JP2758515B2 - 投影データを獲得する方法及びｃｔ装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、コンピュータ断層撮影
（ＣＴ）システムに関し、更に詳しくは、焦点スポット
をＣＴの構台の回転平面に沿って制御し得るように偏移
させることができるｘ線管を有するＣＴシステムに関す
る。

【０００２】

【従来の技術】コンピュータ断層撮影システムにおいて
は、ｘ線源は所定のファンビーム角度を有するファンビ
ームを形成するようにコリメートされる。ファンビーム
は、「撮像平面」と呼ばれるデカルト座標系のｘ−ｙ面
内に存在するように方向付けされ、被撮像体を透過し
て、撮像平面内に設けられているｘ線検出器列に達す
る。検出器列は「ピッチ（pitch ）」上に中心が位置す
るように調整された検出素子で構成され、この検出素子
の各々はｘ線源から特定の検出素子に投射されたビーム
に沿った透過放射線の強度を測定する。透過放射線の強
度はｘ線に沿ったｘ線ビームの被撮像体による減衰に依
存している。ビームの中心およびその強度測定はｘ線源
の中心スポットと検出素子の中心を接続するラインによ
って示される射線（ray ）によって識別される。

【０００３】ｘ線源および検出器列は構台上において被
撮像体の周りを撮像平面内で回転し、ファンビームが被
撮像体と交差する角度は変化する。各構台角度におい
て、検出素子の各々からの強度信号からなる投影が得ら
れる。それから、構台は新しい角度に回転し、この処理
が繰り返されて、多くの構台角度における多くの投影が
収集され、断層撮影用の投影群が形成される。

【０００４】獲得された断層撮影用投影群は、本技術分
野で知られている再構成アルゴリズムに従ってスライス
画像を「再構成」するためにコンピュータ処理用に数値
形式で一般に記憶される。ファンビームの投影からなる
投影群はファンビーム再構成技術によって直接画像に再
構成されたり、または投影の強度データは平行ビームに
分類され、平行ビーム再構成技術によって再構成され
る。この再構成された断層撮影画像は通常のＣＲＴ管に
よって表示されたり、またはコンピュータ制御式カメラ
によってフィルム上の記録に変換される。

【０００５】再構成されたＣＴ画像の空間解像度は、被
撮像体の中心における各ｘ線ビームの幅に部分的に依存
している。このビーム幅は、供給源の幅、ｘ線管の焦点
スポットの大きさおよび検出素子の開口部によって主に
決定され、供給源および検出器からの距離とともに変化
する。幅ａのほぼ矩形ビームの平均的動作では受信され
た画像の帯域を１／ａ以下の空間周波数に帯域制限す
る。

【０００６】被撮像体の中心近くで定められ、検出器の
ピッチによって決定されるビームの間隔はＣＴシステム
の空間サンプリング周波数を制御する。上述した１／ａ
の空間帯域制限を前提とした場合、サンプリング周波数
は再構成画像におけるエイリアシングの影響を避けるた
めにナイキスト（Nyquist ）のサンプリングに従って約
２／ａでなければならない。従って、エイリアシングを
除去するにはビーム幅の半分だけ離れている距離でビー
ムをサンプリングまたは読み取ることが必要である。通
常、ビーム幅はビーム間隔にほぼ等しいように最適化さ
れているので、サンプリングはビーム間隔当り２倍で理
想的に実行される。このサンプリングを以下「ダブルサ
ンプリング」と称する。

【０００７】ダブルサンプリングを達成する概念的に簡
単な方法は、最初のサンプルの後に検出素子のピッチの
半分だけ検出素子をシフトして、第２のサンプルをとる
ことである。この方法では、各ビームはその幅（および
間隔）において２倍でサンプリングされる。それにも関
わらず、検出素子をそのピッチ（典型的には、１ｍｍ台
の）半分だけ迅速かつ正確に動かす場合に発生しやすい
機械的な問題によってこの方法を実行不可能にしてい
る。むしろ、他の２つの方法が使用されている。

【０００８】第１の方法は、構台の回転平面において検
出素子を構台の回転軸に対して検出器のピッチの４分の
１だけ片寄らせることである。１８０゜離れた角度で被
撮像体を通って投射されたビームは検出器のピッチの半
分、従って最適化されたビームのビーム間隔の半分だけ
互いから片寄る。

