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JP2005021675A - Tomograph apparatus - Google Patents

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JP2005021675A JP2004163095A JP2004163095A JP2005021675A JP 2005021675 A JP2005021675 A JP 2005021675A JP 2004163095 A JP2004163095 A JP 2004163095A JP 2004163095 A JP2004163095 A JP 2004163095A JP 2005021675 A JP2005021675 A JP 2005021675A
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    • A61B6/58Testing, adjusting or calibrating thereof
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To prevent the occurrence of a false image of a reconstruction image by realizing strict calibration without depending on the shape of a track and to efficiently obtain a required image by enabling a process for calibration to be performed with little labor. <P>SOLUTION: Projection images of a calibration phantom are picked up and stored (S1). Three-dimensional position information on an X-ray tube and a plane detector is obtained from the projection images and three-dimensional arrangement information on markers inside the calibration phantom (S2). Three-dimensional position information is obtained for all projection images (S3), and stored in a three-dimensional position information storage unit (S4). Projection images of an object under examination are picked up by following the same tracks and the same sequence as when radiographing the calibration phantom (S5). Radiographic data of the projection images is read. A reconstructing calculation is carried out for the object based on the three-dimensional position information on the X-ray tube and the plane detector relative to the calibration phantom, to create tomograms or three-dimensional volume data of a selected site of the object (S6). <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

この発明は、医療分野や工業分野に用いられ、X線透視台、Cアーム装置、X線CT、一般撮影装置など、透過性を有する電磁波を末広がり状に被検体に照射する照射手段と、被検体を挟んで照射手段に対向して配置され、被検体を透過した電磁波を検出するようにアレイ配置された複数画素を備えた面検出手段と、照射手段および面検出手段を互いに連動して移動する移動手段と、移動手段により、任意の被検体に対して異なる方向から電磁波を照射して被検体の投影像を得、その被検体の投影像を再構成演算処理して、任意の位置の断層像または/および三次元画像を作成する画像作成手段とを備えた断層撮影装置に関する。   The present invention is used in the medical field and the industrial field, such as an X-ray fluoroscopic table, a C-arm apparatus, an X-ray CT, and a general imaging apparatus, The surface detection means having a plurality of pixels arranged in an array so as to detect the electromagnetic wave transmitted through the subject is disposed opposite to the irradiation means with the sample interposed therebetween, and the irradiation means and the surface detection means are moved in conjunction with each other. The moving means and the moving means to irradiate an arbitrary subject with electromagnetic waves from different directions to obtain a projected image of the subject, reconstruct the projected image of the subject, The present invention relates to a tomographic apparatus including an image creating means for creating a tomographic image and / or a three-dimensional image.

この種の断層撮影装置では、例えば、被検体の撮像時、定期点検または故障発生などの保守点検時などに、装置の保守・校正を行う必要がある。そのため、従来、特許文献1に開示されているものが知られている。   In this type of tomography apparatus, it is necessary to perform maintenance and calibration of the apparatus, for example, during imaging of a subject, during periodic inspections, or during maintenance inspections such as occurrence of a failure. Therefore, what is conventionally disclosed in Patent Document 1 is known.

この従来例によれば、被検体を載置する天板に校正ファントムを載置して照射手段と面検出器とを走査手段により一周走査し、得られる投影像から回転断層軸の投影線を求め、その求められた回転断層軸まわりの厳密な円軌道上に照射手段と面検出器が存在することが、断層像において偽像の発生を防止する要件であり、その回転断層軸の投影線に対して面検出器の所定の画素列が一致するように面検出器を移動調整するように構成している。
特開特開2003−61944号公報
According to this conventional example, the calibration phantom is placed on the top plate on which the subject is placed, the irradiation means and the surface detector are scanned once by the scanning means, and the projection line of the rotating tomographic axis is obtained from the obtained projection image. It is a requirement to prevent the generation of false images in the tomographic image, and the existence of the irradiation means and the surface detector on the exact circular orbit around the determined rotational tomographic axis, and the projection line of the rotational tomographic axis The surface detector is moved and adjusted so that a predetermined pixel column of the surface detector matches the above.
JP-A-2003-61944

