JP4561981B2

JP4561981B2 - Ｘ線ｃｔ装置

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Publication number: JP4561981B2
Application number: JP2005001826A
Authority: JP
Inventors: 正之亀川; 武人岸; 修平大西
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 2005-01-06
Filing date: 2005-01-06
Publication date: 2010-10-13
Anticipated expiration: 2025-01-06
Also published as: JP2006189342A

Description

本発明は、例えばプリント配線基板等に搭載されている電子部品等、工業製品の内部欠陥や内部構造等を被破壊のもとに調査すべく、その断層像を得るための産業用のＸ線ＣＴ装置に関する。

産業用のＸ線ＣＴ装置においては、一般に、互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に、Ｘ線光軸に直交する軸の回りに回転する回転テーブルを配置し、その回転テーブル上に被写体を保持した状態でＸ線を照射しつつ、回転テーブルを所定の微小角度ずつ回転させるごとにＸ線検出器からのＸ線透過データを取り込む。そして、その取り込んだＸ線透過データを用いて、回転テーブルの回転軸に直交する平面に沿った被写体の断層像を再構成する（例えば特許文献１参照）。ここで、回転テーブルは、通常、移動機構によってＸ線光軸の方向（ｘ軸方向）およびそれに直交する方向（ｙ，ｚ軸方向）に移動可能となっているとともに、この回転テーブルの上に、被写体を回転軸に直交する２軸方向（ｘ，ｙ軸方向）に移動させるためのｘｙステージを備えたものも知られている。

このような産業用のＸ線ＣＴ装置において、被写体の一部領域を拡大した断層像を得ようとする場合、従来、拡大再構成およびＲＯＩ（関心領域）の再設定というという機能を備えたものが知られている（例えば特許文献２参照）。この機能は、例えば被写体の全域をカバーする断層像上で関心領域を指定することにより、その領域をデジタル画像処理により画面上で拡大する機能である。
特開２００４−１１７０２４号公報特開平１０−３８８１９号公報

ところで、上記した従来の拡大再構成機能により拡大された断層像は、計算により拡大された断層像であって、計算に寄与する生データ（Ｘ線透過データ）は拡大前のものと同じである。従って拡大再構成後の画質は劣ることになる。また、ある広がりを持つ断層像全体の分解能をより高くした画像を必要とする場合、単に撮影倍率を上げただけでは視野が狭くなってしまい、その目的を達成することはできない。

本発明の主たる課題は、従来の拡大再構成による拡大断層像に比して、より高画質の拡大断層像を得ることのできるＸ線ＣＴ装置を提供することにある。

また、本発明の他の課題は、任意の広がりを持つ断層像全体の分解能を向上させることのできるＸ線ＣＴ装置を提供することにある。

上記の課題を解決するため、本発明のＸ線ＣＴ装置は、互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に、被写体を保持してＸ線光軸に直交する回転軸を中心として回転する回転テーブルが配置されているとともに、その回転テーブルを回転させつつ所定の角度ごとに取り込んだ被写体のＸ線透過データを用いて、上記回転軸に直交する平面に沿った被写体の断層像を再構成する再構成演算手段を備えたＸ線ＣＴ装置において、あらかじめ撮影された被写体の断層像の表示画面上で、拡大撮影すべき領域を指定する拡大ＣＴ撮影領域指定手段と、その指定内容と、被写体の形状・寸法および上記回転軸に対する位置に係る情報を用いて、上記回転テーブルを、当該回転テーブルを回転させたときに被写体とＸ線源とが干渉せずに可及的にＸ線源に接近する位置にまでＸ線光軸方向に移動させ、かつ、その状態で上記指定された領域がＣＴ撮影領域となるように上記Ｘ線検出器をＸ線光軸方向に移動させるテーブル・検出器位置決め手段を備えていることによって特徴づけられる（請求項１）。

ここで、本発明においては、上記回転テーブル上に、被写体を搭載してその回転軸に直交する平面上で移動するｘｙステージが設けられ、そのｘｙステージを、上記拡大ＣＴ撮影領域指定手段により指定された領域の中心が上記回転軸上に位置するように移動させるｘｙステージ位置決め手段を備えるとともに、上記テーブル・検出器位置決め手段は、上記ｘｙステージ位置決め手段によるｘｙステージの位置決め状態で上記回転テーブルを回転させたときに被写体とＸ線源との間に介在する最小隙間が所定隙間となる位置に当該回転テーブルをＸ線光軸方向に移動させることを特徴とする構成（請求項２）を採用することができる。

