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JP2000201920A - 撮影画像デ―タ取得方法および撮影画像デ―タ取得装置 - Google Patents

撮影画像デ―タ取得方法および撮影画像デ―タ取得装置

Info

Publication number
JP2000201920A
JP2000201920A JP11010514A JP1051499A JP2000201920A JP 2000201920 A JP2000201920 A JP 2000201920A JP 11010514 A JP11010514 A JP 11010514A JP 1051499 A JP1051499 A JP 1051499A JP 2000201920 A JP2000201920 A JP 2000201920A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
radiation
image data
subject
partial
radiation detector
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP11010514A
Other languages
English (en)
Inventor
Kazuo Shimura
一男 志村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Film Co Ltd filed Critical Fuji Photo Film Co Ltd
Priority to JP11010514A priority Critical patent/JP2000201920A/ja
Priority to US09/487,724 priority patent/US6546068B1/en
Publication of JP2000201920A publication Critical patent/JP2000201920A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03—Computed tomography [CT]
    • A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/40—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4064—Arrangements for generating radiation specially adapted for radiation diagnosis specially adapted for producing a particular type of beam
    • A61B6/4085—Cone-beams

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  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
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  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コーンビームＣＴにおいて、放射線検出器の
面積により決定される検出領域よりも大きな領域の３次
元状画像を形成できるようにする。 【解決手段】 移動手段１３が、撮影位置Ｐ１に放射線
検出器１２を移動配置し、このときの各投影方向毎の投
影画像データＤ２１を取得する。移動手段１３により放
射線検出器１２を撮影位置Ｐ２，Ｐ３に移動させ、前記
同様に各撮影位置における投影画像データＤ２２，Ｄ２
３を取得する。画像処理部３０の投影画像データ合成手
段３１が、投影画像データＤ２１，Ｄ２２，Ｄ２３を合
成することにより全検出領域分の投影画像データである
合成済投影画像データＤ２０を生成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、相異なる投影方向
から被写体にコーン状の放射線を照射して各投影方向毎
に投影画像データを取得し、これらの投影画像データに
基づいて被写体のボリュームデータを生成する等、いわ
ゆるコーンビームＣＴに適用される撮影画像データ取得
方法および撮影画像データ取得装置に関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】今日、医用画像の分野においては、３次
元の放射線画像情報を検出する技術の研究が成されてお
り、例えば、ヘリカルＣＴやコーンビームＣＴが提案さ
れている（「コーンビームＣＴ開発の現状とその将来」
映像情報（Ｍ）；１９８８年１月Ｐ１２２〜Ｐ１２７、
特開平９−２５３０７９号参照）。
【０００３】ここで「コーンビームＣＴ」とは、放射線
源と２次元の放射線検出器とを被写体を間に挟んで配置
し、放射線源と放射線検出器とを被写体の回りに該被写
体に対して相対的に回転させながら、放射線源から被写
体に向けてコーン状の放射線を照射し、被写体を透過し
た放射線を放射線検出器により検出して得た相異なる回
転位置における、すなわちに各投影方向毎の被写体の透
過放射線画像データ（正確には投影画像データ）に基づ
いて、被写体のボリュームデータを取得し、該ボリュー
ムデータに基づいて３次元状画像や断層画像をＣＲＴ等
の画像表示装置上に表示したり、３次元状画像等を記憶
装置に一旦記憶したりするものである。ここで「放射線
検出器」とは、放射線を検出して電気信号に変換する半
導体を主要部とする検出器をいう。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来のコーンビームＣＴでは、表示できる３次元状画像や
断層画像の領域は、放射線検出器がコーン状の放射線の
全てを検出することができるだけの面積を有する場合に
は、全ての投影方向の重なり部分が成す領域、具体的に
は、各投影方向のコーン状の放射線によって形成され
る、全放射線の照射領域の内接円内に制限される。した
がって、表示できる画像領域は放射線の照射角や放射線
検出器の検出領域によって決定され、画像領域を大きく
