JP3490699B2

JP3490699B2 - Ｘ線コンピュータ断層撮影装置

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Publication number: JP3490699B2
Application number: JP2001183492A
Authority: JP
Inventors: 克行田口
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 2001-06-18
Filing date: 2001-06-18
Publication date: 2004-01-26
Anticipated expiration: 2015-07-05
Also published as: JP2002058666A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コーンビーム状の
Ｘ線で被検体をヘリカルスキャンするＸ線コンピュータ
断層撮影装置（Ｘ線ＣＴ装置）に関する。

【０００２】

【従来の技術】第３世代ＣＴとは、図１６に示すよう
に、Ｘ線束を発生するＸ線管と、被検体を挟み対向する
位置にあるＸ線検出器とが被検体の回りを回転しながら
様々な角度からの投影データを収集する方式として定義
される。従来Ｘ線束はファンビーム状のＸ線束、検出器
は１次元アレイ型検出器であった。

【０００３】スキャン方式は、コンベンショナルスキャ
ン方式と、ヘリカルスキャン方式の２種類がある。コン
ベンショナルスキャン方式とは、図１７（ａ）に示すよ
うにＸ線管が同一の円軌道を周回するスキャン方法とし
て定義される。ヘリカルスキャン方式とは、図１７
（ｂ）に示すようにＸ線源と検出器とは被検体の回りを
連続的に回転し、その回転と同期して被検体を載置した
寝台が体軸に沿って移動するスキャン方式として定義さ
れ、被検体と共に移動する移動座標系を考えると、Ｘ線
管がらせん軌道を描くことからこの名称が使われてい
る。なお、移動座標系において、Ｘ線管が１回転する間
に変位する体軸方向すなわちＺ軸方向の距離は、ヘリカ
ルピッチとして定義される。

【０００４】近年、第３世代あるいは第４世代のＣＴに
おいて、ファンビーム状のＸ線束ではなく体軸方向に広
がりを持ったコーンビーム状のＸ線束を発生するＸ線管
と、Ｘ線検出器が複数の１次元アレイ型検出器をＺ軸方
向に複数列例えばＮ列積み重ねたように検出器素子がマ
トリクス状に配列された２次元アレイ型検出器をもつＣ
Ｔが知られており、これをコーンビームＣＴと称する。

【０００５】ここで、図１８及び図１９に示すように、
ある１列の検出器列へ入射するＸ線ビームを考え、その
Ｘ線ビームが回転中心（Ｚ軸すなわち撮影領域ＦＯＶの
中心）を通過するときのＺ軸方向の厚みととして定義す
る。また第３世代のコーンビーＣＴにおける撮影領域
は、Ｚ軸を中心とした半径ωの円筒として定義される。
コーンビームＣＴでコンベンショナルスキャン方式でス
キャンした場合の画像再構成方法は、幾つか知られてお
り、例えば次の文献がある。

【０００６】（文献１）”Practical cone-beam algori
thm ” L.A.Feldkamp,L.C.Davis,and J.W.Kress J.Opt.Soc.Am.A/Vol.1,No.6,pp.612-619/June1984 この再構成方法は開発者の名前からFeldkamp再構成方法
と呼ばれ、これは数学的に厳密な再構成法であるファン
ビーム（２次元平面内）再構成アルゴリズムを、Ｚ軸方
向に拡張することによって得られた近似的な３次元再構
成アルゴリズムであり、以下のステップからなる。（１）投影データの補正、重みづけ投影データに、Ｚ座標に対応した重みを乗算し、ビーム
の理路狩りの効果を補正する。（２）コンボリューション（畳み込み演算,Convolutio
n）（１）のデータと、ファンビーム再構成と同じ再構成関
数とのコンボリューション演算を行う。（３）バックプロジェクション（逆投影演算,Back Proj
ection）（２）のデータを、Ｘ線が通過した（焦点から検出器ま
での）パス上の点（ボクセル）に加算する。

【０００７】上記（１）〜（３）を所定の角度(360°あ
るいは 180°＋ファン角度）にわたって繰り返すと画像
再構成される。

【０００８】以上全て数学的な議論の後、シミュレーシ
ョンの結果が記載されている。この再構成方法は元々と
近似的な再構成法であるので、Ｚ軸方向のビームの広が
り、すなわちコーン角が広くなるにつれて、再構成され
た画像の画質が劣化する。従って、医用機器などでは実
用的にコーン角に限界が生じてしまう。

【０００９】また、これらFeldkamp再構成に関しては多
くの計算機シミュレーションや、I.I.イメージングプレ
ートなどを用いた実験の結果が報告されている。

【００１０】近年、Ｚ軸方向に比較的広い撮影領域ＦＯ
Ｖに関する３次元データを高い分解能で、しかも高速で
収集するものとして、コーンビームＣＴによるヘリカル
スキャン方式との組み合わせが考えられている。この組
み合わせ方式については、次の文献に紹介されている。（文献２）「ＣＴ装置」（株）東芝荒舘博、南部恭二郎特開平４−２２４７３６号１９９０年１２月２５日出
願（文献３）「円すいビーム投影を用いた３次元ヘリカル
スキャンＣＴ」東北大学工藤博幸、筑波大学斎藤恒雄電子情報通信学会論文誌 DII Vol.J74-D-II,No.8,pp.11
08-1114,1994年 8月これらの文献においては、Feldkamp再構成法と類似する
再構成方法が開示されている。この概略は、前述したFe
ldkamp再構成方法と同様に、投影データの重みづけ、関
数とのコンボリューション演算、 360°にわたるＸ線パ
ス上への重み付け逆投影である。この逆投影をある再構
成点（ボクセル）に注目して考えると、各ビューにおい
て焦点と再構成点を結ぶパスを通って得られたデータが
再構成点に重みづけ加算され、 360°分のビュー数だけ
該当するＸ線パスのデータが加算されたとき、その点が
再構成されることになる。

【００１１】ヘリカルピッチについては、図２０に示す
ように、文献３において、「Ｘ線源の位置 a（β）から
放射したＸ線ビームの上端（直線Ａ）と、１回転後のＸ
線源の位置 b（β＋２π）から放射したＸ線ビームの下
端（直線Ｂ）との交点Ｃが、Ｘ線源よりの被写体存在領
域（被検体Ｐ）の外に位置することが必要十分条件であ
る。」との記述がある。またこれは、前述の画像再構成
を行うためには必要な再構成点に必要な角度例えば 360
°のＸ線ビームが必要なことからも容易に類推できる。