また、本発明では、前記した他の課題を解決するため、ｘｙステージを備えた請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置において、上記拡大ＣＴ撮影領域指定手段は、あらかじめ撮影された断層像の表示画面上で、拡大撮影すべき複数の領域を互いに重複するように、かつ、互いに同じ広さで指定できるように構成され、上記テーブル・検出器位置決め手段は、その指定内容と、被写体の形状・寸法および上記回転軸に対する位置に係る情報を用いて、上記ｘｙテーブルの移動により上記各指定領域の中心を上記回転軸上に位置させて回転テーブルを回転させたときの被写体とＸ線源との間に介在する最小隙間が所定の隙間となる位置に当該回転テーブルをＸ線光軸方向に移動させ、かつ、その状態で上記指定された領域の広さがＣＴ撮影領域となる位置に上記Ｘ線検出器を移動させるように構成され、上記ｘｙステージ位置決め手段は、その位置決め状態で上記指定された各領域の中心が上記回転軸上に位置するように順次ｘｙテーブルを移動させるように構成されているとともに、そのｘｙテーブルの各位置決め状態で回転テーブルを回転させてそれぞれＣＴ撮影を行う撮影手順制御手段と、これらの各ＣＴ撮影により得られたＸ線透過データを用いてそれぞれに再構成した各指定領域の断層像を１つの断層像に合成する断層像合成手段を備えた構成（請求項３）を採用することができる。

以上の請求項１〜３に係る発明においては、上記あらかじめ撮影された断層像を用いた画像処理により、上記被写体の形状・寸法および上記回転軸に対する位置に係る情報を求める画像処理手段を備えた構成（請求項４）、あるいは、上記回転テーブル上に保持された被写体を、上記回転テーブルの回転軸に平行な方向から撮影する光学カメラを備え、その光学カメラによる被写体の外観像を用いた画像処理により、上記被写体の形状・寸法および上記回転軸に対する位置に係る情報を求める画像処理手段を備えた構成（請求項５）のいずれをも好適に採用することができる。

また、以上の請求項１〜５に係る発明においては、上記拡大ＣＴ撮影領域指定手段により指定された領域をＣＴ撮影領域する位置決めが幾何学的に不能である場合に、上記テーブル・検出器位置決め手段は、位置決め可能な範囲で被写体とＸ線源が最も接近した最大の撮影倍率が得られる位置に上記回転テーブルおよびＸ線検出器を位置決めするように構成され、その状態で撮影されたＸ線透過データを用いて再構成された断層像を、ソフトウエアにより拡大再構成する拡大再構成演算手段を備えた構成（請求項６）を採用することができる。

本発明は、従来のＲＯＩ（関心領域）の指定と同等の指定を行うことにより、その領域をＣＴ撮影領域とすべくＸ線源に対する回転テーブル並びにＸ線検出器の位置（ＳＯＤ並びにＳＩＤ）を自動的に決定し、その際、可及的に被写体をＸ線源に近づけて高い撮影倍率のもとにＣＴ撮影を行うことで、指定された領域のＸ線透過データを可及的に高い分解能のもとに採取し、そのＸ線透過データを用いた再構成演算により、指定された領域の断層像の画質を向上させることを可能とするものである。

すなわち、ある領域をＣＴ撮影領域とするようなＳＯＤとＳＩＤの組み合わせは実質的に無限に存在するが、本発明では、あらかじめ任意の撮影倍率のもとに撮影した被写体の断層像の表示画面上で、例えば円形等により拡大撮影すべき領域を指定すると、被写体の形状・寸法および回転軸に対する位置に係る情報に基づいて、回転テーブルの回転時に被写体とＸ線源とが干渉せずに可及的にＸ線源に対して回転テーブルが接近する位置にまで回転テーブルをＸ線源に近づけた上で、指定領域がＣＴ撮影領域と一致するようにＸ線検出器のＸ線光軸方向への位置を決定する。これにより、指定領域の撮影倍率を可及的に大きく、しかも可及的に明るいＸ線透過データを得ることのできるＳＯＤおよびＳＩＤのもとにＣＴ撮影を行うことができ、このようにして得られたＸ線透過データを用いて再構成した断層像は、従って、指定領域を可及的に高い空間分解能および濃度分解能のもとに表した断層像となり、従来の拡大再構成による断層像に比して画質が向上する。