しようとすれば、より広角のコーン状の放射線（以下
「広角放射線」という）を被写体に照射し、被写体を透
過した広角放射線のより多くを検出器で検出することが
必要になる。換言すれば、大面積の検出器を使用して、
この検出器全面をカバーするだけの広角放射線を被写体
に照射する必要がある。
【０００５】しかしながら、大きな検出領域を有する大
面積の放射線検出器を製造することは困難であり、また
仮に製造できたとしても高価なものとなってしまい、装
置のコストを高くするので、従来のコーンビームＣＴで
は、大きな領域の画像を表示することが困難であった。
【０００６】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、大面積の放射線検出器を使用することなく、その
検出領域によって決定される撮影可能領域よりもより大
きな領域の画像を表示等することができる、コーンビー
ムＣＴ用の撮影画像データ取得方法および撮影画像デー
タ取得装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明による第１の撮影
画像データ取得方法は、被写体を間に挟んで配された放
射線源と放射線検出器とを被写体の回りに該被写体に対
して相対的に回転させながら、放射線源から被写体に向
けてコーン状の放射線を照射して被写体を透過した放射
線を放射線検出器で検出することにより、被写体に関す
る撮影画像データを得る撮影画像データ取得方法におい
て、各投影方向毎の全検出領域を複数の部分領域に分割
し、この分割した各部分領域に部分放射線検出器を移動
させ、各部分領域毎に被写体を透過した放射線を部分放
射線検出器により検出して得た各部分領域毎の撮影画像
データを合成することにより、全検出領域分の撮影画像
データを得ることを特徴とする。
【０００８】ここで「被写体に関する撮影画像データ」
とは、被写体の透過放射線画像データおよび投影画像デ
ータ或いはボリュームデータ、さらには投影画像，３次
元状画像や断層画像を担持する出力用画像データを意味
する。ここで「出力」とは、例えば画像表示装置，印刷
装置，記憶装置等の画像データを入力可能な装置に向け
て画像データを出力することを意味する。以下同様であ
る。
【０００９】「各部分領域毎の撮影画像データを合成す
ることにより、全検出領域分の撮影画像データを得る」
とは、各部分領域毎の透過放射線画像データ等を合成し
て全検出領域分の透過放射線画像データ等を得るもので
あればどのような処理を行うものであってもよい。例え
ば、各部分領域毎の透過放射線画像データを合成して全
検出領域分の透過放射線画像データを得たり、各部分領
域毎の投影画像データを合成して全検出領域分の投影画
像データを得たり、各部分領域毎のボリュームデータを
合成して全検出領域分のボリュームデータを得たりする
ことはもちろんのこと、各部分領域毎の投影画像データ
に基づいて全検出領域分のボリュームデータを得たり、
各部分領域毎のボリュームデータに基づいて全検出領域
分の断層画像を担持する出力用画像データを得たりする
こと等である。
【００１０】分割した各部分領域に部分放射線検出器を
移動させるに際しては、分割された各部分領域が検出領
域内に完全に含まれるように、換言すれば各部分領域を
夫々カバーするように移動させる。これにより、各投影
方向毎に、前記分割に対応する所定距離ずつ部分放射線
検出器を移動させて、この移動された各撮影位置毎に被
写体を透過した放射線を部分放射線検出器により検出し
て得た各部分領域毎の撮影画像データを合成することに
より、全検出領域分の撮影画像データを得るようにす
る。なお、ここで使用する部分放射線検出器の数は１つ
であってもよいし複数であってもよい。
【００１１】この第１の撮影画像データ取得方法におい
て前記分割を行うに際しては、複数の部分領域が連続す
るように行うのが望ましいのは言うまでもない。換言す
れば、前記所定距離が各撮影位置における放射線検出器
の隣接する検出領域の一部が重なるような距離となるよ
うに部分放射線検出器を移動させるのが望ましい。
【００１２】また、本発明による第２の撮影画像データ
取得方法は、被写体を間に挟んで配された放射線源と放
射線検出器とを被写体の回りに該被写体に対して相対的
に回転させながら、放射線源から被写体に向けてコーン
状の放射線を照射して被写体を透過した放射線を放射線
検出器で検出することにより被写体に関する撮影画像デ
ータを得る撮影画像データ取得方法であって、全検出領
域をカバーするように並べて配置した複数の部分放射線
検出器により放射線検出器を構成し、被写体を透過した
放射線を複数の部分放射線検出器各々により検出して得
た各撮影画像データを合成することにより、全検出領域
分の撮影画像データを得ることを特徴とする。
【００１３】ここで「部分放射線検出器各々により検出
して得た各撮影画像データを合成することにより、全検
出領域分の撮影画像データを得る」とは、部分放射線検
出器各々により検出して得た各透過放射線画像データ等
を合成して全検出領域分の透過放射線画像データ等を得
るものであればどのような処理を行うものであってもよ
い。例えば、各透過放射線画像データを合成して全検出
領域分の透過放射線画像データを得たり、各投影画像デ
ータを合成して全検出領域分の投影画像データを得た
り、各ボリュームデータを合成して全検出領域分のボリ
ュームデータを得たりすることはもちろんのこと、各投
影画像データに基づいて全検出領域分のボリュームデー
タを得たり、各部分領域毎のボリュームデータに基づい
て全検出領域分の断層画像を担持する出力用画像データ
を得たりすること等である。
【００１４】この第２の撮影画像データ取得方法におい
ては、複数の部分放射線検出器を、隣接する検出領域の
一部が重なるように配置するのが望ましい。
【００１５】本発明による第１の撮影画像データ取得装
置は、上記第１の撮影画像データ取得装置を実現する装
置、すなわち、被写体を間に挟んで配される放射線源と
放射線検出器とを備え、放射線源と放射線検出器とを被
写体の回りに該被写体に対して相対的に回転させなが
ら、放射線源から被写体に向けてコーン状の放射線を照
射して被写体を透過した放射線を放射線検出器で検出す
ることにより被写体に関する撮影画像データを得る撮影
画像データ取得装置であって、部分放射線検出器と、投
