ｍ／４）＋ｊ｝〜（Ｍ＋ｊ−１）
ｎ＝１〜Ｎ
Ｗ11，Ｗ12は補間係数であり、次式で表される。
【００７０】
Ｗ11（ｇ1 ）＝４×｛ｇ1 −（３×Ｍ／４）−ｊ｝／Ｍ
Ｗ12（ｇ1 ）＝１−Ｗ11（ｇ1 ）
また、
0003748281.tif 000013
ここで、
ｇ2 ＝［４×｛（Ｍ／２）＋ｊ｝］〜｛（３×Ｍ／４）＋ｊ−１｝
ｎ＝１〜Ｎ
Ｗ21，Ｗ22は補間係数であり、次式で表される。
【００７１】
Ｗ21（ｇ2 ）＝｛ｇ2 −（Ｍ／２）−ｊ｝／Ｍ
Ｗ22（ｇ2 ）＝１−Ｗ21（ｇ2 ）
さらに、
0003748281.tif 000014
ここで、
ｇ3 ＝［４×｛（Ｍ／４）＋ｊ｝］〜｛（Ｍ／２）＋ｊ−１｝
ｎ＝１〜Ｎ
Ｗ31，Ｗ32は補間係数であり、次式で表される。
【００７２】
Ｗ31（ｇ3 ）＝｛ｇ3 −（Ｍ／４）−ｊ｝／Ｍ
Ｗ32（ｇ3 ）＝１−Ｗ31（ｇ3 ）
さらに、
0003748281.tif 000015
ここで、
ｇ4 ＝ｊ〜｛（Ｍ／４）＋ｊ−１｝
ｎ＝１〜Ｎ
Ｗ41，Ｗ42は補間係数であり、次式で表される。
【００７３】
Ｗ41（ｇ4 ）＝４×（ｇ4 −ｊ）／Ｍ
Ｗ42（ｇ4 ）＝１−Ｗ41（ｇ4 ）
画像Ｐ（ｊ）は上記の仮想投影データをコンボリューション演算、バックプロジェクション演算することにより再構成できる。このとき、グループＧｒ1 ，Ｇｒ2 ，Ｇｒ3 ，Ｇｒ4 に関するそれぞれのバックプロジェクションの角度をそれぞれθ1 ，θ2 ，θ3 ，θ4 とすると、θ1 ，θ2 ，θ3 ，θ4 は次のように表される。
【００７４】
(1) ０゜≦θ1 ＜９０゜の場合：
θ1 ＝｛ｇ1 −（３×４／Ｍ）−１｝×Δθ                (109)
ただし、ｋ×９０゜≦θ1 ＜（ｋ＋１）×９０゜の場合は
θ1 ←θ1 −（ｋ×９０゜）
(2) ９０゜≦θ2 ＜１８０゜の場合：
θ2 ＝｛ｇ2 −（Ｍ／２）−１｝×Δθ＋９０゜            (110)
ただし、ｋ×１８０゜≦θ2 ＜（ｋ＋１）×１８０゜の場合は
θ2 ←θ2 −（ｋ×１８０゜）
(3) １８０゜≦θ3 ＜２７０゜の場合：
θ3 ＝｛ｇ3 −（Ｍ／４）−１｝×Δθ＋１８０゜          (111)
ただし、ｋ×１８０゜≦θ3 ＜（ｋ＋１）×１８０゜の場合は
θ3 ←θ3 −（ｋ×１８０゜）
(4) ２７０゜≦θ4 ＜３６０゜の場合：
θ4 ＝（ｇ4 −１）×Δθ＋２７０゜                      (112)
ただし、ｋ×２７０゜≦θ4 ＜（ｋ＋１）×２７０゜の場合は
θ4 ←θ4 −（ｋ×２７０゜）
ここで、次の中間画像Ｐ1 （ｊ），Ｐ2 （ｊ），Ｐ3 （ｊ），Ｐ4 （ｊ）を定義する。中間画像とは実際の断層像ではなく、説明のための画像である。
【００７５】
0003748281.tif 000016
したがって、
Ｐ（ｊ）＝Ｐ1 （ｊ）＋Ｐ2 （ｊ）＋Ｐ3 （ｊ）＋Ｐ4 （ｊ）      (117)
となる。同じく、
0003748281.tif 000017
となる。
【００７６】
ここで、
ΔＰ1 （ｊ）＝Ｐ1 （ｊ＋１）−Ｐ1 （ｊ）                  (120)
ΔＰ2 （ｊ）＝Ｐ2 （ｊ＋１）−Ｐ2 （ｊ）                  (121)
ΔＰ3 （ｊ）＝Ｐ3 （ｊ＋１）−Ｐ3 （ｊ）                  (122)