【０００９】この方法は比較的簡単であるが、全体で３
６０゜の走査を必要とするので、３６０゜未満の走査デ
ータを獲得する角度の小さな走査技術では使用すること
はできない。更に、この方法を適切に実行するには、被
撮像体は各片寄りビームに対するデータ獲得の間動いて
はならない。構台が１８０゜回転するのに必要な時間の
長さは１秒台以上のものであるので、特に心臓のような
臓器の場合、被撮像体の体動は避けることができない。

【００１０】各ビームのダブルサンプリングを行う第２
の方法は、ビーム間隔の半分だけ各ビームをシフトする
ように必要な量だけｘ線源を偏移させることである。こ
の偏移は通常構台の回転平面内において構台の回転の接
線に沿って行われる。ｘ線源の偏移はｘ線管を機械的に
動かすことなく電子的に容易に達成される。ｘ線管にお
いては、電子ビームが焦点スポットのアノードに対して
加速されて、焦点スポットからｘ線放射を発生する。焦
点スポットは、本技術分野で周知であるように、局部的
な磁界または静電界を形成することによって電子ビーム
を偏向する偏向コイルまたはプレートをｘ線管内に設け
ることによってアノードの面上で動かされる。

【００１１】ダブルサンプリングは、ｘ線スポットが第
１の位置にある状態で第１の３６０゜の走査を行って第
１のデータ群をとり、焦点スポットを第２の位置にシフ
トさせた状態で第２の３６０゜の走査を行って第２のデ
ータ群をとることにより達成される。しかしながら、好
ましくは、隣接するサンプル間の体動による問題を避け
るために、ｘ線ビームは各投影間に一方の位置から他方
の位置に迅速にシフトされる。

【００１２】ｘ線ビームを偏移させることのできる速度
は検出素子の獲得時間によって制限される。また、この
獲得時間は主に２つの要因すなわちｘ線ビームによって
刺激された後の検出器信号の減衰時間および投影データ
の所望の信号対雑音比に依存している。減衰時間は検出
器の設計による。信号対雑音比は主に検出器の積分時間
の関数であり、すなわち、検出器がどの程度長くｘ線エ
ネルギを集めることができるかということである。

【００１３】獲得時間は、ｘ線ビームがずれて片寄った
投影を発生するために焦点スポット間で偏移する速度を
制限する。従って、以下に更に詳細に説明するように、
偏移後の投影は（所望により）ｘ線管の焦点スポットの
移動によりビームの間隔の半分だけシフトするのみなら
ず、獲得時間の間に構台の回転によって理想的な獲得点
から回転する。従って、ｘ線源を偏移させる１つの欠点
は、投影データが画像再構成用の最適位置で収集されな
いということである。投影データとその偏移後の画像と
の間のこのような不整合は中心から移動した点における
再構成画像の解像度を低下させる。

【００１４】

【発明の概要】本発明は、焦点スポットの偏移に伴なう
従来の欠点を有することなくデータの空間解像度を改良
した断層撮影投影データを獲得する方法および装置に関
する。特に、断層撮像システムは回転中心の周りに回転
することができる構台上に設けられた対向するｘ線源と
複数の一定間隔で設けられたｘ線検出素子を有してい
る。ｘ線源は、焦点スポットを偏向させることによっ
て、または他の方法によって、ほぼ構台の回転平面内で
構台の回転に対する接線に沿って構台に対して動かすこ
とができる。

【００１５】第１の投影は構台が角度ｄＴだけ回転する
間に得られる。それから、ｘ線源の位置が距離ｗだけ偏
移され、第２の投影が得られる。角度ｄＴおよび距離ｗ
は、第２の投影が第１の投影とインターレース（interl
ace ）するように選択される。

【００１６】従って、本発明の目的は、投影の幾何学的
完全性を損なうことなく、ＣＴ投影の空間解像度を改良
することにある。構台の回転角度ｄＴおよび偏移距離ｗ
を適当に選択することによって、偏移後の投影データは
第１の投影データと一致し、第１の投影データと偏移後
の投影データを組み合わせたものは検出器間の間隔を低
減し、従って空間解像度を改良した投影と区別すること
ができない。