【００１２】これらの文献においてもＸ線ビームの離散
化の影響すなわち検出器の各チャンネルがチャンネル方
向及びＺ軸方向に有限かつある程度のサイズをもってい
ることに関する記述はない。また計算機でシュミレーシ
ョンを行った結果が記載されているが、その詳細な内容
例えば補間方法などに関する記述はない。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】（１）１チャンネルの
検出素子のＺ軸方向およびチャンネル方向のサイズが一
定の大きさを有することによる再構成誤差に関する問題
点上記文献では純粋に数学的な式の上の議論の後、計算機
シミュレーションの結果がいきなり提示されるのに過ぎ
ない。再構成処理上、円筒状の撮影領域ＦＯＶは複数の
ボクセルの集まりとして規定されている。計算機上では
焦点から再構成したいボクセルを結んだ直線が検出器面
に到達する点におけるデータを任意に発生させることが
可能であるため、これら離散化の影響は現れない。また
種々の実験で用いられるI.I.などの検出器においては、
検出素子が0.5mm 角以下の正方形で形成されており、そ
のサイズは実用上ほとんど無視できる上に、縦横のサイ
ズが等方的である。

【００１４】それに対して実際のコーンビームＣＴなど
では検出素子のチャンネル方向とＺ軸方向のサイズが１
mm×２mm程度である。実測された投影データのＸ線パス
は、Ｘ線焦点とチャンネル中心とを結ぶ直線として認識
されるため、多くの場合、この実測のＸ線パスは、Ｘ線
焦点と、再構成処理上規定されるボクセルの中心とを結
ぶ計算上のＸ線パスとはズレている。このズレが誤差を
誘引する。なお、I.I.などのように検出素子のサイズが
十分に小さく点としてとらえても差し障りがないような
程度であれば、このズレを無視して計算上のＸ線パスに
最も近い位置の実測のＸ線パスのデータを利用しても実
用上差支えがないが、コーンビームＣＴにおける検出器
のように検出素子サイズが大きい場合、この誤差は無視
できない。検出素子のＺ軸方向のサイズがさらに大きい
場合には、この誤差はさらに大きくなってしまう。

【００１５】（２）重複領域のデータの取り扱いに関す
る問題点文献３に記述されたようにヘリカルピッチを決定する
と、図２１（ａ）に斜線で示すように、あるｋ回転目の
Ｘ線ビームと、ｋ＋１回転目のＸ線ビームとが重複して
照射される。これは、斜線の重複領域の情報が、２つの
投影データに含まれることを意味している。しかし、文
献３ではこの重複領域を無視し、対象とする再構成面に
対する交差角度、つまりコーン角の小さいＸ線ビームだ
けを選択的に用いて逆投影を行うに過ぎず、情報を十分
に利用していない。

【００１６】（３）再構成開始角度と終了角度のつなぎ
目の方向に発生するストリークに関する問題点また文献３のように対象とする再構成面をなるべくコー
ン角の小さい投影データを使って再構成するときの、Ｘ
線焦点から再構成面の回転中心に対するコーン角の概略
を図２１（ｂ）に示す。再構成開始角と再構成終了角は
隣り合っているが、前記再構成開始角が＋１０°である
のに対し、再構成終了角では−１０°であるので、この
つなぎ目の方向（破線）には、このコーン角の不連続に
よる大きなギャップが存在することが分かる。またデー
タ収集時刻のズレによる被写体の動きの影響もあり、こ
の方向には明瞭なストリークアーチファクトが発生して
しまう。

【００１７】（４）ヘリカルピッチが小さい問題点文献３には「Ｘ線ビームの上端と下端との交点が被写体
存在領域外側に位置することが必要充分である」との記
述があるが、検出器のチャンネルサイズその他離散化に
関する記述はない。つまり、これは「検出器の最上列の
チャンネル中心を通るＸ線パスと最下列のチャンネル中
心を通るＸ線パスとの交点が被写体存在領域の外に位置
することが必要十分である」（図２２参照）と解釈さ
れ、ヘリカルピッチはかなり小さくなってしまうことを
意味する。例えば検出器列数をＮ、基本スライス厚をTh
ick 、焦点−回転中心間距離をＦＣＤ、有効視野直径を
ＦＯＶとすると、ヘリカルピッチＰは、Ｐ≦ Thick×(N/2-0.5）×(FCD-FOV/2)/FCD ×2.0 …（２）で定義される。例えばＮ=10,Thick=2mm,FCD=500mm,FOV=
240mm とすると、P=13.68mm/REV となる。これはかなり
小さく、撮影時間が非常に長くなることを意味する。

【００１８】本発明の目的は、コーン角の不連続によ
るストリークアーチファクトの発生を軽減し得るＸ線コ
ンピュータ断層撮影装置を提供することである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】本発明は、被検体の体軸
方向に広がりを持つＸ線を発生するＸ線源と、被検体の
体軸方向に沿って複数列配列され被検体の透過Ｘ線を収
集する多チャンネル型のＸ線検出手段と、前記Ｘ線源と
被検体との相対移動と相対回転運動によってらせん状ス
キャンをし、収集したデータを処理し、処理したデータ
を逆投影することにより画像を再構成する手段とを有す
るＸ線コンピュータ断層撮影装置において、前記らせん
状スキャンのピッチを基本スライス厚の非整数倍として
前記らせん状スキャンを行い、撮影領域に定めたボクセ
ル毎に逆投影データを求めることを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下本発明による実施の形態につ
いて図面を参照して説明する。（第１の実施の形態）図１は第１の実施の形態によるＸ
線コンピュータ断層撮影装置の構成図である。図２は図
１のガントリの外観図である。図３は図１の２次元アレ
イ型検出器の斜視図である。投影データ測定系としての
ガントリ（架台ともいう）１は、円錐に近似したコーン
ビーム状のＸ線束を発生するＸ線源３と、複数の検出素
子を２次元状に配列してなる２次元アレイ型Ｘ線検出器
５とを収容する。Ｘ線源３と２次元アレイ型Ｘ線検出器
５とは、寝台６のスライド天板に載置された被検体を挟
んで対向した状態で回転リング２に装備される。２次元
アレイ型Ｘ線検出器５としては、複数の検出素子が１次
元に配列されてなる１次元アレイ型検出器が複数列積み
重ねられた状態で回転リング２に実装される。ここで、
１つの検出素子は１チャンネルに相当するものと定義す
る。Ｘ線源３からのＸ線はＸ線フィルタ４を介して被検
体に照射される。被検体を通過したＸ線は２次元アレイ
型Ｘ線検出器５で電気信号として検出される。