ΔＰ4 （ｊ）＝Ｐ4 （ｊ＋１）−Ｐ4 （ｊ）                  (123)
とすると、次式が得られる。
【００７７】
Ｐ1 （ｊ＋１）＝Ｐ1 （ｊ）＋ΔＰ1 （ｊ）                  (124)
Ｐ2 （ｊ＋１）＝Ｐ2 （ｊ）＋ΔＰ2 （ｊ）                  (125)
Ｐ3 （ｊ＋１）＝Ｐ3 （ｊ）＋ΔＰ3 （ｊ）                  (126)
Ｐ4 （ｊ＋１）＝Ｐ4 （ｊ）＋ΔＰ4 （ｊ）                  (127)
同様に、（１２０）式〜（１２３）式から次式が得られる。
【００７８】
Ｐ1 （ｊ）＝Ｐ1 （ｊ＋１）−ΔＰ1 （ｊ）                  (128)
Ｐ2 （ｊ）＝Ｐ2 （ｊ＋１）−ΔＰ2 （ｊ）                  (129)
Ｐ3 （ｊ）＝Ｐ3 （ｊ＋１）−ΔＰ3 （ｊ）                  (130)
Ｐ4 （ｊ）＝Ｐ4 （ｊ＋１）−ΔＰ4 （ｊ）                  (131)
（１２８）式〜（１３１）式のｊをｊ−１と置き換えると、次式が得られる。
【００７９】
Ｐ1 （ｊ−１）＝Ｐ1 （ｊ）−ΔＰ1 （ｊ−１）              (132)
Ｐ2 （ｊ−１）＝Ｐ2 （ｊ）−ΔＰ2 （ｊ−１）              (133)
Ｐ3 （ｊ−１）＝Ｐ3 （ｊ）−ΔＰ3 （ｊ−１）              (134)
Ｐ4 （ｊ−１）＝Ｐ4 （ｊ）−ΔＰ4 （ｊ−１）              (135)
（１２８）式からＰ1 （ｊ）とΔＰ1 （ｊ）とからＰ1 （ｊ＋１）が求められることが分かる。そこで、ΔＰ1 （ｊ）を求める。（１２０）式と（１１３）式により次式が得られる。
【００８０】
0003748281.tif 000018
（１３６）式は次のように書き換えられる。
【００８１】
0003748281.tif 000019
（１３７）式の第１項と第４項のバックプロジェクション角度は同じである。また、第２項と第３項の各ｇ1 のバックプロジェクション角度は同じであるので、（１３７）式は次のように書き換えられる。
【００８２】
0003748281.tif 000020
（１３８）式の第１項の内部の項は（１０５）式から次のように書換えることができる。
【００８３】
0003748281.tif 000021
とおくと、（１３９）式は次のようになる。
【００８４】
0003748281.tif 000022
（１３９）式の第２項の内部の項は（１０５）式から次のように書換えることができる。
【００８５】
0003748281.tif 000023
ここで、
ｇ1 ＝｛（３×Ｍ／４）＋ｊ＋１｝〜（Ｍ＋ｊ−１）
（１３８）式に（１４０）式、（１４１）式を代入すると、次式となる。
【００８６】
ΔＰ1 （ｊ）
0003748281.tif 000024
（１４２）式は次式のように書換えることができる。
【００８７】
0003748281.tif 000025
ここで、
0003748281.tif 000026
同様に、次式が得られる。
【００８８】
ΔＰ2 （ｊ）＝ΔＷ×Ｐ2A（ｊ）                            (145)