しかしながら、従来例の場合、照射手段と面検出器の軌道が、回転断層軸を中心として厳密な円軌道上から少しでもズレていた場合は、厳密な校正が不可能であった。また、回転断層軸の投影線を求めるために、少なくとも180°以上回転させる必要があり、例えば、40°のように走査範囲が狭いような場合でも、広範囲の走査を行わなければならず、校正に手間がかかる欠点があった。   However, in the case of the conventional example, when the orbits of the irradiation means and the surface detector are slightly deviated from the exact circular orbit around the rotational tomographic axis, exact calibration is impossible. Further, in order to obtain the projection line of the rotating tomographic axis, it is necessary to rotate at least 180 ° or more. For example, even when the scanning range is narrow such as 40 °, a wide range of scanning must be performed, and calibration is performed. There was a drawback that it took time.

更に、最終的には面検出器の移動調整をも行わなければならず、必要な画像を得るまでに多大な手間を要する欠点があった。   Further, finally, the movement of the surface detector must be adjusted, and there is a drawback that a great deal of labor is required to obtain a necessary image.

この発明は、上記の点に鑑みてなされたものであって、厳密な校正を行い、偽像の発生を防止すること、また、校正のための処理を手間少なく行えるようにして、必要な画像を能率的に得ることができるようにすることを目的とする。   The present invention has been made in view of the above points, and performs strict calibration to prevent generation of a false image, and also enables processing for calibration to be performed with less effort. The purpose is to be able to efficiently obtain.

この発明は、上述のような目的を達成するために、次のような構成をとる。   In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration.

すなわち、請求項1に係る発明は、透過性を有する電磁波を末広がり状に被検体に照射する照射手段と、被検体を挟んで前記照射手段に対向して配置され、被検体を透過した電磁波を検出するようにアレイ配置された複数画素を備えた面検出手段と、前記照射手段および面検出手段を互いに連動して移動する移動手段と、前記移動手段により、任意の被検体に対して異なる方向から電磁波を照射して前記被検体の投影像を得、その被検体の投影像を再構成演算処理して、任意の位置の断層像または/および三次元画像を作成する画像作成手段とを備えた断層撮影装置において、同一平面上に無い4個以上のマーカを三次元的に配置した校正ファントムを被検体として配置して投影像を得、その校正ファントムの投影像および校正ファントムの内部構造における前記マーカの三次元配置情報に基づいて、前記校正ファントムに対する前記照射手段および面検出手段の三次元位置情報を求め、前記照射手段および面検出手段の三次元位置情報に基づいて前記被検体に対する再構成演算処理を行うように前記画像作成手段を構成する。   That is, the invention according to claim 1 is configured to irradiate a subject with a penetrating electromagnetic wave, and to dispose the electromagnetic wave transmitted through the subject, disposed opposite the irradiation unit with the subject interposed therebetween. A surface detection unit having a plurality of pixels arranged in an array so as to detect, a moving unit that moves the irradiation unit and the surface detection unit in conjunction with each other, and a different direction with respect to an arbitrary subject by the moving unit An image creation means for obtaining a projection image of the subject by irradiating electromagnetic waves from the image, and reconstructing the projection image of the subject to create a tomographic image or / and a three-dimensional image at an arbitrary position In the tomography apparatus, a calibration phantom in which four or more markers that are not on the same plane are three-dimensionally arranged is arranged as a subject to obtain a projection image, and the projection image of the calibration phantom and the calibration phantom Based on the three-dimensional arrangement information of the marker in the partial structure, three-dimensional position information of the irradiation means and the surface detection means with respect to the calibration phantom is obtained, and based on the three-dimensional position information of the irradiation means and the surface detection means. The image creating means is configured to perform reconstruction calculation processing on the specimen.