【００１７】本発明の一実施例においては、ｘ線源は検
出器のピッチよりも大きく投影データの空間位置をシフ
トする距離ｗだけ偏移させられる。構台の回転角度ｄＴ
は第１の投影と偏移後の投影とのインターレースを維持
するように調整される。この増大した偏移距離ｗはｘ線
源の偏移によって発生される投影の全体の数を低減す
る。

【００１８】本発明の他の目的は、ＣＴシステムによっ
て得なければならない投影の数、従ってＣＴシステムに
よって処理されなければならないデータの量をあまり増
大することなく投影データの空間解像度を増大すること
にある。また、検出器のピッチ以上に投影データの空間
位置をシフトさせる距離だけｘ線源を偏移させることに
よって２つの投影をインターレースさせるのに必要な構
台の回転量が増大する。これは各投影毎のデータの積分
時間を長くすることを可能にする。

【００１９】本発明の他の目的は、各投影の獲得時間を
実質的に制限することなく、ｘ線源を偏移させることに
よって形成される２つの投影をインターレースさせるこ
とにある。長い獲得時間は遅い検出器を使用することを
可能にし、撮像データの信号対雑音比を改良する。

【００２０】本発明の上述した他の目的および利点は次
の説明から明らかになるであろう。この説明において
は、本発明の好適実施例が図示されている添付図面を参
照する。しかしながら、このような実施例は本発明の全
範囲を必ずしも示しているものでないので、本発明の範
囲を解釈するには特許請求の範囲を参照されたい。

【００２１】

【実施例の説明】図１を参照すると、「第３世代」のＣ
Ｔスキャナを表すＣＴ構台１６は、ｘ線ファンビーム２
４を焦点スポット１１から被撮像体１２を通って検出器
列１８に投射するように方向付けられたｘ線源１０を有
している。検出器列１８は多数の検出素子２６から構成
され、この検出素子２６は被撮像体１２を通るｘ線の透
過の結果生ずる投影画像をともに検出する。構台１６は
被撮像体１２内に位置付けられている回転中心１４の周
りを回転する。

【００２２】本発明とともに使用するのに適しているＣ
Ｔスキャナの制御システムは、構台関連制御モジュール
２８を有し、この制御モジュール２８はｘ線源１０に電
力およびタイミング信号を供給し、ｘ線管内の焦点スポ
ット１１の位置を制御するｘ線コントローラ３０と、構
台１６の回転速度および位置を制御する構台モータコン
トローラ３２と、検出器列１８から投影データを受信
し、このデータを後のコンピュータ処理のためにディジ
タルワードに変換するデータ獲得システム３４とを有し
ている。

【００２３】ｘ線コントローラ３０および構台モータコ
ントローラ３２はコンピュータ３６に接続されている。
コンピュータ３６はディジタル・ゼネラル・エクリプス
(Data General Eclipse)社のＭＶ／７８００Ｃのような
汎用のミニコンピュータであり、以下に詳細に説明する
ように本発明によって構台の動きをｘ線ビームの位置に
同期させるようにプログラムされている。

【００２４】データ獲得システム３４は画像再構成装置
３８に接続されている。この画像再構成装置はデータ獲
得システム２４を介して検出器列１８からサンプリング
されディジタル化された信号を受信し、本技術分野で知
られている方法によって高速で画像を再構成する。この
画像再構成装置３８は米国バージニア州のスターテクノ
ロジ(Star Technologies) 社によって製造されているよ
うなアレイプロセッサである。

【００２５】コンピュータ３６はオペレータコンソール
４０を介して指令および走査パラメータを受信する。コ
ンソール４０は一般にＣＲＴディスプレイおよびキーボ
ードであり、これはオペレータに走査用のパラメータを
入力させたり、コンピュータ３６からの再構成画像およ
び他の情報を表示する。大容量記憶装置４２はＣＴ撮像
システム用の動作プログラムを蓄積したり、オペレータ
によって将来参照される画像データを蓄積する手段を構
成している。