また、請求項２に係る発明のように、回転テーブル上にｘｙステージを備えたものにあっては、指定領域の中心が回転軸上に位置するように自動的にｘｙテーブルを移動させる機能を追加するとともに、そのｘｙテーブルの位置決め状態においてＸ線源と被写体とが所定の隙間を介在して相互に干渉しない位置に回転テーブルを位置決めすれば、オペレータに負担をかけることなく、上記と同等の作用を奏することができる。

請求項３に係る発明は、上記に加えて前記した他の課題を解決するものであって、あらかじめ撮影した断層像の表示画面上で、互いに同じ広さで、かつ、互いに重複する複数の指定領域の設定を可能とし、その各指定領域の中心が回転軸上に位置するように順次ｘｙステージを移動させる機能（ｘｙステージ位置決め手段）を追加するとともに、テーブル・検出器位置決め手段による回転テーブルの位置決めは、各指定領域の中心を回転軸上に位置させた状態でそれぞれ回転テーブルを回転させたときのＸ線源と被写体との最小隙間が所定の隙間となる位置とする。つまり、被写体上の最も端に近い指定領域を回転軸上に位置させた状態でも、Ｘ線源と被写体とが干渉せずに、かつ、これらが最も接近した位置とする。各指定領域の中心を回転軸上に位置させた状態でそれぞれＣＴ撮影して得られたＸ線透過データを用いて各指定領域に対応する断層像を再構成すれば、これらの各断層像は上記と同様に可及的に高い空間並びに濃度分解能を有する断層像となる。そして、これらの各断層像を合成して１つの断層像を構築すれば、その構築された断層像は、広い領域でしかも高い空間並びに濃淡分解能を持つ断層像となり、前記した他の課題を解決することができる。

以上の各請求項に係る発明において、被写体の形状・寸法および回転軸に対する位置に係る情報は、例えば被写体の全域をカバーする、あらかじめ撮影された断層像の表示画面上でその断層像を内包する円等をオペレータが入力し、あるいは回転テーブルの回転軸に略平行な方向から被写体を撮影する光学カメラによる外観像の表示画面上で同等の円等をオペレータを入力してもよいが、請求項４または５に係る発明のように、あらかじめ撮影された断層像もしくは回転軸に平行な方向から撮影した被写体の光学像を用いた画像処理により、被写体の形状・寸法および回転軸に対する位置情報を求めるように構成すると、オペレータの負担を軽減させることができる。

そして、請求項６に係る発明は、指定された領域の大きさによってはその領域をＣＴ撮影領域とするようなＳＯＤおよびＳＩＤが得られない場合があり、それに対処するための構成を有している。つまり、例えば被写体の全体の大きさとの関連において極めて微小な領域をオペレータが指定した場合、装置による幾何学的倍率が限界に達するが、その場合、請求項６に係る発明においては、その指定領域をＣＴ撮影領域に一致させることができないものの、位置決め可能な範囲で被写体とＸ線源が最も接近した最大の撮影倍率が得られる位置に回転テーブルおよびＸ線検出器を位置決めし、その状態で撮影したＸ線透過データを用いた断層像をソフトウエアにより拡大再構成することで、上記した各実施の形態とほぼ同等の作用効果を奏することができる。

請求項１、２に係る発明によれば、従来の拡大再構成による断層像に比して、指定した領域の拡大断層像をより高い画質のもとに得ることができる。

また、請求項３に係る発明によれば、上記に加えて、任意の広がりを持つ領域の断層像を高い分解能のもとに得ることができる。

更に、請求項４または５に係る発明では、被写体の形状・寸法および回転軸に対する位置に係る情報を装置側で自動的に認識するので、上記した各発明における高分解能の断層像を得るためにオペレータに掛かる負担を軽減することができる。

そして、請求項６に係る発明によると、幾何学的な撮影倍率が限界を越えるような領域が指定されても、可及的に高い倍率のもとにＣＴ撮影したＸ線透過データを用いて、ソフトウエアで拡大した断層像が得られるので、オペレータは指定領域の設定に際して装置上の限界等を考慮することなく、任意の大きさの指定領域を設定することが可能となり、操作性が向上する。

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明の実施の形態の構成図で、機械的構成を表す模式図とシステム構成を表すブロック図とを併記して示す図である。