[作用・効果]請求項1に係る発明の断層撮影装置の構成によれば、予め特定される校正ファントムの内部構造におけるマーカの三次元配置情報に基づいて校正ファントムに対する照射手段および面検出手段の三次元位置情報を求め、校正ファントムに対してどのような方向および位置からどのように投影されたかなどを正確に求めることができ、校正ファントムを他の被検体に置き換えたときに、同じ条件で撮像することにより、その三次元位置情報に基づいて被検体に対する再構成演算処理を行うことができる。   [Operation / Effect] According to the configuration of the tomography apparatus of the invention according to claim 1, the irradiation means and the surface detection means for the calibration phantom based on the three-dimensional arrangement information of the markers in the internal structure of the calibration phantom specified in advance. It is possible to obtain 3D position information and accurately determine from what direction and position it was projected onto the calibration phantom.When the calibration phantom is replaced with another subject, the same conditions are used. By imaging, reconstruction calculation processing can be performed on the subject based on the three-dimensional position information.

したがって、任意の投影像において、それぞれ別個に、校正ファントムに対する照射手段および面検出手段の三次元位置情報を求めることができるので、照射手段および面検出手段や厳密な円軌道以外の軌道上を走査する場合においても厳密な校正が可能となる。また、校正に際して、被検体に対する走査範囲と同じだけ校正ファントムに対して走査すれば良く、常に広範囲の走査を行って回転断層軸の投影線を求めていた従来の場合に比べ、校正のための処理を手間少なく行える。   Therefore, since the three-dimensional position information of the irradiation means and the surface detection means for the calibration phantom can be obtained separately in any projection image, scanning is performed on a trajectory other than the irradiation means and the surface detection means or a strict circular orbit. Even in this case, strict calibration is possible. In calibration, it is only necessary to scan the calibration phantom as much as the scanning range for the subject. Compared to the conventional case where the projection line of the rotating tomographic axis is always obtained by performing a wide scanning, Processing can be done with less effort.

また、投影線に対して面検出器の所定の画素列が一致するように面検出器を移動調整するといった機械的な調整操作も不要にでき、全体として、校正のための処理を手間少なく行えるようにして、必要な画像を能率的に得ることができる。   In addition, mechanical adjustment operations such as moving and adjusting the surface detector so that a predetermined pixel column of the surface detector matches the projection line can be made unnecessary, and overall, calibration processing can be performed with less effort. In this way, necessary images can be efficiently obtained.

また、請求項2に係る発明は、請求項1に記載の断層撮影装置において、校正ファントムを、低X線吸収材で構成した支持材に、高X線吸収材で構成した球状のマーカを保持させて構成する。   According to a second aspect of the present invention, in the tomography apparatus according to the first aspect, a calibration marker phantom is held on a support member made of a low X-ray absorber and a spherical marker made of a high X-ray absorber. Let me configure.

[作用・効果]請求項2に係る発明の断層撮影装置の構成によれば、どの位置からでも均等な投影像となる球状のマーカに対しては、X線を吸収させ、そのマーカの支持材はX線を吸収しにくいようにする。   [Operation and Effect] According to the configuration of the tomographic apparatus of the invention according to claim 2, X-rays are absorbed for a spherical marker that is an even projection image from any position, and the support material for the marker Makes it difficult to absorb X-rays.

したがって、得られた投影像において濃淡差が明確になり、マーカを鮮明に把握できて三次元位置情報を正確に得ることができ、良質な画像を得ることができる。   Therefore, the difference in shading in the obtained projection image becomes clear, the marker can be grasped clearly, three-dimensional position information can be obtained accurately, and a high-quality image can be obtained.

また、請求項3に係る発明は、請求項1または2に記載の断層撮影装置において、校正ファントムを、座標の基準となるマーカを含めて、同一平面上に無い、少なくとも4個以上のマーカを持つもので構成する。   According to a third aspect of the present invention, in the tomography apparatus according to the first or second aspect, the calibration phantom includes at least four or more markers that are not on the same plane, including a marker serving as a reference for coordinates. Consist of what you have.

[作用・効果]請求項3に係る発明の断層撮影装置の構成によれば、歳差軌道による撮像を行う場合に、マーカどうしが重ならないようにでき、マーカの位置を容易に検出でき、三次元位置情報を正確に得ることができ、歳差軌道による撮像に際して良質な画像を得ることができる。   [Operation / Effect] According to the configuration of the tomography apparatus of the invention according to claim 3, when imaging by the precession trajectory, the markers can be prevented from overlapping each other, the positions of the markers can be easily detected, and the tertiary The original position information can be obtained accurately, and a high-quality image can be obtained upon imaging by the precession trajectory.