影方向各々について、全検出領域を分割して形成した複
数の部分領域の夫々に部分放射線検出器を移動させる移
動手段と、移動された部分領域各々において被写体を透
過した放射線を部分放射線検出器により検出して得た各
部分領域毎の撮影画像データを合成することにより、全
検出領域分の撮影画像データを得る撮影画像データ合成
手段とを備えたことを特徴とするものである。
【００１６】分割した各部分領域に放射線検出器を移動
させるに際しては、検出領域がこの分割した各部分領域
を夫々カバーするように移動させるのが望ましい。つま
り、上記移動手段は、各投影方向毎に、前記分割に対応
する所定距離ずつ部分放射線検出器を移動させるもので
あるのが望ましい。また、複数の部分領域が連続するよ
うに分割を行うものであること、換言すれば、各撮影位
置における部分放射線検出器の隣接する検出領域の一部
が重なるような距離ずつ前記移動を行なわしめるもので
あることが望ましい。
【００１７】本発明による第２の撮影画像データ取得装
置は、上記第２の撮影画像データ取得装置を実現する装
置、すなわち、被写体を間に挟んで配される放射線源と
放射線検出器とを備え、放射線源と放射線検出器とを被
写体の回りに該被写体に対して相対的に回転させなが
ら、放射線源から被写体に向けてコーン状の放射線を照
射して被写体を透過した放射線を放射線検出器で検出す
ることにより被写体に関する撮影画像データを得る撮影
画像データ取得装置であって、放射線検出器が、全検出
領域をカバーするように並べて配置された複数の部分放
射線検出器からなるものであり、被写体を透過した放射
線を複数の部分放射線検出器各々により検出して得た各
撮影画像データを合成することにより、全検出領域分の
撮影画像データを得る撮影画像データ合成手段を備えた
ことを特徴とするものである。
【００１８】この第２の撮影画像データ取得装置の複数
の部分放射線検出器は、隣接する検出領域の一部が重な
るように配置されたものであることが望ましい。
【００１９】
【発明の効果】本発明による第１の撮影画像データ取得
方法および第１の撮影画像データ取得装置によれば、各
投影方向毎の全検出領域を複数の部分領域に分割し、こ
の分割した各部分領域に部分放射線検出器を移動させ
て、移動された部分領域各々において被写体を透過した
放射線を部分放射線検出器により検出して得た各部分領
域毎の撮影画像データを合成することにより全検出領域
分の撮影画像データを得るようにしたので、合成された
全検出領域分の透過放射線画像データや投影画像データ
に基づいて全検出領域分のボリュームデータを生成した
り、或いは全検出領域分のボリュームデータを合成する
ことができるようになり、大面積の放射線検出器を使用
しなくても、小面積の検出器の検出領域によって決定さ
れる撮影可能領域よりも大きな領域の３次元状画像や断
層画像を表示等することが可能となる。なお、複数の部
分領域が連続するように分割を行えば、取得された撮影
画像データに不検出領域がなくなり、継ぎ目のないスム
ーズな画像が得られるようになる。
【００２０】一方、本発明による第２の撮影画像データ
取得方法および第２の撮影画像データ取得装置によれ
ば、全検出領域をカバーするように並べて配置した複数
の部分放射線検出器により放射線検出器を構成し、被写
体を透過した放射線を複数の部分放射線検出器各々によ
り検出して得た各撮影画像データを合成することにより
全検出領域分の撮影画像データを得るようにしたので、
上述同様に、合成された全検出領域分の透過放射線画像
データや投影画像データに基づいて全検出領域分のボリ
ュームデータを生成したり、或いは全検出領域分のボリ
ュームデータを合成することができるようになり、大面
積の放射線検出器を使用しなくても、小面積の検出器の
検出領域によって決定される撮影可能領域よりも大きな
領域の３次元状画像や断層画像を表示等することが可能
となる。
【００２１】また、隣接する検出領域の一部が重なるよ
うに複数の部分放射線検出器を配置すれば、取得された
撮影画像データに不検出領域がなくなり、継ぎ目のない
スムーズな画像が得られる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明によ
る撮影画像データ取得方法および撮影画像データ取得装
置の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明
の一実施の形態による撮影画像データ取得装置を適用し
たコーンビームＣＴを示す図であって、概略構成を示す
ブロック図、図２は、所定の投影方向における全検出領
域Ｓ０とこれを分割した連続する部分領域Ｓ１，Ｓ２，
Ｓ３、および各部分領域に対応する撮影位置Ｐ１，Ｐ
２，Ｐ３を示したものである。ここで「部分領域に対応
する撮影位置」とは、その部分領域の投影画像データを
取得するための放射線検出器の配置位置を意味する（以
下同様）。
【００２３】このコーンビームＣＴ１は図１に示すよう
に、放射線源１１および部分放射線検出器としての２次
元の放射線検出器１２を備えた撮影系１０と、放射線検
出器１２を移動させる移動手段１３と、投影画像データ
生成手段２０と、画像処理部３０とを備えている。画像
処理部３０には、各種画像データを記憶する不図示の画
像記憶手段と、該画像処理部３０により形成された３Ｄ
画像や断層画像を可視画像として表示出力する不図示の
画像表示手段が接続されている。ここで「３Ｄ画像」と
は、視覚上３次元的に観察される３次元状画像（３次元
画像および２次元画像であって視覚上３次元的に観察さ
れる画像）を意味する。
【００２４】また、このコーンビームＣＴ１には、放射
線源１１と放射線検出器１２とを被写体１９の回りに該
被写体１９に対して相対的に回転させる不図示の回転制
御手段が備えられている。この回転制御手段は、放射線
の投影方向を、被写体１９の全周に亘って順次切り換え
ることができるものであれば、どのようなものであって
もよい。例えば、放射線源１１と検出器１２とを被写体
１９を中心として回転させる撮影系回転方式のものであ
っても良いし、放射線源１１と検出器１２とを固定し、
被写体１９を該被写体１９の中心を軸にして回転させる
被写体回転方式のものであっても良い。
【００２５】移動手段１３は、投影方向各々について、