Ｘ線源１に対向してＸ線検出器２が配置されており、これらの間に被写体Ｗに回転を与えるための回転テーブル３が配置されている。この回転テーブル３は、Ｘ線源１からのＸ線光軸Ｌに沿ったｘ軸方向に直交するｚ軸方向の回転軸Ｒを中心として回転が与えられるとともに、テーブル移動機構４によって互いに直交するｘ，ｙ，ｚ軸方向に移動できるようになっている。この回転テーブル３およびテーブル移動機構４は、テーブルコントローラ１１から供給される駆動信号により駆動制御される。また、回転テーブル３の上には、被写体Ｗを搭載してｘ，ｙ軸方向に移動させるためのｘｙステージ５が設けられており、このｘｙステージ５は、ステージコントローラ１２から供給される駆動信号によって駆動制御される。更に、Ｘ線検出器２はｘ軸方向に移動可能となっており、検出器位置コントローラ１３から供給される駆動制御信号によってそのｘ軸方向への位置を変化させることができる。

ＣＴ撮影に際しては、被写体Ｗをｘｙステージ５上に載せてＸ線を照射しつつ、回転軸Ｒを中心として回転を与え、微小回転角度ごとにＸ線検出器２からのＸ線透過データをＣＴ画像再構成演算装置１４に取り込む。ＣＴ画像再構成演算装置１４では、このようにして取り込んだ３６０°分の被写体ＷのＸ線透過データを用いて、回転軸Ｒに直交するｘ−ｙ平面に沿った面でスライスした被写体Ｗの断層像を構築する。この断層像は演算装置２０を経由して表示器１５に表示することができる。

演算装置２０は、実際にはコンピュータとその周辺機器によって構成され、インストールされているプログラムが有している機能を実現するように動作するのであるが、この図１では、説明の便宜上、インストールされているプログラムが有している機能ごとのブロック図で示している。

すなわち、演算装置２０は、上記した表示器１５の表示内容を制御する表示制御部２１のほかに、後述するように回転テーブル３およびＸ線検出器２の初期位置でのＣＴ撮影により得られた被写体ＷのＸ線透過データを用いてＣＴ画像再構成演算装置１４により構築された断層像を用いた画像処理により、被写体Ｗの形状・寸法および回転軸Ｒに対する位置に係る情報を得る画像処理部２２と、その画像処理部２２により求められた被写体Ｗの形状・寸法および回転軸Ｒに対する位置に係る情報と上記した断層像上でオペレータが指定した拡大ＣＴ撮影領域に基づいて回転テーブル３およびＸ線検出器２のｘ軸方向への位置を求めるテーブル・検出器位置決め演算部２３、同じくオペレータが断層像上で指定した拡大ＣＴ撮影領域の中心が回転軸Ｒ上に位置するようにｘｙステージ５の位置を求めるステージ位置決め演算部２４、ＣＴ画像再構成演算装置１３により再構成された複数の断層像を合成して１枚の断層像に合成する画像合成部２５、および全体を制御する制御部１６を備えている。

また、演算装置２０には、上記した拡大ＣＴ撮影領域をオペレータが指定したり、他の指令等を装置に与えるためのマウスやキーボード等からなる操作部１６が接続されている。

さて、以上の本発明の実施の形態の動作を、その使用方法とともに述べる。
まず、図２（Ａ）に模式的な平面図で示すように、回転テーブル３およびＸ線検出器２を適当な初期位置、例えば被写体Ｗの全域をカバーできるＣＴ撮影が可能な位置、に位置させた状態で、ｘｙテーブル５上に被写体Ｗを搭載し、予備的なＣＴ撮影を行う。ＣＴ画像再構成演算装置１４では、そのＣＴ撮影により得られた被写体ＷのＸ線透過データを用いて、予備的な断層像Ｗｐを再構成する。この断層像Ｗｐは、演算装置２０の表示制御部２１を経由して表示器１５に表示される。その表示例を図２（Ｂ）に示す。この断層像Ｗｐはまた、画像処理部２２に取り込まれ、被写体Ｗの形状・寸法、および回転軸Ｒに対する位置関係が求められる。

オペレータは、図２（Ｂ）に例示されている表示器１５の画面上で、拡大断層像を得るべき領域を指定する。この指定は、同図に例示するように円Ｃによって行うことができ、操作部１６の操作によりその中心と大きさを設定することができる。その設定状況は表示器１５の画面上に断層像Ｗｐとともに表示される。