また、請求項4に係る発明は、請求項1または2に記載の断層撮影装置において、校正ファントムを、座標の基準となる位置に対して点対称となる2個のマーカの組が少なくとも3組以上あり、かつすべてのマーカが同一平面上に無いもので構成する。   According to a fourth aspect of the present invention, in the tomography apparatus according to the first or second aspect, the calibration phantom includes at least three sets of two markers that are point-symmetric with respect to a coordinate reference position. There are the above and all markers are not on the same plane.

[作用・効果]請求項4に係る発明の断層撮影装置の構成によれば、円軌道や円弧軌道による撮像を行う場合に、マーカどうしが重ならないようにでき、マーカの位置を容易に検出でき、三次元位置情報を正確に得ることができ、円軌道や円弧軌道による撮像に際して良質な画像を得ることができる。   [Operation / Effect] According to the configuration of the tomography apparatus of the invention according to claim 4, when imaging is performed by a circular or circular orbit, the markers can be prevented from overlapping each other, and the position of the marker can be easily detected. In addition, three-dimensional position information can be accurately obtained, and a high-quality image can be obtained in imaging using a circular or circular orbit.

以上説明したように、請求項1に係る発明の断層撮影装置によれば、予め特定される校正ファントムの内部構造におけるマーカの三次元配置情報に基づいて校正ファントムに対する照射手段および面検出手段の三次元位置情報を求め、校正ファントムに対してどのような方向および位置からどのように投影されたかなどを正確に求めることができ、校正ファントムを他の被検体に置き換えたときに、同じ条件で撮像することにより、その三次元位置情報に基づいて被検体に対する再構成演算処理を行うことができるから、照射手段および面検出手段が厳密な円軌道以外の軌道上を走査する場合においても厳密な校正が可能となる。また、校正に際して、被検体に対する走査範囲と同じだけ校正ファントムに走査すれば良く、常に広範囲の走査を行って回転断層軸の投影線を求めていた従来の場合に比べ、校正のための処理を手間少なく行える。   As described above, according to the tomographic apparatus of the invention of claim 1, the tertiary of the irradiation means and the surface detection means for the calibration phantom based on the three-dimensional arrangement information of the markers in the internal structure of the calibration phantom specified in advance. The original position information can be obtained to accurately determine from what direction and position the calibration phantom has been projected. When the calibration phantom is replaced with another subject, imaging is performed under the same conditions. This makes it possible to perform reconstruction calculation processing on the subject based on the three-dimensional position information, so that even when the irradiation means and the surface detection means scan on a trajectory other than a strict circular trajectory, strict calibration is performed. Is possible. In calibration, it is only necessary to scan the calibration phantom as much as the scanning range for the subject. Compared to the conventional case where the projection line of the rotating tomographic axis is always obtained by performing a wide range of scanning, the processing for calibration is performed. It can be done with less effort.

また、投影線に対して面検出器の所定の画素列が一致するように面検出器を移動調整するといった機械的な調整操作も不要にでき、全体として、校正のための処理を手間少なく行えるようにして、必要な画像を能率的に得ることができる。   In addition, mechanical adjustment operations such as moving and adjusting the surface detector so that a predetermined pixel column of the surface detector matches the projection line can be made unnecessary, and overall, calibration processing can be performed with less effort. In this way, necessary images can be efficiently obtained.

次に、この発明の一実施例について図面を参照しながら説明する。   Next, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、この発明に係る断層撮影装置の実施例を示す全体構成図であり、被検体を載置する天板1を挟んで、X線を末広がり状に被検体に照射する照射手段としてのX線管2と、被検体を透過したX線を検出するようにアレイ配置された複数画素を備えた面検出手段としての平面検出器3とがC字状アーム4に保持されて撮像部5が構成されている。   FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a tomography apparatus according to the present invention. As an irradiating means for irradiating a subject with X-rays in a divergent shape across a top plate 1 on which the subject is placed. An X-ray tube 2 and a flat detector 3 serving as a surface detecting means having a plurality of pixels arranged in an array so as to detect X-rays transmitted through the subject are held by a C-shaped arm 4 and are imaged. Is configured.