全検出領域Ｓ０を分割して形成した部分領域Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３の夫々に後述する手順に従って放射線検出器１
２を移動させるものであり、これにより、移動された各
撮影位置毎に被写体１９を透過した放射線が検出器１２
により検出される。すなわち、検出器１２は、各投影方
向毎に、前記分割に対応する所定距離ずつ移動させら
れ、この移動された各撮影位置毎に被写体１９を透過し
た放射線を検出する。各撮影位置は、図２に示す投影方
向においては部分領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３にそれぞれ対応
するように、Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３とする。このＰ１，Ｐ
２，Ｐ３における放射線検出器１２の各検出領域を合成
すれば、この投影方向における全検出領域Ｓ０と略等し
いのはいうまでもない。放射線源１１と放射線検出器１
２とを被写体１９の回りに該被写体１９に対して相対的
に回転させ投影方向を変えた場合においても、このＰ
１，Ｐ２，Ｐ３の撮影位置の関係は変わらない。なお、
全検出領域を分割した部分領域の数、つまり撮影位置数
を投影方向毎に異なるものとしてもよい。
【００２６】撮影系１０には、検出に寄与しない放射線
が被写体１９に照射されないように、撮影位置の移動に
連動して放射線の照射方向を制御するスリット１４が設
けられている。このスリット１４が投影方向の変更に連
動して、被写体１９の回りに該被写体１９に対して相対
的に回転するのはいうまでもない。
【００２７】投影画像データ生成手段２０としては、従
来のコーンビームＣＴに使用されているものを利用する
ことができる。
【００２８】画像処理部３０は、移動された部分領域各
々すなわち各撮影位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３において被写体
１９を透過した放射線を検出器１２により検出して得た
各部分領域毎の投影画像データ（撮影画像データの一態
様）Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３を合成することにより、全
検出領域Ｓ０分の投影画像データＤ２０を得るものであ
る。また、合成した投影画像データＤ２０に基づいて全
検出領域Ｓ０分のボリュームデータを生成し、該ボリュ
ームデータに基づいて３Ｄ画像や断層画像等を担持する
出力用画像データを生成し該出力用画像データを不図示
の画像表示装置等に出力する。ボリュームデータを生成
したり、３Ｄ画像や断層画像等を担持する出力用画像デ
ータを生成する方法としては、どのよう方法を用いても
よい。その具体例については、後述する。
【００２９】以下、コーンビームＣＴ１の作用について
説明する。最初に、移動手段１３の作用について説明す
る。
【００３０】先ず、図２に示すように、放射線検出器１
２を所定の撮影位置に配置し、その撮影位置関係を保っ
たまま、放射線源１１と放射線検出器１２とを被写体１
９の回りに該被写体１９に対して相対的に１回転させ、
これを他の撮影位置についても繰り返す場合について説
明する。ここで「撮影位置関係」とは、コーンビームＣ
Ｔとしての回転中心に対する、放射線源１１，放射線検
出器１２および被写体１９の相対的な位置関係を意味す
る。
【００３１】移動手段１３は、先ず、放射線検出器１２
の検出領域が部分領域Ｓ１をカバーするような撮影位置
Ｐ１に放射線検出器１２を配置する（図２（Ａ）参
照）。次に、放射線源１１から被写体１９に向けてコー
ン状の放射線を照射しながら、不図示の回転制御手段に
より、放射線源１１と放射線検出器１２とを、この撮影
位置関係を保ったまま、被写体１９の回りに、該被写体
１９に対して相対的に１回転させる。
【００３２】放射線検出器１２は、この回転における各
投影方向毎（例えば３０度毎）に、被写体１９を透過し
た放射線を検出する。このようにして検出した各投影方
向毎の透過放射線画像データＤ１１を投影画像データ生
成手段２０に入力する。投影画像データ生成手段２０
は、各投影方向毎の透過放射線画像データＤ１１に対し
てγ補正や画像歪補正等の各種信号処理を施して、この
撮影位置Ｐ１における、被写体１９の各投影方向毎の投
影画像データＤ２１を生成し、それを画像処理部３０に
入力する。画像処理部３０は、入力された投影画像デー
タＤ２１を、撮影位置Ｐ１に対応づけて、不図示の画像
記憶手段に一旦格納する。
【００３３】撮影位置Ｐ１における処理が終了したら、
移動手段１３が、放射線検出器１２の検出領域が部分領
域Ｓ２をカバーするような撮影位置Ｐ２に放射線検出器
１２を移動配置する（図２（Ｂ）参照）。この撮影位置
Ｐ２で被写体１９の全周に亘って放射線を照射し、上述
同様に、各投影方向毎の投影画像データＤ２２を生成
し、このときの撮影位置Ｐ２に対応づけて、投影画像デ
ータＤ２２を画像記憶手段に格納する。撮影位置Ｐ２で
の処理が終了したら、撮影位置Ｐ３についても同様に行
う（図２（Ｃ）参照）。撮影位置Ｐ３の投影画像データ
をＤ２３とする。
【００３４】これにより、各投影方向毎の、また各撮影
位置毎の投影画像データＤ２１，Ｄ２２，Ｄ２３（以
下、まとめて言うときには「Ｄ２」と記す）が取得され
る。取得された撮影位置毎の投影画像データＤ２は、各
投影方向毎の全検出領域分の投影画像データであって、
Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３夫々は全検出領域を分割した各
部分領域の投影画像データである。
【００３５】なお、各投影方向毎の各撮影位置毎の投影
画像データ、すなわち各投影方向毎の全検出領域分の投
影画像データを取得する方法は、上述した方法に限らな
い。例えば、図３に示すように、先ず所定の投影方向に
おいて、放射線検出器１２を各撮影位置に移動配置し、
各撮影位置の投影画像データＤ２を取得した後に、放射
線源１１と放射線検出器１２とを被写体１９の回りに該
被写体１９に対して相対的に回転させて投影方向を変更
して、この変更された投影方向において前述同様にして
放射線検出器１２を各撮影位置に移動配置しながら投影
画像データＤ２を取得し、このような処理を１回転分繰
り返すようにしてもよい。
【００３６】次に被写体１９の３Ｄ画像や断層画像を形
成する方法について説明する。