ΔＰ3 （ｊ）＝ΔＷ×Ｐ3A（ｊ）                            (146)
ΔＰ4 （ｊ）＝ΔＷ×Ｐ4A（ｊ）                            (147)
ここで、
0003748281.tif 000027
同様に、次式が得られる。
【００８９】
ΔＰ1 （ｊ−１）＝ΔＷ×Ｐ1A（ｊ−１）                  (151)
ΔＰ2 （ｊ−１）＝ΔＷ×Ｐ2A（ｊ−１）                  (152)
ΔＰ3 （ｊ−１）＝ΔＷ×Ｐ3A（ｊ−１）                  (153)
ΔＰ4 （ｊ−１）＝ΔＷ×Ｐ4A（ｊ−１）                  (154)
次に、
ΔＰ1A（ｊ）＝Ｐ1A（ｊ＋１）−Ｐ1A（ｊ）              (155)
ΔＰ2A（ｊ）＝Ｐ2A（ｊ＋１）−Ｐ2A（ｊ）              (156)
ΔＰ3A（ｊ）＝Ｐ3A（ｊ＋１）−Ｐ3A（ｊ）              (157)
ΔＰ4A（ｊ）＝Ｐ4A（ｊ＋１）−Ｐ4A（ｊ）              (158)
と、おくと、次式が得られる。
【００９０】
Ｐ1A（ｊ＋１）＝Ｐ1A（ｊ）＋ΔＰ1A（ｊ）              (159)
Ｐ2A（ｊ＋１）＝Ｐ2A（ｊ）＋ΔＰ2A（ｊ）              (160)
Ｐ3A（ｊ＋１）＝Ｐ3A（ｊ）＋ΔＰ3A（ｊ）              (161)
Ｐ4A（ｊ＋１）＝Ｐ4A（ｊ）＋ΔＰ4A（ｊ）              (162)
同様に、（１５５）式〜（１５８）式から次式が得られる。
【００９１】
Ｐ1A（ｊ）＝Ｐ1A（ｊ＋１）−ΔＰ1A（ｊ）              (163)
Ｐ2A（ｊ）＝Ｐ2A（ｊ＋１）−ΔＰ2A（ｊ）              (164)
Ｐ3A（ｊ）＝Ｐ3A（ｊ＋１）−ΔＰ3A（ｊ）              (165)
Ｐ4A（ｊ）＝Ｐ4A（ｊ＋１）−ΔＰ4A（ｊ）              (166)
（１６３）式〜（１６６）式においてｊをｊ−１と置き換えると、次式が得られる。
【００９２】
Ｐ1A（ｊ−１）＝Ｐ1A（ｊ）−ΔＰ1A（ｊ−１）          (167)
Ｐ2A（ｊ−１）＝Ｐ2A（ｊ）−ΔＰ2A（ｊ−１）          (168)
Ｐ3A（ｊ−１）＝Ｐ3A（ｊ）−ΔＰ3A（ｊ−１）          (169)
Ｐ4A（ｊ−１）＝Ｐ4A（ｊ）−ΔＰ4A（ｊ−１）          (170)
次に、ΔＰ1A（ｊ）を求める。（１５５）式と（１４４）式から次式が得られる。
【００９３】
0003748281.tif 000028
（１７１）式は次のように書換えることができる。
【００９４】
0003748281.tif 000029
（１７２）式の第１項と第４項のバックプロジェクション角度は同じである。したがって、（１７２）式を整理すると、次のようになる。
【００９５】
0003748281.tif 000030
同様に、次式が得られる。
【００９６】
0003748281.tif 000031
同様に、次式が得られる。
【００９７】
0003748281.tif 000032
以上説明したように、第２の実施形態においても、既に再構成した画像Ｐ（ｊ）に隣接する画像Ｐ（ｊ＋１）、またはＰ（ｊ−１）を連続して再構成することができることがわかる。