【００２１】Ｘ線制御器８は高圧発生器７にトリガ信号
を供給する。高圧発生器７はトリガ信号を受けたタイミ
ングでＸ線源３に高電圧を印加する。これによりＸ線源
３からはＸ線がばく射される。

【００２２】架台寝台制御器９は、ガントリ１の回転リ
ング２の回転と、寝台６のスライド天板のスライドとを
同期して制御する。システム全体の制御中枢としてのシ
ステム制御器１０は、被検体から見てＸ線源３が螺旋軌
道を移動するいわゆるヘリカルスキャンを実行するよう
に、Ｘ線制御器８と架台寝台制御器９を制御する。具体
的には、回転リング２が一定の角速度で連続回転し、ス
ライド天板が一定の速度で移動し、Ｘ線源３から連続的
又は一定角度毎に間欠的にＸ線がばく射される。

【００２３】２次元アレイ型Ｘ線検出器５の出力信号は
チャンネル毎にデータ収集部１１で増幅され、ディジタ
ル信号に変換される。データ収集部１１から出力される
投影データは、再構成処理部１２に取り込まれる。再構
成処理部１２は、投影データに基づいてボクセル毎にＸ
線吸収率を反映した逆投影データを求める。本実施の形
態のようなコーンビーム状のＸ線を用いたヘリカルスキ
ャン方式では、その撮影領域（有効視野）は回転中心軸
を中心として半径ωの円筒形状を成し、再構成処理部１
２はこの撮影領域に複数のボクセル（立体画素）を規定
し、ボクセル毎に逆投影データを求める。この逆投影デ
ータに基づいて作成された３次元画像データ又は断層像
データは表示装置１４に送られ３次元画像又は断層像と
してビジュアルに表示される。

【００２４】次に本実施の形態の作用について説明す
る。ここで、システムのジオメトリは図４（ａ），
（ｂ）に示すように検出器列数Ｎ、基本スライス厚Thic
k 、焦点−回転中心間距離ＦＣＤ、撮影領域（有効視
野）の直径ω、ヘリカルピッチＰとし、一例としてN=1
0,Thick=2mm,FCD=500mm,FOV=240mmとする。基本スライ
ス厚とは、撮影領域ＦＯＶ付近での１チャンネル分の検
出素子に照射されるＸ線ビームの厚みとして定義され
る。ヘリカルピッチＰとは、Ｘ線源３の螺旋軌道の間
隔、具体的にはＸ線源３が１回転する間に移動するスラ
イド天板の移動距離として定義される。

【００２５】（１）逆投影データの作成方法まず、装置側、つまり再構成処理部１２は、Ｘ線焦点Ｆ
とボクセルの中心とを結ぶ直線（Ｘ線パス）に沿って投
影データが得られていると計算上認識しているが、実際
に実測される投影データはＸ線焦点Ｆと検出素子中心と
を結ぶＸ線パスに沿って得られる、換言するとこのＸ線
パスに感度中心が存在することが多い。この計算上のＸ
線パスと、実際のＸ線パスとのズレが画質を低下させる
誤差要因となり得る。この点、確認されたい。

【００２６】図６は、あるビューＩ（例えば頂点位置を
０°としたときのＸ線源３の回転角度）におけるＸ線ビ
ームと再構成ボクセルとの関係を示す模式図である。こ
こで斜線で示すボクセルＶに対するこのビューの投影デ
ータの逆投影を考える。Ｘ線焦点ＦとボクセルＶの中心
とを結んだ直線ＦＶＣを延長し、検出器面に交差する点
を点Ｃとする。図７に点Ｃと検出素子との関係を示す。
点Ｃは（ｎ，ｍ）の検出素子、（ｎ，ｍ+1）の検出素
子、（ｎ+1，ｍ）の検出素子、（ｎ+1，ｍ+1）の検出素
子各々の中心点間に存在するものとする。「各チャンネ
ルの中心位置」を“矩形のチャンネルの重心”と定義す
ると、点Ｃはいずれのチャンネルの中心からも外れてい
る。検出器がI.I.の時に良く行われるように最も近い検
出器列、最も近いチャンネルのデータを、欲しい直線Ｆ
ＶＣを通過したデータと近似すると、ＣＴの場合には上
述したような大きな誤差が発生してしまう。そこで本実
施の形態では、式（３）に示すように、計算上のＸ線パ
スＦＶＣの周囲に存在する実際の４本のＸ線パスに沿っ
て実測された投影データを前述の処理をしたデータ、つ
まり点Ｃ周囲の４チャンネル分における処理されたデー
タから、点Ｃと各チャンネル中心位置の距離の逆比で線
形の内挿補間し、得られた補間データを計算上のＸ線パ
スを示す直線ＦＶＣに沿って逆投影するデータとし、こ
れを所定の重み付けをして逆投影する。

【００２７】

【数１】

【００２８】ここでは距離の逆比で４データを線形補間
する方法を示したが、４データを非線形補間、又はＺ軸
方向に3,4,,,Ｎ列分のデータを用いる6,8,,,２Ｎデータ
の線形、若しくはＺ軸方向に3,4,,,Ｎ列分のデータを用
いる6,8,,,２Ｎデータの非線形補間を採用してもよい
し、チャンネル方向とＺ軸方向で補間関数を変えてもよ
い。

【００２９】（２）ビーム重複領域への２データ逆投影
方法図８は同じ位相（同じビューＩ）における、ある再構成
面を挟むｋ回転目のＸ線焦点Ｆ(k) からのＸ線ビームの
照射範囲と、Ｋ+1回転目のＸ線焦点Ｆ(k+1）からのＸ線
ビームの照射範囲とをＺ軸に垂直な方向から見た図であ
る。ｋ回転目のＸ線焦点Ｆ(k) からのＸ線ビームの照射
範囲と、Ｋ+1回転目のＸ線焦点Ｆ(k+1）からのＸ線ビー
ムの照射範囲とが一部重複するようにヘリカルスキャン
が実行される。重複領域外のボクセルＶ１に対しては、
焦点Ｆ(k) からのＸ線ビームだけが通過しているので、
焦点Ｆ(k）からのボクセルＶ１を通りある検出素子に至
るＸ線パスに沿って得られた投影データを処理したデー
タを、式（４）にしたがって重み付けして逆投影する。