【００３７】図４は、画像処理部３０の一態様の詳細を
示す回路ブロック図である。図示するように、この画像
処理部３０は、撮影画像データ合成手段としての投影画
像データ合成手段３１，ボリュームデータ生成手段３２
および画像形成手段３３を備えている。投影画像データ
合成手段３１は、各投影方向毎に、投影画像データ生成
手段２０から入力された全検出領域分の投影画像データ
Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２３を合成して全検出領域分をカバ
ーする１枚分の合成済投影画像データＤ２０を求める。
【００３８】この合成済投影画像データＤ２０を求める
方法は、各撮影位置毎の投影画像データＤ２１，Ｄ２
２，Ｄ２３を使用して、各投影画像データＤ２の画像領
域よりも広い画像領域の合成済投影画像データＤ２０が
得られるようにするものであれば、どのような方法を使
用してもよい。なお、検出領域が重なる連結領域のデー
タを生成する際には、濃度勾配上、滑らかに連結された
画像データが得られるようにするのが好ましい。
【００３９】この合成済投影画像データＤ２０を求める
具体的方法としては、例えば各投影画像データＤ２を画
素毎に加算してその平均を取る方法などが挙げられる。
この加算平均によれば、検出領域が重なる連結領域につ
いては、該連結領域に含まれる複数の投影画像データを
使用して画像データを生成することとなり、重ならない
領域については、夫々の領域の画像データがそのまま使
用されて、各投影画像データＤ２の画像領域よりも広い
画像領域の合成済投影画像データＤ２０が得られる。
【００４０】ボリュームデータ生成手段３２は、合成済
投影画像データＤ２０に基づいてボリュームデータを生
成することにより全検出領域分をカバーする合成済ボリ
ュームデータＤ３０を求める。画像形成手段３４は、合
成済ボリュームデータＤ３０に基づいて３Ｄ画像や断層
画像を形成する。
【００４１】ボリュームデータ生成のアルゴリズムとし
ては、フェルドカンプアルゴリズム（Feldkamp LA,Davi
s LC,Kress JW,Practical cone-beam algoritm. J Opt
SocAm A 1984;1:P612〜P619），フィルタ補正逆投影法
（画像解析ハンドブック（東京大学出版会）ｐ３５６〜
ｐ３７１参照）等、周知の３次元データを再構成する計
算方法を使用することができる。このボリュームデータ
の求め方についての詳細説明は省略する（後述する例に
おいても省略する）。
【００４２】このように、各投影方向毎に、全検出領域
分をカバーする１枚分の合成済投影画像データに基づい
て合成済ボリュームデータを求め、この合成済ボリュー
ムデータに基づいて３Ｄ画像や断層画像を形成すれば、
合成済ボリュームデータは全検出領域をカバーする１つ
の大面積の放射線検出器を使用することにより取得する
ことができるボリュームデータと実質的に等価となるの
で、大面積の放射線検出器を使用しなくても、小面積の
検出器の検出領域によって決定される撮影可能領域より
も大きな領域の画像を形成し表示出力等することができ
るようになる。
【００４３】また、各部分領域はそれぞれ連続するよう
に分割されており、検出器の検出領域がこの部分領域を
カバーするように検出器を移動配置させているので、投
影画像データの不検出領域が生ぜず、継ぎ目のないスム
ーズな画像が得られるようになる。
【００４４】また、放射線源と放射線検出器との間の距
離が等距離となるように、同一円周上に各撮影位置を設
定して各部分領域の投影画像データを取得することがで
きるので、放射線源と放射線検出器上の検出位置との間
の距離差に基づく誤差すなわち拡大率に応じた誤差が、
１つの大面積の放射線検出器を使用する場合よりも小さ
くなる。
【００４５】図５は、被写体１９の３Ｄ画像や断層画像
を形成する、他の態様による画像処理部４０を示す回路
ブロック図である。この画像処理部４０は、ボリューム
データ生成手段４１、撮影画像データ合成手段としての
ボリュームデータ合成手段４２および画像形成手段４３
を備えている。ボリュームデータ生成手段４１は、投影
画像データＤ２１，Ｄ２２，Ｄ２３に基づいて、各撮影
位置毎のボリュームデータＤ３１，Ｄ３２，Ｄ３３を生
成する。ボリュームデータ合成手段４２は、ボリューム
データＤ３１，Ｄ３２，Ｄ３３を合成して全検出領域分
をカバーする１つの合成済ボリュームデータＤ３０を求
める。画像形成手段４３は、合成済ボリュームデータＤ
３０に基づいて３Ｄ画像や断層画像を形成する。
【００４６】合成済ボリュームデータＤ３０を求める方
法は、各撮影位置毎のボリュームデータＤ３１，Ｄ３
２，Ｄ３３を使用して、各ボリュームデータの画像領域
よりも広い画像領域の合成済ボリュームデータＤ３０が
得られるようにするものであれば、どのような方法を使
用してもよく、上述したように、加算平均を行うなどす
ればよい。
【００４７】このように、各投影方向毎に、全検出領域
分をカバーする１つの合成済ボリュームデータを求め、
この合成済ボリュームデータに基づいて３Ｄ画像や断層
画像を形成しても、図４に示した画像処理部３０と同様
に、大面積の放射線検出器を使用しなくても、小面積の
検出器の検出領域によって決定される撮影可能領域より
も大きな領域の画像を形成することができる。
【００４８】図６は、さらに他の態様による画像処理部
５０を示す回路ブロック図である。この画像処理部５０
は、撮影画像データ合成手段としてのボリュームデータ
生成手段５１、および画像形成手段５２を備えている。
ボリュームデータ生成手段５１は、各投影方向毎に、連
結領域については、該連結領域に含まれる複数の（好ま
しくは全ての）投影画像データを使用してボリュームデ
ータを生成することにより、ボリュームデータ生成過程
において直ちに全検出領域分をカバーする１つの合成済
ボリュームデータＤ３０を求める。画像形成手段５２
は、合成済ボリュームデータＤ３０に基づいて３Ｄ画像
や断層画像を形成する。
【００４９】このように、ボリュームデータ生成過程に
おいて直ちに合成済ボリュームデータを求め、この合成
済ボリュームデータに基づいて３Ｄ画像や断層画像を形
成しても、画像処理部３０，４０と同様に、大面積の放
射線検出器を使用しなくても、小面積の検出器の検出領
域によって決定される撮影可能領域よりも大きな領域の