【００９８】
第ｊ画像Ｐ（ｊ）を求めるに必要な中間画像Ｐ1 （ｊ）〜Ｐ4 （ｊ）を求めるための（１１３）式〜（１１７）式はコンボリューション演算、バックプロジェクション演算をＭ回行う必要がある。
【００９９】
しかし、差分画像ΔＰ1A（ｊ），ΔＰ2A（ｊ），ΔＰ3A（ｊ），ΔＰ4A（ｊ）を求める（１７３）式〜（１７６）式はコンボリューション演算、バックプロジェクション演算が１回だけ必要である。よって、画像Ｐ（ｊ＋１）、またはＰ（ｊ−１）を連続的に求めるためには４回のコンボリューション演算、バックプロジェクション演算が必要である。
【０１００】
一般にセグメント数がＮｓの場合は、画像Ｐ（ｊ）から画像Ｐ（ｊ＋１）または画像Ｐ（ｊ−１）を連続的に再構成するためには、Ｎｓ回のコンボリューション演算、バックプロジェクション演算が必要である。
【０１０１】
コンボリューション演算、バックプロジェクション演算以外の演算はコンボリューション演算、バックプロジェクション演算に比べて演算量が非常に少ない。したがって、全体の演算量はコンボリューション演算、バックプロジェクション演算の回数によってほぼ決まる。通常、Ｍ（３６０゜当たりのビュー数）は４よりはるかに大きいので、本実施形態による再構成は（１１３）式〜（１１７）式に比べて演算量が非常に少ないことがわかる。
【０１０２】
以上の説明を以下にまとめる。式の番号は／の左側は上述の説明で用いた番号を示し、右側には整理のために付け直した新しい番号を示す。
検出素子のスライス方向（Ｚ方向）の番号：ｕ（ｕ＝１〜４）
ファンの開き角度：２α
１ビューのデータ数：Ｎ（偶数），  Δα＝２α／Ｎ
ビューとビューの間の角度：Δθ
３６０゜当たりのビュー数：Ｍ，  Ｍ×Δθ＝３６０゜
同一検出素子におけるビューの番号：ｍ（１〜）
検出素子の番号：ｎ（１〜Ｎ）
投影データ：Ｄ（ｕ，ｍ，ｎ）
第ｍビューの投影角度：ｍ×Δθ
寝台移動距離（ビューとビューとの間）：ｄ
第ｍビューの位置：ｍ×ｄ
スキャンした検出素子ｕ毎の全ビュー数：ＭＭ
全ビュー数：４×ＭＭ
グループ１の投影データ：Ｄ1 （ｇ1 ，ｎ）  ここで、ｇ1 ＝１〜ＭＭ
グループ２の投影データ：Ｄ2 （ｇ2 ，ｎ）  ここで、ｇ2 ＝１〜ＭＭ
グループ３の投影データ：Ｄ3 （ｇ1 ，ｎ）  ここで、ｇ3 ＝１〜ＭＭ
グループ４の投影データ：Ｄ4 （ｇ1 ，ｎ）  ここで、ｇ4 ＝１〜ＭＭ
0003748281.tif 000033
ここで、
ｇ1 ＝｛（３×Ｍ／４）＋ｊ｝〜（Ｍ＋ｊ−１）
ｎ＝１〜Ｎ
Ｗ11，Ｗ12は補間係数であり、次式で表される。
【０１０３】
0003748281.tif 000034
ここで、
ｇ2 ＝［４×｛（Ｍ／２）＋１｝］〜｛（３×Ｍ／４）＋ｊ−１｝
ｎ＝１〜Ｎ
Ｗ21，Ｗ22は補間係数であり、次式で表される。
【０１０４】
0003748281.tif 000035
ここで、
ｇ3 ＝［４×｛（Ｍ／４）＋１｝］〜｛（Ｍ／２）＋ｊ−１｝
ｎ＝１〜Ｎ
Ｗ31，Ｗ32は補間係数であり、次式で表される。
【０１０５】
0003748281.tif 000036
ここで、
ｇ4 ＝ｊ〜｛（Ｍ／４）＋ｊ−１｝
ｎ＝１〜Ｎ
Ｗ41，Ｗ42は補間係数であり、次式で表される。
【０１０６】
Ｗ41（ｇ4 ）＝４×（ｇ4 −ｊ）／Ｍ