【００３０】 Back(I,k) = 1/Ｗ²・D(k) …（４）ただし、D(k)はコンボリューション演算などの所定の処
理をされた投影データを示す。Ｗは、Ｘ線源の位置Ｆと
再構成点Ｖをx-y 平面に射影した２点間の距離を示す。

【００３１】重複領域内のボクセルＶ２に対しては両方
の焦点からのＸ線ビームが交差しているので、焦点Ｆ
(k) からのＸ線ビームで得られた投影データを所定の処
理後、式（４）にしたがって重み付けして逆投影したデ
ータBack(I,k) を得、焦点F(k+1)からのＸ線ビームで得
られたデータを同様に式（４）にしたがって重み付けし
て逆投影したデータBack(I,k+1) を得、式（５）にした
がって２つのデータBack(I,k) とBack(I,k+1) を重み付
け加算して当該ボクセルＶ２の逆投影データBack(I) を
得る。

【００３２】 Back(I) = α・Back(I,k)+(1- α) ・Back(I,k+1) …（５）ただし、α＝｜（点ＣＦのＺ座標) −（再構成点のＺ座
標）｜／（ＷＺ）そして、ボクセルＶ２のＣＴデータＶ(x,y,z) は、全ビ
ューの逆投影データBack(I) の積算として式（６）にし
たがって求められる。

【００３３】ここでＣＦは２つのビームが交差する点であり、ＷＺは
２つのデータを逆投影するＺ軸方向の範囲である。その
範囲が重複領域そのものであるときには図８のようにな
り、焦点とボクセルの位置関係で定まる。

【００３４】ここで２つのデータBack(I,k) とBack(I,K
+1) は重み係数αを用いて重み付け加算したが，αは必
ずしも式（５）の但し書きで特定したものである必要は
なく、焦点位置と再構成点との位置関係によって定まる
重み係数で有れば良いし、または重みαは0.5 ，0.7 な
どある値で一定としても良い。

【００３５】また、式（５）において２つの（逆投影さ
れる）コンボリューションされたデータＤ（チャンネ
ル，列）を逆投影して、Back(I,k）とBack(I,k+1）を得
た後、それぞれ重みづけ加算したが、式（７）、式
（８）にしたがって重み付け加算後に逆投影しても良
い。

【００３６】 D'(I) ＝α・D(k)+ (1-α)・D(k+1) …（７） Back(I）＝1/Ｗ²・D'(I) …（８）（３）外挿補間処理とヘリカルピッチに関してヘリカルピッチは、後者の文献によると“検出器の最上
列のチャンネルの中心に対するＸ線ビームと検出器の最
下列のチャンネルの中心に対するＸ線ビームとの交点が
被写体存在領域外側に位置することが必要十分である”
と解釈できる。ここで有効視野全体のボクセルに対して
前述の４データ線形補間による投影データを逆投影する
ためには、有効視野の最も端のボクセルの中心の外側に
上述の交点が存在すれば良い。これだけでもヘリカルピ
ッチはわずかに大きくなる。例えば従来と同じ条件では
ピッチP=13.72mm が得られる。

【００３７】もちろん４データの線形補間できない領域
は逆投影しないこととし、ＦＯＶ外側付近の画質低下を
無視してヘリカルピッチを大きくすることも可能であ
る。

【００３８】しかし、Ｘ線焦点とボクセルの中心を通る
直線（Ｘ線パス）と検出器面との交点のＺ座標が検出器
の最上列あるいは最下列のチャンネル中心より外側（上
又は下側）の場合、検出器の最も上側あるいは下側の２
列、２チャンネルのデータを使って外挿補間（補外とも
いう）を行い、逆投影するデータを作成する。この方が
画質が良い。

【００３９】例えば図９（ａ）は、ある位相（あるビュ
ーＩ）におけるＸ線ビームと再構成ボクセルの関係をＺ
軸に垂直な方向から見た図である。ボクセルＶに対する
逆投影を考える。焦点ＦとボクセルＶの中心を結んだ直
線を延長し、検出器面に交差する点を点Ｃとする（図９
（ｂ）参照）。点Ｃはチャンネル方向にはｎチャンネル
とn+1 チャンネル、Ｚ軸方向には１列目の上に存在す
る。点Ｃは明らかに最上端検出器列の中心Ｚ座標より上
側になる。そこで式（９）にしたがって、第１列と第２
列のｎチャンネルとn+1 チャンネルの４データを距離の
逆比で外挿補間して逆投影データBack(I）を得る。

【００４０】

【数２】

【００４１】交点が検出器の最下列のチャンネル中心よ
り下側の場合も同様に外挿し、式（９）でＺ(1）→Ｚ
(N），Ｚ(2）→Ｚ（N-1)にそれぞれ置換すれば良い。

【００４２】これにより、検出器列１列分外挿補間する
場合、ヘリカルピッチＰは式（１０）で定義でき、P=1
6.72mm とすることが可能であり、約22％大きくするこ
とができ、撮影時間の短縮化を実現する。

【００４３】Ｐ≦ Thick×((Ｎ＋2i)/2-0.5)×(FCD-FOV/2)/FCD ×2.0 …（１０）ここでは式（１０）でｉ＝１として、検出器１列分外挿
補間する場合を示したが、外挿補間の範囲はこれに限定
されない。有効視野ＦＯＶ端付近の画質劣化を許容でき
る場合には式（１０）下線部の値をN+2,N+3,,,というよ
うに大きくして行けば良い。ただし余り大きな外挿補間
はかえって画質を劣化させることがあるので、外挿逆投
影データする範囲（境界）を予め決定しておき、ヘリカ
ルピッチがその範囲を越えるときは、その範囲外には境
界のデータを与えても良い。即ち、式（９）でZ(2),Z
(1）に境界に対する値を入力しても良い。

【００４４】ここでは距離の逆比で４データ線形外挿補
間する方法を示したが、４データの非線形外挿補間、Ｚ
軸方向に3,4,,,Ｎ列分のデータを用いる6,8,,,２Ｎデー
タの線形、あるいは非線形外挿補間を採用してもよい。