演算装置２０のテーブル・検出器位置決め部２３は、その設定内容と、画像処理部２２で求められた被写体Ｗの形状・寸法および回転軸Ｒに対する位置情報を用いて、被写体Ｗを回転軸Ｒを中心として回転させたときに、Ｘ線源１に対して干渉せずに可及的に接近する位置、具体的には、被写体Ｗの回転時におけるＸ線源１との最小隙間が、あらかじめ設定されている隙間となる回転テーブル３のｘ軸方向への位置を求めるとともに、その回転テーブル３の位置において指定領域ＣがＣＴ撮影領域と一致するＸ線検出器２のｘ軸方向への位置、つまり指定領域Ｃを通過したＸ線がＸ線検出器２の有効幅に過不足なく入射する位置を求める。このようにして求められた回転テーブル３およびＸ線検出器２のｘ軸方向への位置を実現すべく、テーブルコントローラ１１および検出器位置コントローラ１３を通じて回転テーブル３およびＸ線検出器２をｘ軸方向に移動させる。その移動後の状態を図２（Ｃ）に模式的平面図で示す。

このような位置決めを終了した後、制御部２６からの同期信号に従い、回転テーブル３を回転させつつ、その微小回転角度ごとにＣＴ画像再構成演算装置１４にＸ線検出器２からのＸ線透過データを取り込んでＣＴ撮影を行う。そして、ＣＴ画像再構成演算装置１４では、そのＸ線透過データを用いて被写体の断層像を再構成する。このようにして得られた断層像は、オペレータが指定した領域を、被写体Ｗを可及的にＸ線源１に接近させて最大の拡大率、明るさのもとに採取したＸ線透過データを用いているが故に、空間分解能並びに画素濃度の分解能が、ともに当該装置で可能な最高のものとなる。

ここで、あらかじめ撮影した断層像の表示画面上で指定された拡大領域Ｃの中心が、図３（Ａ）に例示するように回転軸Ｒから離れた位置にある場合には、ステージ位置決め演算部２４でその拡大領域Ｃの中心が回転軸Ｒ上に位置するようにｘｙステージ５を移動させる。テーブル・検出器位置決め演算部２３では、そのｘｙステージ５の移動後の状態で回転軸Ｒを中心として被写体Ｗを回転させたときのＸ線源１に対する最小隙間が、あらかじめ設定されている隙間となるように回転テーブル３をｘ軸方向に移動させ、それに対応して上記と同様にＸ線検出器２をｘ軸方向に移動させる。その状態を図３（Ｂ）に示す。指定された拡大領域Ｃが被写体Ｗの端部に位置している場合には、被写体ＷとＸ線源１との干渉により、中央部に位置している場合に比してＸ線源１に対する回転テーブル３の位置が遠くなってしまうことになるが、中央部に位置している場合に比してＸ線検出器２の位置を後退させて、領域Ｃを通過したＸ線をその有効幅の全幅で受けることにより、画素濃度の分解能は中央部に位置している場合に比して低下するものの、空間分解能は低下することがない。

次に、被写体Ｗの全体の断層像など、広い領域の断層像を高い分解能のもとに再構成する機能について説明する。

図４に表示器１５の表示画面を例示するように、あらかじめ撮影した断層像Ｗｐの表示画面上で、互いに同じ広さの複数個の拡大領域Ｃを互いに重複するように設定する。この設定により、テーブル・検出器位置決め演算部２３では、全ての指定領域Ｃの中心をそれぞれ回転軸Ｒに一致させた状態で回転テーブル３を回転させたときに、Ｘ線源１に対して干渉せずにあらかじめ設定された隙間が生じる位置に回転テーブル３をｘ軸方向に移動させ、更に先の例と同様に領域を通過したＸ線が過不足なくＸ線検出器２に入射する位置にＸ線検出器２をｘ軸方向に移動させる。次に、ステージ位置決め演算部２４は、各指定領域Ｃの中心が回転軸Ｒに一致するように、図４に矢印で示すように順次ｘｙステージ５を移動させていくとともに、制御部２６からの同期信号に従い、各指定領域Ｃと回転軸Ｒとが一致する位置でＣＴ撮影を行い、ＣＴ画像再構成演算装置１４により各指定領域に対応する断層像を再構成する。