C字状アーム4は、天板1の長手方向を向いた水平方向の軸心とそれに直交する水平方向の軸心それぞれの周りで回転可能に移動手段としての駆動部6に設けられ、その駆動部6(撮像部5)にメカ制御装置7が接続され、撮像対象に応じて、歳差軌道や円軌道や円弧軌道で回転できるように構成されている。また、駆動部6は、C字状アーム4を移動することで、X線管2と平面検出器3とを一体に移動することができる。   The C-shaped arm 4 is provided in a driving unit 6 as a moving means so as to be rotatable around a horizontal axis that faces the longitudinal direction of the top plate 1 and a horizontal axis that is orthogonal to the horizontal axis. A mechanical control device 7 is connected to the unit 6 (imaging unit 5), and is configured to be able to rotate on a precession trajectory, a circular trajectory, or an arc trajectory according to an imaging target. Further, the drive unit 6 can move the X-ray tube 2 and the flat detector 3 integrally by moving the C-shaped arm 4.

撮像部5には、X線制御装置8が接続され、X線管2によるX線の照射を制御するようになっている。   An X-ray control device 8 is connected to the imaging unit 5 to control X-ray irradiation by the X-ray tube 2.

また、撮像部5に、任意の位置の断層像または/および三次元画像を作成する画像作成手段9が接続されるとともに、その画像作成手段9に画像表示装置10が接続されている。画像表示装置10は、この発明における画像表示手段に相当する。   In addition, an image creating unit 9 that creates a tomographic image or / and a three-dimensional image at an arbitrary position is connected to the imaging unit 5, and an image display device 10 is connected to the image creating unit 9. The image display device 10 corresponds to the image display means in this invention.

画像作成手段9には、データ収集装置11、撮影像記憶部12、三次元位置情報検出部13、三次元位置情報記憶部14、再構成演算部15、断層像/三次元ボリュームデータ保存部16が備えられている。   The image creating means 9 includes a data collection device 11, a captured image storage unit 12, a three-dimensional position information detection unit 13, a three-dimensional position information storage unit 14, a reconstruction calculation unit 15, and a tomogram / three-dimensional volume data storage unit 16. Is provided.

データ収集装置11では、平面検出器3で得られる校正ファントム[後述する歳差軌道用校正ファントムFSまたは円弧軌道(円軌道)用校正ファントムFA]および被検体の投影像のデータを収集するようになっている。   The data collection device 11 collects data of a calibration phantom [calibration phantom FS for precession trajectory or calibration phantom FA for arc trajectory (circular trajectory) described later] obtained by the flat detector 3 and projection image of the subject. It has become.

撮影像記憶部12では、データ収集装置11で収集した校正ファントムおよび被検体の投影像の撮影データを記憶するようになっている。   The photographic image storage unit 12 stores the photographic data of the calibration phantom and the projection image of the subject collected by the data collection device 11.

三次元位置情報検出部13では、撮影像記憶部12で記憶された校正ファントムの投影像のデータに基づき、校正ファントムのマーカ(後述する)の二次元位置情報を得るとともに、校正ファントムの内部構造におけるマーカの三次元配置情報に基づいて、校正ファントムに対するX線管2および平面検出器3の三次元位置情報を求めるようになっている。   The three-dimensional position information detection unit 13 obtains two-dimensional position information of a calibration phantom marker (to be described later) based on the projection image data of the calibration phantom stored in the captured image storage unit 12, and the internal structure of the calibration phantom. The three-dimensional position information of the X-ray tube 2 and the flat detector 3 with respect to the calibration phantom is obtained on the basis of the three-dimensional arrangement information of the markers in FIG.