Ｗ42（ｇ4 ）＝１−Ｗ41（ｇ4 ）
θ1 ＝｛ｇ1 −（３×４／Ｍ）−１｝×Δθ            (109)/(205)
（０゜≦θ1 ＜９０゜の場合。ただし、ｋ×９０゜≦θ1 ＜（ｋ＋１）×９０゜の場合はθ1 ←θ1 −（ｋ×９０゜））
θ2 ＝｛ｇ2 −（Ｍ／２）−１｝×Δθ＋９０゜        (110)/(206)
（９０゜≦θ2 ＜１８０゜の場合。ただし、ｋ×１８０゜≦θ2 ＜（ｋ＋１）×１８０゜の場合はθ2 ←θ2 −（ｋ×１８０゜））
θ3 ＝｛ｇ3 −（Ｍ／４）−１｝×Δθ＋１８０゜      (111)/(207)
（１８０゜≦θ3 ＜２７０゜の場合。ただし、ｋ×１８０゜≦θ3 ＜（ｋ＋１）×１８０゜の場合はθ3 ←θ3 −（ｋ×１８０゜））
θ4 ＝（ｇ4 −１）×Δθ＋２７０゜                  (112)/(208)
（２７０゜≦θ4 ＜３６０゜の場合。ただし、ｋ×２７０゜≦θ4 ＜（ｋ＋１）×２７０゜の場合はθ4 ←θ4 −（ｋ×２７０゜））
0003748281.tif 000037
Ｐ2 （ｊ＋１）＝Ｐ2 （ｊ）＋ΔＰ2 （ｊ）              (125)/(217)
Ｐ3 （ｊ＋１）＝Ｐ3 （ｊ）＋ΔＰ3 （ｊ）              (126)/(218)
Ｐ4 （ｊ＋１）＝Ｐ4 （ｊ）＋ΔＰ4 （ｊ）              (127)/(219)
Ｐ1 （ｊ−１）＝Ｐ1 （ｊ）−ΔＰ1 （ｊ−１）          (132)/(220)
Ｐ2 （ｊ−１）＝Ｐ2 （ｊ）−ΔＰ2 （ｊ−１）          (133)/(221)
Ｐ3 （ｊ−１）＝Ｐ3 （ｊ）−ΔＰ3 （ｊ−１）          (134)/(222)
Ｐ4 （ｊ−１）＝Ｐ4 （ｊ）−ΔＰ4 （ｊ−１）          (135)/(223)
ΔＰ1 （ｊ）＝ΔＷ×Ｐ1A（ｊ）                      (143)/(224)
ΔＰ2 （ｊ）＝ΔＷ×Ｐ2A（ｊ）                      (145)/(225)
ΔＰ3 （ｊ）＝ΔＷ×Ｐ3A（ｊ）                      (146)/(226)
ΔＰ4 （ｊ）＝ΔＷ×Ｐ4A（ｊ）                      (147)/(227)
ここで、
0003748281.tif 000038
ΔＰ2 （ｊ−１）＝ΔＷ×Ｐ2A（ｊ−１）              (152)/(233)
ΔＰ3 （ｊ−１）＝ΔＷ×Ｐ3A（ｊ−１）              (153)/(234)
ΔＰ4 （ｊ−１）＝ΔＷ×Ｐ4A（ｊ−１）              (154)/(235)
Ｐ1A（ｊ＋１）＝Ｐ1A（ｊ）＋ΔＰ1A（ｊ）            (159)/(236)
Ｐ2A（ｊ＋１）＝Ｐ2A（ｊ）＋ΔＰ2A（ｊ）            (160)/(247)
Ｐ3A（ｊ＋１）＝Ｐ3A（ｊ）＋ΔＰ3A（ｊ）            (161)/(238)
Ｐ4A（ｊ＋１）＝Ｐ4A（ｊ）＋ΔＰ4A（ｊ）            (162)/(239)
Ｐ1A（ｊ−１）＝Ｐ1A（ｊ）−ΔＰ1A（ｊ−１）        (167)/(240)
Ｐ2A（ｊ−１）＝Ｐ2A（ｊ）−ΔＰ2A（ｊ−１）        (168)/(241)