次いでこのようにして得られた各指定領域Ｃに対応する断層像を、画像合成部２５において互いに隣接する像の隣接部分を利用して合成し、１枚の断層像を得る。このようにして合成された断層像は、各指定領域を可及的に高い分解能で撮影した断層像を繋ぎ合わせたものであるため、その分解能は、被写体Ｗの全体をＣＴ撮影して得たＸ線透過データを用いて再構成した断層像に比して、断層像の大きさは同じであってもその空間並びに濃度の分解能は大幅に高いものとなる。

なお、以上の例においては、各指定領域Ｃを列状に並べた例を示したが、平面内で任意の方向に並べてもよいことは勿論である。

ここで、以上の各実施の形態においては、被写体Ｗの形状・寸法および回転軸Ｒに対する位置に係る情報、あらかじめ撮影した被写体の断層像を用いた画像処理によって求めた例を示したが、この手法は、例えはプリント配線基板等、断面形状・寸法がｚ軸方向全ての位置においてほぼ一定である場合に問題はないが、スライスする位置が変わると断層像の形状・寸法が大きく変化するような被写体にあっては、任意の位置でスライスした断層像はＸ線源１に対する干渉の有無のための情報とはなり得ない。そこで、このような被写体のための装置にあっては、回転軸Ｒに対してほぼ平行な方向の上方から被写体を撮影するＣＣＤカメラ等の光学カメラを配置し、その光学カメラによる被写体の外観像を用いて被写体の形状・寸法および回転軸に対する位置に係る情報を求めればよい。

また、以上のような被写体の断層像もしくは外観像を用いた画像処理によって被写体の形状・寸法および回転軸に対する位置情報を求めるほか、これらの像の表示画面上で、その像を内包し、かつ、その中心が回転軸と一致する円をオペレータが描いてもよい。このようにして描かれた円の半径に対応する距離だけ回転軸とＸ線源とが離隔する位置に回転テーブルを移動させることにより、回転時に被写体がＸ線源に対して干渉せず、かつ、最接近する位置となる。

ここで、断層像Ｗｐの表示画面上でオペレータが指定した拡大領域Ｗｐが、回転テーブルおよびＸ線検出器のｘ軸方向への位置によってはＣＴ撮影領域と一致させることができない場合、この状況は、例えば領域Ｃが極端に狭い場合等に生じるが、この場合、被写体がＸ線源に対して干渉しない範囲で可及的に回転テーブルをＸ線源に接近させ、かつ、Ｘ線検出器はその領域を通過したＸ線が可及的に広い範囲に入射するように位置決めした状態でＣＴ撮影を行う。このようなＣＴ撮影によっては、断層像の表示のための画面全体を満たす大きさの断層像は得られないことになるが、この場合、その断層像を、従来のソフトウエアによる拡大再構成の技法を用いて拡大して、画面全体を満たす断層像とすればよい。このようにして得られた断層像は、先の各例において得られる拡大断層像に比して分解能は劣ることになるものの、従来の拡大再構成の技法では、例えば被写体の全体をカバーする断層像を部分的に拡大するのに対し、本発明においては、可及的に高い分解能の断層像を拡大するため、従来に比してその分解能は向上する。

本発明の実施の形態の構成図で、機械的構成を表す模式図とシステム構成を表すブロック図とを併記して示す図である。本発明の実施の形態の作用説明図であり、（Ａ）は初期位置におけるＣＴ撮影時における各部材の配置状況を示す模式的平面図で、（Ｂ）はその状態で撮影された断層像の表示画面上での拡大領域Ｃの指定の状況を例を示す図であって、（Ｃ）は指定された拡大領域Ｃに基づいて回転テーブル３およびＸ線検出器２を位置決めした状態を表す模式的平面図である。本発明の実施の形態において、指定された拡大領域Ｃが回転軸Ｒ上に位置していない場合の説明図で、（Ａ）は断層像の表示画面上での拡大領域Ｃの指定の状況の例を示す図で、（Ｂ）は指定された拡大領域Ｃに基づいて回転テーブル３およびＸ線検出器２を位置決めした状態を表す模式的断面図である。本発明の実施の形態において、広い範囲の被写体の断層像を高分解能で得る場合の説明図で、断層像の表示画面上で複数の領域Ｃを指定した例を示す図である。

符号の説明

１Ｘ線源
２Ｘ線検出器
３回転テーブル
５ｘｙステージ
１１テーブルコントローラ
１２ステージコントローラ
１３検出器位置コントローラ
１４ＣＴ画像再構成演算装置
２０演算装置
２１表示制御部
２２画像処理部
２３テーブル・検出器位置決め演算部
２４ステージ位置決め演算部
２５画像合成部
２６制御部
Ｗ被写体