三次元位置情報記憶部14では、三次元位置情報検出部13で求めた校正ファントムに対するX線管2および平面検出器3の三次元位置情報を記憶するようになっている。   The three-dimensional position information storage unit 14 stores the three-dimensional position information of the X-ray tube 2 and the flat detector 3 with respect to the calibration phantom obtained by the three-dimensional position information detection unit 13.

再構成演算部15では、校正ファントムの撮影後に撮影して撮影像記憶部12に記憶された被検体の投影像の撮影データを読み出し、三次元位置情報記憶部14に記憶させた校正ファントムに対するX線管2および平面検出器3の三次元位置情報に基づいて、被検体に対する再構成演算処理を行い、被検体の任意の位置の断層像あるいは三次元ボリュームデータを作成するようになっている。   In the reconstruction calculation unit 15, the imaging data of the projection image of the subject that is captured after the calibration phantom is captured and stored in the captured image storage unit 12 is read, and the X for the calibration phantom stored in the three-dimensional position information storage unit 14 is read out. Based on the three-dimensional position information of the tube 2 and the flat detector 3, reconstruction calculation processing is performed on the subject, and a tomographic image or three-dimensional volume data at an arbitrary position of the subject is created.

断層像/三次元ボリュームデータ保存部16では、再構成演算部15での再構成演算処理によって作成された被検体の任意の位置の断層像あるいは三次元ボリュームデータを記憶保存し、要求に応じて、適宜、画像表示装置10に出力できるようになっている。   The tomogram / three-dimensional volume data storage unit 16 stores and saves a tomogram or three-dimensional volume data at an arbitrary position of the subject created by the reconstruction calculation process in the reconstruction calculation unit 15, and according to a request. As appropriate, it can be output to the image display device 10.

上述三次元位置情報は、図2の三次元位置情報の説明図に示すように、X線管2一点とみなすことができる自由度が3(位置)、平面検出器3の自由度が6(位置と傾き方向)の9種類があり、それぞれ次の通りである。なお、符号Gを付した一点鎖線は、X線管2と原点SPとを結ぶ軸のX−Y平面への投影線である。   As shown in the explanatory diagram of the three-dimensional position information in FIG. 2, the above-described three-dimensional position information has 3 degrees of freedom (position) that can be regarded as one point of the X-ray tube 2 and 6 degrees of freedom of the flat detector 3 ( There are nine types (position and tilt direction), which are as follows. In addition, the dashed-dotted line which attached | subjected the code | symbol G is a projection line on the XY plane of the axis | shaft which connects the X-ray tube 2 and the origin SP.

SOD :原点(校正ファントムの原点、以下同じ)SPからX線管2までの距離
BP角 :X線管2の方位角
LM角 :X線管2の仰角
OID :原点SPを通るX線に沿った、原点SPから平面検出器3までの距離
CENTER:原点SPを通るX線管2が平面検出器3と交わる点Hのu座標
MIDDLE:原点SPを通るX線管2が平面検出器3と交わる点Hのv座標
σ角 :平面検出器3のv軸方向と、校正ファントムのZ軸の投影像との間の角度
(σ角=θσ)
u傾き :原点SPを通るX線と平面検出器3のu軸を中心とした傾き角度
(u傾き=θu−90°)
v傾き :原点SPを通るX線と平面検出器3のv軸を中心とした傾き角度
(v傾き=θv−90°)
次に、上記画像作成手段9による処理動作につき、図3のフローチャートを用いて説明する。
SOD: origin (calibration phantom origin, the same applies hereinafter) distance from SP to X-ray tube 2 BP angle: azimuth angle of X-ray tube 2 LM angle: elevation angle of X-ray tube 2 OID: along X-ray passing through origin SP Further, the distance CENTER from the origin SP to the flat detector 3: the u-coordinate MIDDLE of the point H where the X-ray tube 2 passing through the origin SP intersects the flat detector 3: the X-ray tube 2 passing through the origin SP and the flat detector 3 V-coordinate σ angle of intersecting point H: angle between the v-axis direction of the flat detector 3 and the Z-axis projection image of the calibration phantom
(Σ angle = θσ)
u Tilt: Tilt angle about X-ray passing through origin SP and u axis of flat detector 3
(U inclination = θu−90 °)
v Tilt: Tilt angle about the X-ray passing through the origin SP and the v-axis of the flat detector 3
(V slope = θv−90 °)
Next, the processing operation by the image creating means 9 will be described with reference to the flowchart of FIG.