Ｐ3A（ｊ−１）＝Ｐ3A（ｊ）−ΔＰ3A（ｊ−１）        (169)/(242)
Ｐ4A（ｊ−１）＝Ｐ4A（ｊ）−ΔＰ4A（ｊ−１）        (170)/(243)
0003748281.tif 000039
0003748281.tif 000040
次に、このような原理に基づいた本発明によるコンピュータ断層撮影装置の第２の実施形態の構成を説明する。第１の実施形態と対応する部分は同一の参照数字を付けてその詳細な説明は省略する。
【０１０７】
本実施形態の概略構成は図２に示したものと同じである。ただし、画像再構成部１８が第１の実施形態とは異なり、図１６に示すように構成される。投影データは前処理回路３０に供給され、前処理回路３０の出力が生データメモリ３２に記憶される。ここで、生データメモリ３２には記憶番地制御回路６２が接続され、投影データは図９、図１１、図１３、図１５に示すように、グループ毎に記憶される。生データメモリ３２の出力が仮想ビュー作成回路６１を介して、または直接にコンボリューション（ＣＯＮＶ）演算回路４２に供給される。前処理回路３０、記憶番地制御回路６２、生データメモリ３２、仮想ビュー作成回路６１はＣＰＵ３４により制御される。ＣＰＵ３４には操作卓２６からの指示が入力される。
【０１０８】
コンボリューション演算回路４２の出力がバックプロジェクション（ＢＰ）演算回路４４を介して差分画像メモリ６３、中間画像メモリ６６，７０に供給される。差分画像メモリ６３はΔＰiA（ｊ）を記憶する。ここで、ｉ＝１〜４である。中間画像メモリ６６はＰiA（ｊ）を記憶し、中間画像メモリ７０はＰi （ｊ）を記憶する。差分画像メモリ６３の出力が画像合成回路６４を介して中間画像メモリ６６に供給される。中間画像メモリ６６の出力が画像合成回路６７に供給され、ΔＰi ＝ΔＷ×ＰiAにより画像が合成される。画像合成回路６７の出力が差分画像メモリ６８に供給される。差分画像メモリ６８の出力が画像合成回路６９に供給され、Ｐi （ｊ＋１）＝Ｐi （ｊ）＋ΔＰi （ｊ）により画像が合成される。画像合成回路６９の出力が中間画像メモリ７０に供給される。中間画像メモリ７０の出力が画像合成回路７１に供給され、Ｐ＝Ｐ1 ＋Ｐ2 ＋Ｐ3 ＋Ｐ4 により断層像が再構成され、断層像メモリ５４に供給され、記憶される。コンボリューション演算回路４２、バックプロジェクション演算回路４４、差分画像メモリ６３，６８、画像合成回路６４，６７，６９，７１、中間画像メモリ６６，７０はＣＰＵ５６によって制御される。また、バックプロジェクション演算回路４４には定数設定部５８が接続される。断層像メモリ５４の出力が表示装置２０に供給され、画像として表示される。
【０１０９】
図１７、図１８に示したフローチャートを参照して第２の実施形態の動作を説明する。なお、フローチャートの各画像の添字ｉは１〜４である。
ステップ＃１１０でヘリカルスキャンを行い投影データを収集し、投影データを前処理回路３０で前処理してから、図９、図１１、図１３、図１５に示すようにグループ毎に生デ−タメモリ３２に格納する。
【０１１０】
ステップ＃１２０で再構成する画像の番号ｊを指定する。ここでは、画像の番号はスライスの位置を示すものである。
ステップ＃１２５で必要な初期化を行う。
【０１１１】