【００４５】さて、上記外挿補間処理においては交点が
最端の検出器中心より外に存在するとき外挿補間を用い
ることを示したが、以下の方法でも良い。

【００４６】(1)スキャン時に各ビューにおけるＮ列分
のデータの上下に１列ずつダミーデータを持つ。 (2)各ビューにおけるＮ列分のデータを使って上下１列
ずつのデータを外挿補間しておく。

【００４７】例えばｎチャンネルの第1,2 列目、第N-1,
N 列目のデータから仮想的な第0,N+1 列のデータを下式
（１１）のように外挿する。

【００４８】 D(n,0) =2×D(n,1)-D(n,2) D(n,N+1)=2×D(n,N)-D(n,N-1) …（１１） (3)(2)で計算した仮想的な検出器列、第0,N+1 列を含め
て全部でN+2 列の検出器のデータと見なし、（１）記載
の内挿補間処理を行って逆投影すべきデータを求める。

【００４９】この外挿補間処理と内挿補間処理とを併用
する方法によると、(2）の固定的な処理は汎用のハード
ウェアによって高速な処理が可能であり、(3）の内挿補
間は（１）と同じ処理であることから、外挿補間用の特
殊なハードウェアを持たずに安価な構成による実現が可
能である。この例では上下に１列ずつ加えてN+2 列の仮
想的検出器列を作成したが、更に仮想的検出器列数を増
やすことで、式（１０）N+1 をN+2,N+3,,,と大きくする
場合にも対応できる。(1）は必ずしも必要でない。

【００５０】以上（１）乃至（３）により、ヘリカルピ
ッチを定めてスキャンを行い、投影データを所定の処理
をして得たデータを補間して逆投影して画像再構成す
る。

【００５１】（１）および（３）はヘリカルスキャンで
なくコンベンショナルスキャンにおける Feldkamp 再構
成にも適応できる。

【００５２】（第２の実施の形態）システム構成および
（１）逆投影データの作成方法、（２）ビーム重複領域
への２データ逆投影処理、（３）外挿補間処理とヘリカ
ルピッチに関しては、第１の実施の形態と同じであり、
説明は省略し、第１の実施の形態と相違する部分のみ説
明する。

【００５３】（４）ヘリカルピッチの決定方法第１の実施の形態で記述した（２）ビーム重複領域への
２データ逆投影処理では、ｋ回転目とｋ＋１回転目の２
焦点からの２つの投影データを１つのボクセルに対して
逆投影し、重み付け加算した。ここで４データの内挿補
間あるいは外挿補間で仮想的に逆投影データを作成して
逆投影する場合でも、投影データ又は逆投影データは、
あくまで内挿補間あるいは外挿補外によって作成される
ため、補間自体の誤差や、隣接するビューで補間に使う
検出器列またはチャンネルを切り換える場合に発生する
誤差があるため、わずかなアーチファクトが発生する。
この切り換えに起因するアーチファクトを軽減するため
に、本実施の形態ではヘリカルピッチＰを工夫する。

【００５４】さてヘリカルピッチＰを決定する際には、
シングルスライスＣＴの習慣もあり、式（１０）及び式
（１２）を満たすように決定する。

【００５５】Ｐ＝ Thick ×Ｉ (Iは整数） …（１２）且つＰ ≦ Thick ×((Ｎ＋2i)/2-0.5)×(FCD-FOV/2)/
FCD×2.0 …（１０）再掲例えば第１の実施の形態の
条件下ではP=16mmになる。しかし式（１２）のようにヘ
リカルピッチが基本スライス厚の整数倍の場合、切り換
えを、１回転 360°を整数分割したタイミングで行うた
め、何回転目でも常に同じ位相で同様の現象が発生して
しまう。例えば図１０はあるボクセルに対する逆投影の
ために投影データを４点内挿補間で求める際に用いる検
出器列の切り換えによるギャップの影響を示している。
図１０（ａ）が再構成面より下側のＸ線焦点Ｆ（Ｎ）に
よる切り換えによるギャップが生じる角度（方向）であ
り、図１０（ｂ）が１回転後の上側の焦点Ｆ（Ｎ＋１）
による切り換えギャップである。同じ位相（回転角）で
切り換えが発生しており、同じ方向に誤差を含んだ逆投
影が行われるためアーチファクトが重ね合わされ、２焦
点からの２つのデータを１つのボクセルに逆投影して重
み付け加算するにも関わらず、アーチファクトが弱まる
ことがない。重み付け加算した結果を図１０（ｃ）に示
す。

【００５６】そこで、第２の実施の形態では、ヘリカル
ピッチを式（１０）及び式（１３）を満たすように決定
する。

【００５７】Ｐ＝ Thick ×Ｘ（Ｘは整数でない） …（１３）且つＰ ≦ Thick ×((Ｎ＋2i)/2-0.5)×(FCD-FOV/2)/
FCD×2.0 …（１０）再掲つまり、ヘリカルピッチを
基本スライス厚の非整数倍に設定する。

【００５８】このとき、前述の切り換えによるギャップ
の方向は、図１１のようになる。図１１（ａ）が再構成
面より下側のＸ線焦点によるもの、図１１（ｂ）が上側
のＸ線焦点によるもの、図１１（ｃ）が重み付け加算結
果である。上側と下側でアーチファクトの切り換えが発
生する方向がずれたことで、互いに相殺し合い、明らか
にアーチファクトが弱められている。

【００５９】なお、ヘリカルピッチは上述した条件に限
定されるものではない。“切り換えが発生する位相が再
構成面を挟み上下でずれるように決定すること”が重要
であり、少なくとも“ヘリカルピッチが基本スライス厚
の非整数倍である”という条件が重要である。

【００６０】例えばフアンビーム再構成で良く知られて
いるように、１８０゜＋ファン角度のいわゆるハーフ再
構成をこのFeldkamp再構成と組み合わせる場合には、式
（１０）は必要条件ではない。式（１３）の条件が本質
的である。

【００６１】また、通常臨床現場において有効視野ＦＯ
Ｖは撮影対象部位によって、腹部はＭサイズ、頭部はＳ
サイズ、というように変える。ヘリカルピッチの条件式
（１０）のＦＯＶは後者の文献ではW=FOV/2=120mm で固
定されていたが、固定でなく、撮影対象部位のＦＯＶサ
イズに対応して可変とする。これにより、撮影領域が小
サイズのときは大きなヘリカルピッチで送ることが出来
る。