【００２６】図２を参照すると、特定の検出素子２６に
関連するファンビーム２４の部分はｘ線焦点スポット１
１の中心および特定の検出素子２６の中心を通る線に沿
った射線２０によって識別される。また、この射線２０
は回転中心１４から射線２０への垂直距離ｒおよび任意
の基準軸２２からのその半径への回転角度Ｔによって示
される。

【００２７】各射線２０に対するｒおよびＴを値は、Ｔ
を水平軸およびｒを垂直軸に示した図３のようなｒ−Ｔ
図に写像される。投影ｎのデータの獲得の開始において
は、投影の射線２０は黒丸４４によって示されるｒ−Ｔ
図上の位置にある。これらの黒丸４４は単一の投影用の
ｒ−Ｔ図の点の軌跡を定める投影線５０に沿っている。
この投影線５０はＣＴシステムの構造に依存しており、
ファンビーム２４の中心線２０に対する直線として近似
される。簡単にするため、３つの射線２０のみの開始位
置４４が図３に示されているが、本技術分野で理解され
ているように、投影は通常１０００本の射線２０および
対応する強度測定データを有している。

【００２８】構台１６が回転するに従って、射線２０の
位置は黒丸４４からｒ−Ｔ図に沿って水平に移動する。
水平線は構台１６の回転によって生ずる増大するＴに対
応する。射線２０に沿ったｘ線放射の変化する強度はｒ
−Ｔ図上の水平線の長さによって示され、各投影毎の構
台の全回転分に等しい角度ｄＴにわたって検出素子２６
によって積分される。構台１６がｄＴだけ回転した後、
その投影は完了し、構台１６が投影線５０’によって示
される次の投影ｎ＋１の開始位置に回転するまでデータ
はとられない。この投影用の射線２０の開始位置が黒丸
４６で示されている。

【００２９】ｒ−Ｔ のｒ軸に沿った射線２０の分離は
投影データの空間サンプリング周波数を決定する。エイ
リアシングについて上述したように、このサンプリング
周波数は検出器１８およびｘ線源１０の配置構成によっ
て固定されるビーム間隔によって近似される。図４を参
照すると、ビーム間隔ｂ_s はファンビーム２４の一番真
中の射線２０に垂直な線４８に沿った回転中心１４の近
くで決定される。ビーム間隔ｂ_s は次式によりｘ線源１
０と中心１４との間の距離Ｒ_s 、検出器１８と中心１４
との距離Ｒ_d 、および検出素子Ｐの間のピッチの関数で
ある。

【００３０】

【数１】 この値は、焦点スポットの大きさおよび検出素子２６の
開口部によって決定されるビーム幅ｂ_w に独立である。
それにも関わらず、ビーム幅は一般にビーム間隔に等し
いように最適化される。

【００３１】

【数２】 ビーム幅ｂ_w は更にコリメーションによってビーム間隔
ｂ_s から低減されるが、単一の投影に対してはビーム間
隔ｂ_s は検出素子２６のピッチによって固定されてい
る。

【００３２】上述したように、第２の投影はｘ線の焦点
スポット１１を偏移させることによって形成され、第１
の投影のビームと第２の投影のビームとの間の間隔
ｂ_s ’は焦点スポット１１が偏移する距離に依存して任
意に変えることができる。このビーム間隔ｂ_s ’は偏移
距離ｗによって調整され、ビーム幅ｂ_s の空間サンプリ
ング速度ｓ倍を構成する。

【００３３】上述したようにエイリアシングを除去する
必要条件はサンプリングが各ビーム幅の少なくとも２倍
であること、すなわちｓ≦１／２であることである。し
かしながら、検出素子１８の周期性の結果として、所望
のサンプリング速度はこのサンプリング速度の奇数倍、
すなわち次式で実際に得られる。

【００３４】 ｓ＝［Ｎ＋（１／ｎ）］ （３） ここにおいて、ダブルサンプリングの場合はｎ＝２であ
り、Ｎ＝０、１、２、３．．． 投影がビーム間隔の半分だけ偏移される場合には、各射
線は偏移された投影の対応する射線でダブルサンプリン
グされた対を形成する。しかしながら、投影がビーム間
隔の半分より大きな値、例えばビーム間隔の半分の３倍
の距離だけで偏移される場合には、各ビームは隣接する
ものに対応する偏移された投影群の射線によりダブルサ
ンプリングされた対を形成する。