スキャンが終了、あるいは一定以上の生デ−タが収集されたら、ステップ＃１２８で（２０１）式〜（２０４）式に基づいて３６０゜分の仮想データＤＦ1 （ｊ，ｇ1 ，ｎ），ＤＦ2 （ｊ，ｇ2 ，ｎ），ＤＦ3 （ｊ，ｇ3 ，ｎ），ＤＦ4 （ｊ，ｇ4 ，ｎ）を作成する。
【０１１２】
ステップ＃１３０で３６０゜分の仮想データを順次コンボリューション演算回路４２、バックプロジェクション演算回路４４を介して（２０９）式〜（２１２）式に基づいて画像Ｐ1 （ｊ），Ｐ2 （ｊ），Ｐ3 （ｊ），Ｐ4 （ｊ）を再構成し、中間画像メモリ７０に記憶する。
【０１１３】
ステップ＃１３５で画像合成回路７１により（２１３）式に基づいて第ｊ画像Ｐ（ｊ）を再構成し、断層像メモリ５４に記憶する。
ステップ＃１４０でこの画像を表示する。
【０１１４】
ステップ＃１４５で（２２８）式〜（２３１）式に基づいてコンボリューション演算、バックプロジェクション演算により中間画像Ｐ1A（ｊ），Ｐ2A（ｊ），Ｐ3A（ｊ），Ｐ4A（ｊ）を再構成し、中間画像メモリ６６に記憶する。
【０１１５】
ステップ＃１５０で次に再構成する画像の方向を判定する。方向は、例えば３点スイッチなどによって画像番号ｊの変化方向を指示することにより選択される。スイッチが中立の場合はいずれかの方向が指示されるまで待つ。マイナス方向にｊを変化することが指示された場合は、ステップ＃１５５に進み、プラス方向にｊを変化することが指示された場合は、ステップ＃１７５に進む。
【０１１６】
ステップ＃１５０でマイナス方向が選択された場合は、ステップ＃１５５で（２４８）式〜（２５１）式に基づいてΔＰ1A（ｊ−１），ΔＰ2A（ｊ−１），ΔＰ3A（ｊ−１），ΔＰ4A（ｊ−１）を再構成する。
【０１１７】
ステップ＃１５６で（２４０）式〜（２４３）式に基づいてＰ1A（ｊ−１），Ｐ2A（ｊ−１），Ｐ3A（ｊ−１），Ｐ4A（ｊ−１）を再構成する。
ステップ＃１５７で（２３２）式〜（２３５）式に基づいてΔＰ1 （ｊ−１），ΔＰ2 （ｊ−１），ΔＰ3 （ｊ−１），ΔＰ4 （ｊ−１）を再構成する。
【０１１８】
ステップ＃１５８で（２２０）式〜（２２３）式に基づいてＰ1 （ｊ−１），Ｐ2 （ｊ−１），Ｐ3 （ｊ−１），Ｐ4 （ｊ−１）を再構成する。
ステップ＃１５９で、（２１５）式に基づいて１つ前のスライス位置の画像Ｐ（ｊ−１）を再構成する。
【０１１９】
ステップ＃１６０で、ステップ＃１５９で再構成した画像Ｐ（ｊ−１）を表示する。
ステップ＃１７０でｊから１を減算してステップ＃１５０に戻る。
【０１２０】
ステップ＃１５０でプラス方向が選択された場合は、ステップ＃１７５で（２２４）式〜（２２７）式に基づいてΔＰ1 （ｊ），ΔＰ2 （ｊ），ΔＰ3 （ｊ），ΔＰ4 （ｊ）を再構成する。
【０１２１】
ステップ＃１７６で（２１６）式〜（２１９）式に基づいてＰ1 （ｊ＋１），Ｐ2 （ｊ＋１），Ｐ3 （ｊ＋１），Ｐ4 （ｊ＋１）を再構成する。
ステップ＃１７７で（２４４）式〜（２４７）式に基づいてΔＰ1A（ｊ），ΔＰ2A（ｊ），ΔＰ3A（ｊ），ΔＰ4A（ｊ）を再構成する。
【０１２２】
ステップ＃１７８で（２３６）式〜（２３９）式に基づいてＰ1A（ｊ＋１），Ｐ2A（ｊ＋１），Ｐ3A（ｊ＋１），Ｐ4A（ｊ＋１）を再構成する。
ステップ＃１７９で、（２１４）式に基づいて１つ後のスライス位置の画像Ｐ（ｊ＋１）を再構成する。
【０１２３】
ステップ＃１８０で、ステップ＃１７９で再構成した画像Ｐ（ｊ＋１）を表示する。