【００６２】例えば、ＦＯＶサイズを２４０ｍｍから１
２０ｍｍにした場合、３６０゜再構成の場合、式（１
０）によるとＰの上限は１６．７２ｍｍから１９．３６
ｍｍになり、式（１３）から適切な値を選ぶとＰは１
６．５ｍｍから１８．５ｍｍに変更される。あるいは逆
に、へリカルピッチからＦＯＶサイズを決定しても良
い。

【００６３】以上のように決定したヘリカルピッチでヘ
リカルスキャンを行い、第１の実施の形態と同様の手法
で画像再構成する。

【００６４】（第３の実施の形態）システム構成、
（３）外挿補間処理とヘリカルピッチ、（４）ヘリカル
ピッチの決定方法に関しては第１、第２の実施の形態と
同様とする。

【００６５】（５）逆投影データの作成方法投影データの重み付け、関数とのコンボリューションは
従来で掲げた文献と同様とする。

【００６６】第１の実施の形態の（１）では主に４デー
タの線形補間による逆投影データの作成方法に関して詳
しく説明した。第３の実施の形態では非線形補間によっ
て逆投影データを作成する方法について詳しく記述す
る。

【００６７】非線形補間の重み係数曲線はガウス関数、
三角関数、高次関数など無数に存在するが、ここでは比
較的単純な方法を説明する。

【００６８】(1)再構成するボクセルＶのＺ軸方向のサ
イズをＨｖとする（図１２参照）。 (2)ボクセルＶの中心ＶｃからＺ軸方向に上下に等間隔
ΔＺに並ぶ点Ｊ個を考える。ここではΔZ=Hv/J,J=5とす
る。上からMicroV(1), MicroV(2),,, と称する。

【００６９】(3) (2)で想定したＪ個の点のうち最も上
にあるMicroV(1) を考える。あるビューＩにおいて、Ｘ
線焦点と点 MicroV(1)を結ぶ直線を延長して検出器面と
交わる点に最も近い２列２チャンネルの計４データを用
いて４データの線形補間を行い、MicroV(1）に逆投影し
てBack−MicorV(I,1）を得る。 (4)全てのMicroV(J）に関して上と同様に逆投影し、そ
れぞれBack−MicroV(I,J）を得る。

【００７０】(5)式（１４）にしたがって、全てのMicro
V(J）に対して逆投影された値Back−MicroV(I,J）を加
算平均し、ボクセルＶへの逆投影された値Back(I）とす
る。以上により、線形補間のみが可能な安価なシステム構
成、ハードウェア構成で複雑な非線形補間を行うことが
可能である。またこの補間方法によれば、ボクセル中心
を通過した直線上のデータを逆投影するのではなくボク
セル全体を通過したビームを逆投影することになり、ビ
ームの広がりを考慮したより精度の高い方法といえる。

【００７１】結果として、図１３に示すように、ボクセ
ルを通過したＸ線ビームの広がり、つまりボクセルの位
置（焦点からの距離）に依存して２列から４列の投影デ
ータを適当に用いて１ボクセルの逆投影データを作成す
ることになる。

【００７２】上記(2）においてボクセルＶを等間隔に分
割したが、必ずしも等間隔である必要はない。また分割
数J=5 としたが、分割数は任意である。また(3）におい
て４データの線形補間を用いたが、これに限定されるも
のではなく、いかなる補間方法でも良い。また(5）にお
いてはボクセルＶへの逆投影値を求めるときに加算平均
を行ったが、重み付き加算などを用いても良い。(2）の
分割間隔と分割数を変え、(5）で重み付き加算を行うこ
とでより複雑な非線形補間を行うことができる。

【００７３】また上記ではＪ点に関して各々４点線形補
間を行って逆投影したが、焦点とボクセル中心を結ぶ直
線の延長と検出器面との交点位置とボクセルの位置か
ら、図１３のような位置依存性によるビームの広がりを
考慮した関数を用いて非線形補間しても良い。ある検出
器列に対する重みＷt(ある検出器）の式（１５）は交点
位置とボクセルの位置の関数となり、次のように与えら
れる。

【００７４】Ｗt(ある検出器列）＝Ｆ（交点位置、ボクセルの位置） …（１５）または、位置依存性を無視することで簡略化し、次の式
（１６）を適用しても良い。このとき、回転中心におけ
る式（１５）の重みに等しくなるようにすると画質劣化
が目立たなくなる。

【００７５】Ｗt(ある検出器列）＝Ｆ（交点位置） …（１６）例えばあるボクセルに逆投影するときに、交点位置から
第１〜第Ｎ列までの重みが式（１６）で次のように求ま
ったとする。

【００７６】Ｗt(1)=0.0，Ｗt(2)=0.0，Ｗt(3)=0.3，Ｗ
t(4)=0.6，Ｗt(5)=0.1，Ｗt(6)＝Ｗt(7)＝… Ｗt(Ｎ)=
0.0 チャンネル方向の重みをＷt −ＣＨとするとき、逆投影
するデータは次の式（１７）で与えられる。

【００７７】また最初の方法において各点に対する逆投影における重
みはほとんど同じであることから、逆投影前にデータを
加算平均しても良い。即ち、(1),(2）の処理を同様に行
ったあと、 (3)(2)で想定したＪ個の点のうち最も上にあるMicroV
(1）を考える。あるビューＩにおいて、焦点と点MicroV
(1）を結ぶ直線を延長して検出器面と交わる点に最も近
い２列２チャンネルの計４データを用いて４点線形補間
を行い、Pre -Back- MicroV(I,1）を得る。 (4）全てのMicroV(J）に関して上と同様に４点線形補間
し、各々Pre - Back- MicroV(I,I）を得る。

【００７８】(5）全てのMicroV(J）に関するPre - Back
- MicroV(I,J）を加算平均し、ボクセルへ逆投影する値
Pre - Back(I）とする。 (6）上のPre - Back(I）を逆投影してボクセルＶへ逆投
影された値Back(I）とする。これによって、逆投影する
計算時間を大幅に短縮でき、しかも逆投影を全MicroV
(J）に行わず、１回で済ます誤差はほとんど無視でき
る。ただし、上でも必ずしも加算平均である必要はなく
重み付き加算などでも良い。