【００３５】次に、図５を参照すると、スポットの偏移
を使用した投影ｎにおいて、投影の射線２０は投影線５
０に沿った黒丸４４によって示される位置から開始す
る。検出素子１８からの信号は、構台１６が黒丸４４か
ら延出している水平線によって示される角度ｄＴを通っ
て回転するに従って積分される。

【００３６】この第１の投影ｎの終了時、焦点スポット
１１は新しい位置に偏移される。偏移の効果は、偏移の
軌線５２に沿って射線２０のｒおよびＴの位置を偏移線
５０’上の白丸４４’で示される位置まで迅速に動かす
ことである。構台１６が増大するＴの方向に回転し、偏
移の方向が構台の回転方向と反対である場合、スポット
はより低いＴおよびより高いｒの位置４４’に偏移す
る。焦点スポット１１の移動量は白丸４４’で示される
各射線２０の新しい位置が位置４４の間の中間になるよ
うに制御される。これはエイリアシングを除去するのに
必要なダブルサンプリングを提供する。

【００３７】上述したように、焦点スポット１１が偏移
する前に構台の回転ｄＴにかかる時間はデータ獲得によ
って示される最小の値より大きいかまたは等しくなけれ
ばならない。検出器１８に対する必要なデータ獲得時間
は偏移後の投影の開始位置４４’を遅延させ、これらの
開始位置は最初の投影の開始位置４４と一致しない。図
５に示すサンプリングはダブルサンプリングに必要なよ
うにビーム間隔ｂ_s の半分の所にあるが、偏移後の射線
の開始位置４４’は最初の射線の開始位置４４からＴo
だけシフトしている。これは、ｄＴが偏移量に無関係に
構台の回転を所望のビュー（view）数に分割するように
選択されるということから生ずる。

【００３８】偏移の速度に対してデータ獲得により課せ
られる時間の制約がない場合、偏移後の投影からのデー
タを初めの偏移前の投影のデータと一致させることは可
能である。図６を参照すると、偏移前の最初の投影ｎに
対する構台の回転量ｄＴは値ｄＴ’に制限され、偏移前
の投影の開始位置４４の投影線５０は偏移後の投影の開
始位置４４’の投影線５０’と一致している。このよう
な状態は、「インターレース(interlace) 」と称する。

【００３９】インターレースに必要なｄＴ’の値は次の
ように決定される。図４を再び参照すると、ファンビー
ムの中心近くの射線２０の場合、隣接する射線２０間の
ｒにおける変化は上述した式（１）によりほぼビーム間
隔ｂ_s ＝Ｒ_s ［Ｐ／（Ｒ_s ＋Ｒ_d ）］である。このよう
な射線２０間におけるＴの変化はほぼアークタンジェン
ト［Ｐ／（Ｒ_d ＋Ｒ_s ）］であり、この場合、Ｐ＜＜Ｒ
_s ＋Ｒ_dであるので、単にＰ／（Ｒ_d ＋Ｒ_s ）である。

【００４０】従って、ｒ−Ｔ空間における投影線５０の
傾斜は次式の通りである。

【００４１】

【数３】 同様にして、図７を参照すると、ファンビーム２４の中
心近くの射線２０の場合、ｗ（ここにおいて、ｗ＜＜Ｒ
_s ＋Ｒ_d ）に等しい距離の焦点スポット１１の偏移は、
偏移の間隔ｗ_s ＝ｗＲ_d ／（Ｒ_d ＋Ｒ_s ）に等しい値お
よび偏移角度ｗ_a ＝−ｗ／（Ｒ_d ＋Ｒ_s ）に等しい角度
Ｔだけ射線２０のｒを変化させる。従って、偏移の軌線
５２の傾斜は次式の通りである。

【００４２】

【数４】 次に、図６の拡大部分を示している図８を参照すると、
偏移前の投影および偏移後の投影の投影線５０および５
０’をインターレースさせるに必要な構台回転角度ｄ
Ｔ’は投影線５０および偏移軌線５２の傾斜および所望
のサンプリング速度から容易に計算することができる。
偏移軌線５２および投影線５０は偏移前の投影データの
前の線からｒ軸に沿ったサンプリング距離ｓｂ_s の所に
おいて交差しなければならないことが知られているの
で、次式の通りになる。