Claims

互いに対向配置されたＸ線源とＸ線検出器の間に、被写体を保持してＸ線光軸に直交する回転軸を中心として回転する回転テーブルが配置されているとともに、その回転テーブルを回転させつつ所定の角度ごとに取り込んだ被写体のＸ線透過データを用いて、上記回転軸に直交する平面に沿った被写体の断層像を再構成する再構成演算手段を備えたＸ線ＣＴ装置において、
あらかじめ撮影された被写体の断層像の表示画面上で、拡大撮影すべき領域を指定する拡大ＣＴ撮影領域指定手段と、その指定内容と、被写体の形状・寸法および上記回転軸に対する位置に係る情報を用いて、上記回転テーブルを、当該回転テーブルを回転させたときに被写体とＸ線源とが干渉せずに可及的にＸ線源に接近する位置にまでＸ線光軸方向に移動させ、かつ、その状態で上記指定された領域がＣＴ撮影領域となるように上記Ｘ線検出器をＸ線光軸方向に移動させるテーブル・検出器位置決め手段を備えていることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
上記回転テーブル上に、被写体を搭載してその回転軸に直交する平面上で移動するｘｙステージが設けられ、そのｘｙステージを、上記拡大ＣＴ撮影領域指定手段により指定された領域の中心が上記回転軸上に位置するように移動させるｘｙステージ位置決め手段を備えるとともに、上記テーブル・検出器位置決め手段は、上記ｘｙステージ位置決め手段によるｘｙステージの位置決め状態で上記回転テーブルを回転させたときに被写体とＸ線源との間に介在する最小隙間が所定隙間となる位置に当該回転テーブルをＸ線光軸方向に移動させることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
上記拡大ＣＴ撮影領域指定手段は、あらかじめ撮影された被写体の断層像の表示画面上で、拡大撮影すべき複数の領域を互いに重複するように、かつ、互いに同じ広さで指定できるように構成され、上記テーブル・検出器位置決め手段は、その指定内容と、被写体の形状・寸法および回転軸に対する位置に係る情報を用いて、上記ｘｙテーブルの移動により上記各指定領域の中心を上記回転軸上に位置させて回転テーブルを回転させたときの被写体とＸ線源との間に介在する最小隙間が所定の隙間となる位置に当該回転テーブルをＸ線光軸方向に移動させ、かつ、その状態で上記指定された領域の広さがＣＴ撮影領域となる位置に上記Ｘ線検出器を移動させるように構成され、上記ｘｙステージ位置決め手段は、その位置決め状態で上記指定された各領域の中心が上記回転軸上に位置するように順次ｘｙテーブルを移動させるように構成されているとともに、そのｘｙテーブルの各位置決め状態で回転テーブルを回転させてそれぞれＣＴ撮影を行う撮影手順制御手段と、これらの各ＣＴ撮影により得られたＸ線透過データを用いてそれぞれに再構成した各指定領域の断層像を１つの断層像に合成する断層像合成手段を備えていることを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
上記あらかじめ撮影された断層像を用いた画像処理により、上記被写体の形状・寸法および回転軸に対する位置に係る情報を求める画像処理手段を備えていることを特徴とする請求項１、２または３に記載のＸ線ＣＴ装置。
上記回転テーブル上に保持された被写体を、上記回転テーブルの回転軸に平行な方向から撮影する光学カメラを備え、その光学カメラによる被写体の外観像を用いた画像処理により、上記被写体の形状・寸法および上記回転軸に対する位置に係る情報を求める画像処理手段を備えていることを特徴とする請求項１、２または３に記載のＸ線ＣＴ装置。
上記拡大ＣＴ撮影領域指定手段により指定された領域をＣＴ撮影領域とする位置決めが幾何学的に不能である場合に、上記テーブル・検出器位置決め手段は、位置決め可能な範囲で被写体とＸ線源が最も接近した最大の撮影倍率が得られる位置に上記回転テーブルおよびＸ線検出器を位置決めするように構成され、その状態で撮影されたＸ線透過データを用いて再構成された断層像を、ソフトウエアにより拡大再構成する拡大再構成演算手段を備えていることを特徴とする請求項１、２、３、４または５に記載のＸ線ＣＴ装置。