画像を形成することができる。
【００５０】図７は、さらに他の態様による画像処理部
６０を示す回路ブロック図である。
【００５１】この画像処理部６０は、ボリュームデータ
生成手段６１、ボリュームデータ合成手段６２、画像形
成手段６３および撮影画像データ合成手段としての画像
形成手段６４を備えている。図５に示した画像処理部４
０に対して、画像形成手段６４をさらに備えるようにし
た点が異なる。
【００５２】ボリュームデータ生成手段６１はボリュー
ムデータ生成手段４１と同じ作用をし、ボリュームデー
タ合成手段６２はボリュームデータ合成手段４２と同じ
作用をする。画像形成手段６３は画像形成手段４３にお
ける３Ｄ画像を形成する作用のみをする。画像形成手段
６４は、ボリュームデータ生成手段４１が生成した、各
撮影位置毎のボリュームデータＤ３１，Ｄ３２，Ｄ３３
に基づいて各撮影位置毎つまり各部分領域毎の断層画像
を形成した後に、これらを合成することにより、全検出
領域分をカバーする１つの合成済断層画像を形成するも
のである。
【００５３】このように、各撮影位置毎の断層画像を形
成した後に、全検出領域分をカバーする１つの合成済断
層画像を形成しても、画像処理部３０等と同様に、大面
積の放射線検出器を使用しなくても、小面積の検出器の
検出領域によって決定される撮影可能領域よりも大きな
領域の断層画像を形成することができる。
【００５４】ところで、上述のようにして取得された、
各撮影位置における投影画像データ間には、撮影時間に
ズレがあるので、その間の呼吸や体動に起因する位置ズ
レが生じる。したがって、このままの投影画像データに
基づいて上述した処理を行うと、合成された画像の連結
領域では３次元的な位置ズレを生じ、滑らかに連結され
た画像とならないという問題を生じ得る。
【００５５】この問題を解消するためには、少なくとも
連結領域に関しては、その領域の画像データ（ボリュー
ムデータを含む）の相関などを用いて位置合わせや画像
歪補正を行うのが望ましい。
【００５６】次に、他の実施の形態による撮影画像デー
タ取得方法および撮影画像データ取得装置について説明
する。図８はこの態様による撮影画像データ取得装置を
適用した適用したコーンビームＣＴ２の概略構成を示す
ブロック図（Ａ）、並びに所定の投影方向における全検
出領域Ｓ０とそれを分割した部分領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ
３，Ｓ４、および各部分領域に対応する撮影位置Ｐ１，
Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４を示した図（Ｂ），（Ｃ）である。図
示するように、部分放射線検出器としての２つの放射線
検出器１２ａ，１２ｂを有している点で上述のコーンビ
ームＣＴ１とは異なる。
【００５７】このコーンビームＣＴ２においては、各投
影方向毎の全検出領域Ｓ０を放射線検出器１２ａ，１２
ｂの検出領域より狭い連続する４つの部分領域Ｓ１，Ｓ
２，Ｓ３，Ｓ４に分割し、各検出領域がこの分割した各
部分領域をカバーするように所定に手順に従って不図示
の移動手段により放射線検出器１２ａ，１２ｂを各撮影
位置に移動させ、各部分領域毎すなわち各撮影位置毎に
被写体１９を透過した放射線を放射線検出器１２ａ，１
２ｂに検出せしめる。各撮影位置は、図８に示す投影方
向においては部分領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ４の投影画
像データを取得することができるようなＰ１，Ｐ２，Ｐ
３，Ｐ４とする。このＰ１，Ｐ２，Ｐ３，Ｐ４における
放射線検出器１２ａ，１２ｂの各検出領域を合わせれ
ば、この投影方向における全検出領域Ｓ０と略等しくな
る。放射線源１１と放射線検出器１２ａ，１２ｂとを被
写体１９の回りに該被写体１９に対して相対的に回転さ
せ投影方向を変えた場合においても、このＰ１，Ｐ２，
Ｐ３，Ｐ４の撮影位置の関係は変わらない。
【００５８】次に、このコーンビームＣＴ２の作用につ
いて具体的に説明する。先ず、放射線検出器１２ａの検
出領域が部分領域Ｓ１ａをカバーするような撮影位置Ｐ
１に放射線検出器１２ａを配置し、放射線検出器１２ｂ
の検出領域が部分領域Ｓ３をカバーするような撮影位置
Ｐ３に放射線検出器１２ｂを配置する（図８（Ｂ）参
照）。次いで、放射線源１１から被写体１９に向けてコ
ーン状の放射線を照射しながら、不図示の回転制御手段
により、放射線源１１と放射線検出器１２ａ，１２ｂと
を、この撮影位置関係を保ったまま、被写体１９の回り
に、該被写体１９に対して相対的に１回転させる。
【００５９】放射線検出器１２ａ，１２ｂは、この回転
における各投影方向毎に、被写体１９を透過した放射線
を検出する。このようにして放射線検出器１２ａが検出
した各投影方向毎の透過放射線画像データＤ１１ａ、お
よび放射線検出器１２ｂが検出した各投影方向毎の透過
放射線画像データＤ１１ｂを投影画像データ生成手段２
０に入力する。
【００６０】撮影位置Ｐ１，Ｐ３における処理が終了し
たら、放射線検出器１２ａの検出領域が部分領域Ｓ２を
カバーするような撮影位置Ｐ２に放射線検出器１２ａを
配置し、放射線検出器１２ｂの検出領域が部分領域Ｓ４
をカバーするような撮影位置Ｐ４に放射線検出器１２ｂ
を移動配置する（図８（Ｃ）参照）。この撮影位置Ｐ
２，Ｐ４で被写体１９の全周に亘って放射線を照射し、
上述同様に、各投影方向毎の透過放射線画像データＤ１
１ａ，Ｄ１１ｂを投影画像データ生成手段２０に入力す
る。
【００６１】ここで、透過放射線画像データＤ１１ａ，
Ｄ１１ｂは、それぞれ異なる放射線検出器によって取得
されたものであるという点で、上述した撮影画像データ
取得装置１における透過放射線画像データＤ１１と異な
るが、後段の投影画像データ生成手段２０や画像処理部
３０の各種処理においては、撮影位置と対応付けて処理
することによって上述の装置１における処理と同じ処理
を行うことができ、画像データを取得するための放射線
検出器の数の影響を受けない。つまり、各撮影位置の透
過放射線画像データや投影画像データを取得できる限
り、何れの放射線検出器により検出されたものであるの
かは不問であり、また検出器の数も不問である。なお、
複数の放射線検出器を使用するに際して、それらの特性
が異なるときには、同等のデータが得られるように、そ