【００４３】

【数５】 または、式（１）で与えられるｂ_s の値を代入すること
によって、次式のようになる。

【００４４】 ｄＴ’＝ｓＰ／Ｒ_d （７） 焦点スポット１１の必要な偏移量ｗも同様に決定され
る。図７に示す偏移に対する式によって次のようにな
る。

【００４５】 ｗ＝ｗ_s （Ｒ_s ＋Ｒ_d ）／Ｒ_d （８） しかしながら、所望のサンプリングを発生するには、ｗ
_s ＝ｓｂ_s であり、式（１）から次のようになる。

【００４６】 ｗ＝ｓＰ（Ｒ_s ／Ｒ_d ） （９） 図６に示すダブルサンプリングの場合には、ｓ＝１／２
であるが、上述した式は一般の任意のサンプリング速度
に対して成立する。

【００４７】上述したように、図６に示すデータ獲得速
度は検出器１８の減衰時間に対してはあまりにも速すぎ
るし、またデータサンプリングにおける許容し得る信号
対雑音比に対する適当な積分時間を与えるにはあまり速
すぎる。更に、全投影数はこのような迅速な偏移によっ
て著しく増大し、この結果不必要なデータができ、デー
タを低減する別のステップが必要になる。

【００４８】従って、本発明の他の実施例においては、
図９に示すように構台回転角度ｄＴ”ならびに偏移距離
ｗがずっと大きく増大されており、偏移後の投影４４’
は図６に示すようなｂ_s ／２よりもむしろ３ｂ_s ／２だ
け偏移させられたものとして偏移前の投影４４とインタ
ーレースしている。この増大した偏移量に必要な構台の
回転ｄＴ”は式（６）から容易に導くことができ、次式
に等しくなる。

【００４９】

【数６】 偏移量ｗは式（９）から次のようになる。

【００５０】 ｗ＝３ｂ_s Ｒ_s ／２Ｒ_d （１１） 実際には、サンプリング速度ｓの項Ｎは所望の投影数を
発生するように選択される。所与のｄＴ”の場合には、
全投影数は２π／２ｄＴ”に等しくなる。

【００５１】インターレース状態における検出器列１８
に対する焦点スポット１１の移動の幾何学的関係は図１
０を参照することによって理解することができる。上述
した式（７）から構台１６はまず角度ｄＴ’＝ｓＰ／Ｒ
_d だけ回転し、各検出素子２６は距離Ｒ_d （ｓＰ／
Ｒ_d ）＝ｓＰだけシフトし、焦点スポット１１は距離Ｒ
_s （ｓＰ／Ｒ_d ）＝ｓＰ（Ｒ_s ／Ｒ_d ）だけシフトす
る。そして、焦点スポット１１は構台１６の回転によっ
て反対方向に生ずる焦点スポット１１の上述した移動に
等しい、式（９）による正確な距離ｗ＝ｓＰ（Ｒ_s ／Ｒ
_d ）だけ偏移する。従って、焦点スポット１１は空間的
に同じ絶対位置に戻るが、検出素子２６はｓＰだけ、例
えば、ｓ＝１／２である場合には検出素子のピッチの半
分だけシフトさせられる。

【００５２】これとは異なって、図５の「インターレー
スしない」方法の場合の検出器列１８に対する焦点スポ
ット１１の移動の幾何学的関係が図１１に示されてい
る。ここでは、焦点スポット１１は空間的に同じ絶対位
置に戻らないのでインターレースは達成されず、従って
図５に示されている構台１６の次の回転および積分期間
の間の焦点スポット１１による点の軌跡は前の構台の回
転の期間の間の点の軌跡と異なる。構台１６の回転中心
１４の近くの点においては、シフトしたビーム２０’を
形成する構台１６の回転および焦点スポット１１の偏移
によるビーム２０のシフトは、構台の回転中心１４近く
の点に対してビーム２０および２０’交互に正確に間隔
をおいてならぶようになる。しかしながら、シフト前の
ビーム２０およびシフト後のビーム２０’はここに定義
されるようにインターレースしない、すなわちビーム２
０相互の間にビーム２０’が生じるようにならないの
で、ビーム２０および２０’が中心点１４に近づいた
り、中心点１４から離れるに従って、ビーム２０’の正
しい間隔は失われることになる。