【００７９】（６）２データ逆投影方法２ 360°分の再構成開始角と終了角の方向に大きなギャッ
プが存在するため、画像上に明瞭なストリークが発生す
るという問題があった。またビーム重複領域への２デー
タ逆投影法を行うとノイズの少ない濃度分解能の良い画
像になるかわり、コーン角の大きい斜行したデータを用
いるために実効スライス厚がやや厚めになる。臨床現場
ではノイズより実効スライス厚の薄さが優先されること
もあり、その方法を説明する。

【００８０】ＸＹ面に対するＸ線ビームの角度、つまり
コーン角の小さいＸ線ビームだけを逆投影できれば実効
スライス厚は薄くなる。したがってＫ回転目とK+1 回転
目のＸ線焦点Ｆ(k）とＦ(k+1）からのＸ線ビームの重複
領域内のごく限られた領域(Border Area）、つまりＫ回
転目とK+1 回転目のＸ線焦点Ｆ(k）とＦ(k+1）各々から
のＸ線ビームのコーン角の略同一となる領域内のボクセ
ルに対しては２データを逆投影し、重複領域外のボクセ
ルに対しては例え２つのＸ線ビームが重複していても、
コーン角の小さいＸ線ビームの投影データだけを選択的
に採用して逆投影する。

【００８１】図１５（ａ）はBorder Area の一例を示
す。このとき、重複領域内であってBorder Area 外の一
方の領域Ａ内のボクセルへはコーン角の小さい焦点Ｆ(k
+1）からのＸ線によって得られた投影データを逆投影
し、重複領域内であってBorder Area 外の他方の領域Ｂ
内のボクセルへはＦ(k）からのＸ線によって得られた投
影データを逆投影する。ただし２つの焦点からのコーン
角がほぼ等しいBorder Area 内のボクセルへは２つの焦
点Ｆ(k）およびＦ(k+1）からそれぞれ再構成点へ逆投影
してBack(I,k),Back(I,k+1）を得、各々を重み付け加算
あるいは加算平均して再構成点への逆投影値Back(I）を
得る。

【００８２】図１５（ｂ）のように、ある再構成平面を
考えると、再構成平面を挟む上下の焦点のコーン角の差
が大きいときはコーン角の小さいビームだけを逆投影
し、差が小さいときは上下両方の焦点から逆投影して重
み付け加算することになる。すなわち360 °分の投影デ
ータで１枚の断層像を再構成をするのではなく、ややオ
ーバーラップした360 °＋αのデータを用いて重複領域
は重み付け加算して360°の再構成データを作成し、１
枚の断層像を再構成することになる。重み付け加算を行
う場合、重みはこの角度に対応して線形あるいは非線形
に変化させると良い。

【００８３】ここで角度に対応した重み付けについて
説明する。図２３は図１５（ｂ）で、横軸の角度で収集
されたデータを縦軸の重みで逆投影することを示した図
である。図２３（ａ）は参考に示した図であり、従来の
逆投影法で重複領域でもコーン角の小さい方のデータを
選択して逆投影する方法である。逆投影する角度は２π
すなわち３６０°である。図２３（ｂ）および図２３
（ｃ）は重複角をαとし、２回転で得られたデータを重
み付けして逆投影する方法である。図２３（ｂ）は線形
な重み付けであり、図２３（ｃ）は非線形な重み付けで
ある。ギャップの影響を抑制するという目的から、重み
自体が連続、かつ重みの１次微分も連続かつ１次微分の
最大値が最小になるような非線形な重み関数が理想的で
ある。

【００８４】これにより、再構成開始角と終了角の方向
に発生した明瞭なアーチファクトを消去あるいは減弱で
きる。

【００８５】Border Area の形状、重複領域の範囲（角
度）は上に限定されず、図１４のように平面内位置依存
性があってもよい。また重複領域では２つのビームは線
形又は非線形重み付け加算に限定されない。重み一定の
重み付け加算でも良いし、加算平均でも良い。

【００８６】また、上において２つの（逆投影される）
コンボリューションされたデータＤ（チャンネル，列）
を逆投影してBack(I,k）とBack(I,k+1）を得た後、それ
ぞれを重み付け加算したが、重み付け加算後に逆投影し
ても良い。即ち、式（４）、（５）を変形した式（７）
を採用する。

【００８７】 D'(I）＝β・D(k)+(1-β)・D(k+1) Back(I）＝1/Ｗ²・D'(I) …（７）再掲Ｘ線が２回重複して照射される領域の２種類の重み付け
方法の違いについて再度説明する。

【００８８】（１）ある角度のデータに対して、スライ
ス面内の各ボクセルの重みは位置依存あり、図１４で記
述した方法について説明する。例えば図２４（ａ）の同
一アキシャル面内にある（すなわちＺ座標か同一の）２
つのボクセルＶ１とＶ２を考える。ボクセルＶ１とＶ２
には、Ｆ(k) とＦ(k+1) の２つの焦点からＸ線ビームか
照射される。

【００８９】このときボクセルＶ１を通りＺ軸（回転
軸）に平行な直線Ｌ(V1)を考えこの直線Ｌ(V1)とＦ(K)
およびＦ(K+1) から照射されるＸ線ビームの端との交点
を、ＤおよびＣとする。このとき、この直線上の各ボク
セル焦点Ｆ(K) のデータを逆投影するときの重みＷ(k)
は、図２４（ｂ）のようになる。同様に、焦点Ｆ(k+1)
のデータを逆投影するときの重みＷ(k+1) は図２５
（ｃ）である。

【００９０】同様にボクセルＶ１と同一のアキシャル
面内にある（すなわちＺ座標が同一の）ボクセルＶ２を
通る直線上のボクセルへの焦点Ｆ(k) ，Ｆ(k+1) の重み
Ｗ(k) ，Ｗ(K+1) は、図２４（ｄ）のようになる。図２
４（ｂ）と図２４（ｄ）で示されるようにＶ１とＶ２の
重みＷ(k) は異なり、すなわち、同じ焦点から得られた
データを同一のアキシャル面内に逆投影する場合であっ
ても、ボクセルと焦点のアキシャル面内の位置関係に依
存して逆投影するときの各々のビームの重みが異なるこ
とになる。