れらの特性を補正するのが好ましいのは言うまでもな
い。
【００６２】これにより、本例においても、各投影方向
毎の、また各撮影位置毎の投影画像データが取得され
る。また取得された撮影位置毎の投影画像データは、各
投影方向毎の全検出領域分の投影画像データであって、
夫々は全検出領域を分割した各部分領域の投影画像デー
タである。すなわち、この撮影画像データ取得装置２に
よっても、上述した撮影画像データ取得装置１と同様の
処理を行って３Ｄ画像や断層画像を形成するようにすれ
ば、大面積の放射線検出器を使用しなくても、その検出
領域によって決定される検出領域よりも大きな領域の画
像を形成することができるようになる。
【００６３】上述の例は、放射線検出器１２ａを撮影位
置Ｐ１に、放射線検出器１２ｂを撮影位置Ｐ３にそれぞ
れ配置した後に、放射線検出器１２ａを撮影位置Ｐ２
に、放射線検出器１２ｂを撮影位置Ｐ４に移動配置する
ものであるが、撮影位置の移動方法は必ずしもこれに限
定されない。例えば、図９に示すように、放射線検出器
１２ａを撮影位置Ｐ１に、放射線検出器１２ｂを撮影位
置Ｐ２にそれぞれ配置した後に、放射線検出器１２ａを
撮影位置Ｐ３に、放射線検出器１２ｂを撮影位置Ｐ４に
移動配置するようにしてもよい。
【００６４】また、この撮影画像データ取得装置２にお
いても、上述した図３に示すものと同じように、先ず所
定の投影方向において、放射線検出器１２ａ，１２ｂを
各撮影位置に移動配置し、各撮影位置の投影画像データ
Ｄ２を取得した後に、放射線源１１と放射線検出器１２
ａ，１２ｂとを被写体１９の回りに該被写体１９に対し
て相対的に回転させて投影方向を変更して、この変更さ
れた投影方向において前述同様にして投影画像データＤ
２を取得し、これを１回転分繰り返すようにしてもよ
い。つまり、本発明においては、各撮影位置の透過放射
線画像データや投影画像データを取得できる限り、放射
線検出器の数は不問であり、またそれらをどのように移
動させてもよい。
【００６５】次に、さらに別の形態による撮影画像デー
タ取得方法および撮影画像データ取得装置について説明
する。図１０はこの態様による撮影画像データ取得装置
を適用した適用したコーンビームＣＴ３の、所定の投影
方向における全検出領域Ｓ０とこれを分割した連続する
部分領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３および各部分領域の透過放射
線画像データを取得することができるような各撮影位
置、すなわち全検出領域Ｓ０をカバーするように並べて
配置された３つの部分放射線検出器としての放射線検出
器１２ａ，１２ｂ，１２ｃを示す。本例では、３つの放
射線検出器１２ａ，１２ｂ，１２ｃにより１つの放射線
検出器が構成されていると考えることができる。
【００６６】なお、このように複数の放射線検出器を使
用するに際して、それらの特性が異なるときには、同等
の画像データが得られるように、それらの特性を補正す
るのが好ましいのは言うまでもない。
【００６７】また、図１０（Ａ）に示すように、３つの
放射線検出器１２ａ，１２ｂ，１２ｃを、単に各検出器
が隣接するように配設すると、検出器の周辺部は放射線
を検出することができない不検出領域を有するので、投
影画像データの不検出領域が生じてしまう。これに対し
て、図１０（Ｂ）に示すように、隣接する検出領域の一
部が重なるように放射線検出器を配置すれば、投影画像
データの不検出領域がなくなり、継ぎ目のないスムーズ
な画像を得ることができる。
【００６８】このコーンビームＣＴ３においては、所定
の投影方向において、被写体１９を透過した放射線を各
撮影位置に配設された３つの放射線検出器１２ａ，１２
ｂ，１２ｃにより検出することにより、その投影方向の
全検出領域分の投影画像データを取得し、その後、放射
線源１１と放射線検出器１２ａ，１２ｂ，１２ｃとを被
写体１９の回りに該被写体１９に対して相対的に回転さ
せて投影方向を変更して、この変更された投影方向にお
いて前述同様にして投影画像データを取得し、これを１
回転分繰り返す。これにより、各投影方向毎の全検出領
域分の投影画像データを取得することができる。また取
得された投影画像データは、各投影方向毎の、全検出領
域を分割した各部分領域の投影画像データである。した
がって、この撮影画像データ取得装置３においても、上
述した撮影画像データ取得装置１と同様の処理を行って
３Ｄ画像や断層画像を形成するようにすれば、大面積の
放射線検出器を使用しなくても、小面積の検出器の検出
領域によって決定される撮影可能領域よりも大きな領域
の画像を形成することができるようになる。
【００６９】このように、本発明は、全検出領域を分割
して、この分割した各部分領域毎に投影画像データを取
得することにより、各投影方向毎の全検出領域分の投影
画像データを取得するものであればよく、各部分領域の
投影画像データを取得するための放射線検出器の数は不
問であり、また、放射線検出器を移動させて取得するの
か或いは夫々に対応する検出器を設けて夫々で取得する
のかも自由である。
【００７０】なお、上記説明は何れも、各部分領域の投
影画像データを一旦生成した後に、合成済投影画像デー
タや合成済ボリュームデータを生成するものについて説
明したが、本発明は必ずしもこれに限定されるものでは
ない。すなわち、本発明は、全検出領域を複数の部分領
域に分割し、この分割した各部分領域毎に、被写体を透
過した放射線を検出して得た画像データを合成すること
により、全検出領域分の画像データを得るものであれば
どのようなものであってもよい。例えば、各部分領域毎
に、被写体を透過した放射線を検出して得た透過放射線
画像データを合成するこにより合成済透過放射線画像デ
ータを得るようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態による撮影画像データ取
得装置を適用した、１つの放射線検出器を有するコーン
ビームＣＴの構成を示すブロック図
【図２】上記コーンビームＣＴの、所定の投影方向にお
ける全検出領域Ｓ０と部分領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３、およ
び各部分領域に対応する撮影位置Ｐ１，Ｐ２，Ｐ３を示
した図（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）