【００５３】本発明の精神および範囲内に入る好適実施
例の多くの変更および変形は本技術分野に専門知識を有
する者に明らかであろう。本発明の範囲内に入る種々の
実施例を公にするために、特許請求の範囲が設けられて
いる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明を使用するのに適しているＣＴシステム
の構成図である。

【図２】図１のシステムによって出力されるｘ線ファン
ビームを詳細に示す平面図である。

【図３】ｘ線源を偏移させることなく図１のＣＴシステ
ムで得られる投影データの射線の角度Ｔおよび半径ｒを
示すグラフである。

【図４】ビーム間隔、ビーム角度および検出器間隔の間
の関係を示す図２のファンビームの詳細を示す拡大図で
ある。

【図５】従来技術によるｘ線源を偏移させた場合の図３
と同様な射線の角度Ｔおよび半径ｒを示すグラフであ
る。

【図６】図５に類似したグラフであるが、２つの投影を
インターレースするように偏移量が構台の回転角度で調
整されている場合を示すグラフである。

【図７】ファンビームの射線の幾何学的配置によりｘ線
源を偏移させた効果を示す図２のファンビームの詳細を
示す拡大図である。

【図８】ｘ線源を動かすことによって発生する２つの投
影群をインターレースさせるのに必要な構台の回転ｄＴ
およびｘ線源の変位の間の関係の計算を示す図６の詳細
な拡大図である。

【図９】図６に類似したグラフであるが、投影の数を減
らし、獲得時間を増大するように偏移量が検出器のピッ
チより大きくなっている場合を示すグラフである。

【図１０】図９に説明したように本発明に従って偏移さ
せた場合の焦点スポットおよび検出器列の動きを示す図
２のファンビームの詳細を示す平面図である。

【図１１】図５に示すような従来技術の偏移量の場合の
焦点スポットおよび検出器列の動きを示す図２のファン
ビームの詳細を示す平面図である。

【符号の説明】

１０ ｘ線源 １１ 焦点スポット １２ 被撮像体 １６ ＣＴ構台 １８ 検出器列 ２４ ｘ線ファンビーム ２６ 検出素子 ３０ ｘ線コントローラ ３２ 構台モータコントローラ ３４ データ獲得システム ３６ コンピュータ ３８ 画像再構成装置 ４０ コンソール ４２ 大容量記憶装置

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 中心の周りに回転可能な構台と、 該構台上に装着されており、該構台に関する第１及び第
   ２の位置から且つ該構台の回転平面内においてｘ線を発
   生するｘ線源と、 分離距離Ｐを有している一定の間隔で周期的に設けられ
   た複数の検出器素子から成っており、前記ｘ線源からの
   射線に沿って受け取った放射線から投影データを測定す
   る検出器であって、前記射線は、前記中心に関して所定
   の角度Ｔ及び半径ｒを有している、検出器と、 第１及び第２の射線を有している第１及び第２の投影デ
   ータを発生するように、前記ｘ線源からのｘ線を２つの
   異なる前記位置の間でシフトさせるｘ線制御手段と、 前記第１の射線及び前記第２の射線のいずれもが単一の
   投影線の軌跡に沿った半径ｒ及び角度Ｔの値を有するよ
   うに、前記ｘ線制御手段による前記ｘ線源のシフトを前
   記構台の回転に関して調整する構台制御手段とを備えて
   おり、 該構台制御手段は、前記第１の位置から前記第２の位置
   へのｘ線のシフトがＰ（Ｒ_s ／Ｒ_d ）に等しい偏移距離
   ｗであるときに、ｓＰ／Ｒ_d に等しい角度ｄＴだけ前記
   構台を回転させており、ここで、 Ｐは検出器素子の間の間隔であり、 ｓは空間サンプリング周波数３／２であり、 Ｒ_s は前記ｘ線源と前記中心との間の距離であり、 Ｒ_d は前記検出器と前記中心との間の距離である物体を
   撮像するＣＴ装置。