【００９１】（２）ある角度のデータに対して、スライ
ス面内の全ボクセルの重みが同一図１５で記述した方法について説明する。図２６（ａ）
は同一アキシャル面にあるボクセルＶ１とＶ２、および
それらとは異なるアキシャル面にあるボクセルＶ３を考
える。３つのボクセルいずれにも、２つの焦点Ｆ(k) お
よびＦ(k+1) からのＸ線ビームか照射されている。

【００９２】この方法では前述のように重複した領域
の限定された領域だけに２つのビームを逆投影するので
ボクセルＶ３はコーン角の小さい方の焦点泣置で得られ
た投影データに基づく逆投影データのみが逆投影され
る。

【００９３】次に、ボクセルＶ１を通りＺ軸に平行な
直線Ｌ(V1)を考え２つのデータを重複して逆投影する領
域を図２５（ａ）のBorder Area として設定し，この直
線Ｌ(V1)とBorder Area との交点をＢ１およびＢ２とす
る。このとき、この直線上の各ボクセルへ焦点Ｆ(k) の
データを逆投影するときの重みＷ(k) は、図２５（ｂ）
のようになり、焦点Ｆ(k+1) のデータを逆投影するとき
の重みＷ(k+1) は図２５（ｃ）のようになる。２つのデ
ータが重み付けされて逆投影される領域が図２４と異な
ることに注目されたい。

【００９４】またボクセルＶ１と同一のアキシャル面内
にある（すなわちＺ座標か同一の）ボクセルＶ２を通る
直線上のボクセルへの焦点Ｆ(k) ，Ｆ(k+1) ) の重みＷ
(k)，Ｗ(k+1) も、同様にBorder Area との交点から、
図２５（ｄ）のようになる。これはボクセルＶ１に対す
る重み図２５（ｂ）と同じである。つまり重みが（１）
のようにビームの広がりに依存しない、つまりアキシャ
ル面内のボクセルの位置に依存しないので、同一のアキ
シャル面内の全ボクセルに対して逆投影するときの２つ
のビームの重みが同一になる。

【００９５】つまり、図１５（ｂ）あるいは図２３のよ
うな角度による重み表現が可能になる。これはハードウ
ェアで実現する際に簡便な構成で実現可能であることを
示し、またコーン角の大きいデータを画像再構成に利用
しないことになるので、画質も向上する。

【００９６】以上説明したシステム構成で、（３）外挿
処理とヘリカルピッチ、（４）ヘリカルピッチの決定方
法２で決定されたヘリカルピッチでスキャンし、（１）
逆投影データの作成方法で逆投影するデータを作成し、
（６）２データ逆投影方法２で逆投影して画像を再構成
する。

【００９７】本発明は上述した実施の形態に限定される
ことなく種々変形して実施可能である。

【００９８】

【発明の効果】本発明によれば、コーン角の不連続によ
るストリークアーチファクトの発生を軽減し得る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態によるＸ線コンピュータ断層
撮影装置の構成図。

【図２】図１のガントリの外観図。

【図３】図１の２次元アレイ型Ｘ線検出器の斜視図。

【図４】各種パラメータの説明図。

【図５】ヘリカルピッチの説明図。

【図６】計算上のＸ線パスの説明図。

【図７】内挿補間処理の説明図。

【図８】重複領域内のボクセルで交差するＸ線パスを示
す図。

【図９】外挿補間処理の説明図。

【図１０】従来の補間に用いる投影データのｋ回転目と
ｋ＋１回転目の切り換えによるアーチファクトの発生に
関する説明図。

【図１１】第２の実施の形態による補間に用いる投影デ
ータのｋ回転目とｋ＋１回転目の切り換えによるアーチ
ファクトの軽減に関する説明図。

【図１２】第３の実施の形態による非線形補間で適用さ
れるボクセルＶの中心ＶｃからＺ軸方向に上下に等間隔
ΔＺに並ぶ点Ｊ個を示す図。

【図１３】第３の実施の形態による非線形補間に使われ
る投影データとボクセルの位置との関係を示す図。

【図１４】重複領域内のBorder Area を示す図。

【図１５】Border Area の形状、重複領域の範囲の平面
内位置依存性の説明図。

【図１６】１次元アレイ型Ｘ線検出器の斜視図。

【図１７】コンベンショナルスキャンとヘリカルスキャ
ンの説明図。

【図１８】基本スライス厚の説明図。

【図１９】コーンビームスキャンの説明図。

【図２０】従来の重複領域内ボクセルに対する投影デー
タの取り扱いの説明図。

【図２１】重複領域を示す図。

【図２２】従来のヘリカルピッチの決定方法の説明図。

【図２３】角度変化に対する重み関数を示す図。

【図２４】ボクセルと焦点のアキシャル面内の位置変化
に対する重み関数を示す図。

【図２５】Border Area に対応する重み関数を示す図。

【符号の説明】

１…ガントリ、２…回転リング、３…Ｘ線源、４…Ｘ線フィルタ、５…２次元アレイ型Ｘ線検出器、６…寝台、７…高圧発生器、８…Ｘ線制御器、９…架台寝台制御器、１０…システム制御器、１１…データ収集部、１２…再構成処理部、１３…表示装置。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】被検体の体軸方向に広がりを持つＸ線を
発生するＸ線源と、被検体の体軸方向に沿って複数列配
列され被検体の透過Ｘ線を収集する多チャンネル型のＸ
線検出手段と、前記Ｘ線源と被検体との相対移動と相対
回転運動によってらせん状スキャンをし、収集したデー
タを処理し、処理したデータを逆投影することにより画
像を再構成する手段とを有するＸ線コンピュータ断層撮
影装置において、前記らせん状スキャンのピッチを基本スライス厚の非整
数倍として前記らせん状スキャンを行い、撮影領域に定
めたボクセル毎に逆投影データを求めることを特徴とす
るＸ線コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】前記基本スライス厚は、１チャンネル分
の検出素子に照射されるＸ線ビームの撮影領域における
厚みであることを特徴とする請求項１記載のＸ線コンピ
ュータ断層撮影装置。
【請求項３】前記Ｘ線源と逆投影するボクセルとの位
置関係から逆投影するためのデータを、元のデータを２
方向に補間して得ることを特徴とする請求項１又は請求
項２記載のＸ線コンピュータ断層撮影装置。