ステップ＃１９０でｊに１を加算してステップ＃１５０に戻る。
【０１２４】
以上の動作を繰返すことにより、ｊを連続して変化させながら、隣接する複数の画像を連続して再構成する。ｊの変化方向はステップ＃１５０で変更してもよいし、ｊの変化を終了してもよい。
【０１２５】
以上説明したように第２の実施形態によれば、最初の断層像は投影データを補間して求めた仮想ビューをコンボリューション演算、バックプロジェクション演算して通常通り再構成するが、それに隣接する断層像は、最初の断層像を再構成する際に使ったデータと今回再構成する断層像の通常再構成に必要なデータとの差をコンボリューション演算、バックプロジェクション演算して差分画像を求め、その差分画像を既に再構成されている断層像に合成する（加える）ことにより再構成しているので、多数枚の断層像を短時間に再構成することができ、撮影場所がずれた多数の画像を連続して再構成することができる。
なお、本発明は上述した実施の形態に限定されず、種々変形して実施可能である。
【０１２６】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、連続スキャンやヘリカルスキャンにより得られた大量の投影データから多数枚の断層像を短時間に再構成できるとともに、再構成に必要なデータの記憶容量を少なく抑えることができるコンピュータ断層撮影装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるコンピュータ断層撮影装置に用いられるマルチセグメント検出器の構成を示す図。
【図２】本発明によるコンピュータ断層撮影装置の第１の実施形態の全体構成を示すブロック図。
【図３】図２の画像再構成部の詳細な構成を示すブロック図。
【図４】第１の実施形態の動作を示すフローチャート。
【図５】図４に続いて第１の実施形態の動作を示すフローチャート。
【図６】第１の実施形態の表示の一例を示す図。
【図７】本発明の第２の実施形態におけるビューの投影角度とＺ方向の位置関係を示す図。
【図８】図７からグループ１のみを取り出して新しいビュー番号を付して示す図。
【図９】図８のデータを並べ変えて得られたサイノグラム。
【図１０】図７からグループ２のみを取り出して新しいビュー番号を付して示す図。
【図１１】図１０のデータを並べ変えて得られたサイノグラム。
【図１２】図７からグループ３のみを取り出して新しいビュー番号を付して示す図。
【図１３】図１２のデータを並べ変えて得られたサイノグラム。
【図１４】図７からグループ４のみを取り出して新しいビュー番号を付して示す図。
【図１５】図１４のデータを並べ変えて得られたサイノグラム。
【図１６】第２の実施形態における画像再構成部の詳細な構成を示すブロック図。
【図１７】第２の実施形態の動作を示すフローチャート。
【図１８】図１７に続いて第２の実施形態の動作を示すフローチャート。
【符号の説明】
１０…Ｘ線管、１２…被検体、１４…検出器アレイ，１６…データ収集部、１８…画像再構成部、２０…表示装置、２２…画像メモリ、２６…操作卓。
【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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