【図３】放射線検出器の移動方法の他の態様を示す図
（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）
【図４】画像処理部の一態様の詳細を示す回路ブロック
図
【図５】画像処理部の他の態様を示す回路ブロック図
【図６】画像処理部の他の態様を示す回路ブロック図
【図７】画像処理部の他の態様細を示す回路ブロック図
【図８】２つの放射線検出器を有するコーンビームＣＴ
の概略構成を示すブロック図（Ａ）、所定の投影方向に
おける全検出領域Ｓ０と部分領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３，Ｓ
４、および各部分領域に対応する撮影位置Ｐ１，Ｐ２，
Ｐ３，Ｐ４を示した図（Ｂ），（Ｃ）
【図９】２つの放射線検出器を有するコーンビームＣＴ
の、放射線検出器の移動方法の他の態様を示す図
（Ａ）、（Ｂ）
【図１０】３つの放射線検出器を有するコーンビームＣ
Ｔの、所定の投影方向における全検出領域Ｓ０と、部分
領域Ｓ１，Ｓ２，Ｓ３に対応するように配置された３つ
の放射線検出器を示した図（Ａ）、（Ｂ）
【符号の説明】
１，２，３ 撮影画像データ取得装置を適用したコー
ンビームＣＴ １０ 撮影系 １１ 放射線源 １２ 部分放射線検出器としての放射線検出器 １３ 移動手段 １９ 被写体 ２０ 投影画像データ生成手段 ３０ 画像処理部 ３１ 撮影画像データ合成手段としての投影画像デー
タ合成手段 ３２ ボリュームデータ生成手段 ３３ 画像形成手段 ４０ 画像処理部 ４１ ボリュームデータ生成手段 ４２ 撮影画像データ合成手段としてのボリュームデ
ータ合成手段 ４３ 画像形成手段 ５０ 画像処理部 ５１ 撮影画像データ合成手段としてのボリュームデ
ータ生成手段 ５２ 画像形成手段 ６０ 画像処理部 ６１ ボリュームデータ生成手段 ６２ ボリュームデータ合成手段 ６３ 画像形成手段 ６４ 撮影画像データ合成手段としての画像形成手段

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 被写体を間に挟んで配された放射線源と
    放射線検出器とを前記被写体の回りに該被写体に対して
    相対的に回転させながら、前記放射線源から前記被写体
    に向けてコーン状の放射線を照射して前記被写体を透過
    した放射線を前記放射線検出器で検出することにより、
    前記被写体に関する撮影画像データを得る撮影画像デー
    タ取得方法において、 各投影方向毎の全検出領域を複数の部分領域に分割し、
    この分割した各部分領域に部分放射線検出器を移動さ
    せ、各部分領域毎に前記被写体を透過した放射線を前記
    部分放射線検出器により検出して得た各部分領域毎の撮
    影画像データを合成することにより、前記全検出領域分
    の前記撮影画像データを得ることを特徴とする撮影画像
    データ取得方法。
  2. 【請求項２】 被写体を間に挟んで配された放射線源と
    放射線検出器とを前記被写体の回りに該被写体に対して
    相対的に回転させながら、前記放射線源から前記被写体
    に向けてコーン状の放射線を照射して前記被写体を透過
    した放射線を前記放射線検出器で検出することにより前
    記被写体に関する撮影画像データを得る撮影画像データ
    取得方法において、 全検出領域をカバーするように並べて配置した複数の部
    分放射線検出器により前記放射線検出器を構成し、 前記被写体を透過した放射線を前記複数の部分放射線検
    出器各々により検出して得た各撮影画像データを合成す
    ることにより、前記全検出領域分の前記撮影画像データ
    を得ることを特徴とする撮影画像データ取得方法。
  3. 【請求項３】 前記複数の部分放射線検出器を、隣接す
    る検出領域の一部が重なるように配置したことを特徴と
    する請求項２記載の撮影画像データ取得方法。
  4. 【請求項４】 被写体を間に挟んで配される放射線源と
    放射線検出器とを備え、前記放射線源と前記放射線検出
    器とを前記被写体の回りに該被写体に対して相対的に回
    転させながら、前記放射線源から前記被写体に向けてコ
    ーン状の放射線を照射して前記被写体を透過した放射線
    を前記放射線検出器で検出することにより前記被写体に
    関する撮影画像データを得る撮影画像データ取得装置に
    おいて、 部分放射線検出器と、 投影方向各々について、全検出領域を分割して形成した
    複数の部分領域の夫々に前記部分放射線検出器を移動さ
    せる移動手段と、 移動された部分領域各々において前記被写体を透過した
    放射線を前記部分放射線検出器により検出して得た各部
    分領域毎の撮影画像データを合成することにより、前記
    全検出領域分の前記撮影画像データを得る撮影画像デー
    タ合成手段とを備えたことを特徴とする撮影画像データ
    取得装置。
  5. 【請求項５】 被写体を間に挟んで配される放射線源と
    放射線検出器とを備え、前記放射線源と前記放射線検出
    器とを前記被写体の回りに該被写体に対して相対的に回
    転させながら、前記放射線源から前記被写体に向けてコ
    ーン状の放射線を照射して前記被写体を透過した放射線
    を前記放射線検出器で検出することにより前記被写体に
    関する撮影画像データを得る撮影画像データ取得装置に
    おいて、 前記放射線検出器が、全検出領域をカバーするように並
    べて配置された複数の部分放射線検出器からなるもので
    あり、 前記被写体を透過した放射線を前記複数の部分放射線検
    出器各々により検出して得た各撮影画像データを合成す
    ることにより、前記全検出領域分の前記撮影画像データ
    を得る撮影画像データ合成手段を備えたことを特徴とす
    る撮影画像データ取得装置。
  6. 【請求項６】 前記複数の部分放射線検出器が、隣接す
    る検出領域の一部が重なるように配置されたものである
    ことを特徴とする請求項５記載の撮影画像データ取得装
    置。
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