先ず、メカ制御装置7でC字状アーム4を回転させながら、X線制御装置8でX線管2を制御してX線を照射し、校正ファントムの投影像の撮影を行い(S1)、その投影像を平面検出器3によりデータ収集装置11に収集して撮影像記憶部12に記憶し、その投影像および校正ファントム内部の各マーカの三次元配置情報からX線管2と平面検出器3の三次元位置情報を三次元位置情報検出部13により求める(S2)。   First, while the C-shaped arm 4 is rotated by the mechanical control device 7, the X-ray control device 8 controls the X-ray tube 2 to irradiate X-rays, and the projection image of the calibration phantom is taken (S1). The projection image is collected in the data collection device 11 by the plane detector 3 and stored in the photographed image storage unit 12, and the X-ray tube 2 and the plane detector are obtained from the projection image and the three-dimensional arrangement information of each marker inside the calibration phantom. The three-dimensional position information 3 is obtained by the three-dimensional position information detection unit 13 (S2).

全ての投影像について三次元位置情報を求めて(S3)から、それらの三次元位置情報を三次元位置情報記憶部14に記憶保存する(S4)。   After obtaining the three-dimensional position information for all the projected images (S3), the three-dimensional position information is stored and saved in the three-dimensional position information storage unit 14 (S4).

ここで、X線管2と平面検出器3とマーカとマーカの投影像との各位置の間は、一定の関係が成立する。なお、ここでいう位置とは、全て校正ファントムに対する位置であり、具体的には図2に示す原点SPのXYZ座標の座標情報である。また、X線管2とマーカとマーカの投影像はともに点の位置であり、平面検出器3の位置とは平面の位置である。なお、マーカは校正ファントムの内部にあり、マーカの座標については、予め分かっている。   Here, a certain relationship is established among the positions of the X-ray tube 2, the flat detector 3, the marker, and the projected image of the marker. The positions here are all positions with respect to the calibration phantom, and specifically are coordinate information of the XYZ coordinates of the origin SP shown in FIG. The X-ray tube 2, the marker, and the projected image of the marker are all point positions, and the position of the flat detector 3 is a plane position. The marker is inside the calibration phantom, and the coordinates of the marker are known in advance.

上記した一定の関係は、マーカ、マーカの投影像、X線管2、および平面検出器3の各位置の関係に関する関係式で表現できる。そして、マーカについて得られる各情報をこの関係式に代入して、方程式が導かれる。この方程式は、XYZ座標の成分ごとに分解することにより、マーカ1個に付き3個の方程式が導かれることになる。求めたいX線管2と平面検出器3の三次元位置情報は列挙した9個の未知の情報であるので、4個のマーカから導かれる12個の連立方程式を解くことにより、三次元位置情報を求めることができる。   The above-described fixed relationship can be expressed by a relational expression relating to the relationship between the positions of the marker, the projected image of the marker, the X-ray tube 2, and the flat detector 3. Then, by substituting each piece of information obtained for the marker into this relational expression, an equation is derived. By decomposing this equation for each component of the XYZ coordinates, three equations per one marker are derived. Since the three-dimensional position information of the X-ray tube 2 and the flat detector 3 to be obtained is the nine unknown information listed, the three-dimensional position information can be obtained by solving twelve simultaneous equations derived from the four markers. Can be requested.

以下、その一例を、図4を参照して説明する。図4に示すように、4個のマーカm1、m2、m3、m4が3次元に配置された場合を考える。原点がSPであるXYZ座標において、各マーカm1、m2、m3、m4の三次元配置情報である座標を点M1、点M2、点M3、点M4とする。なお、点M1〜点M4は既知である。また、X線管2のXYZ座標を点Fとする。点Fは未知である。このX線管2によってX線を照射したときに、平面検出器3に投影されるマーカm1、m2、m3、m4の像のXYZ座標を点Q1、Q2、Q3、Q4とする。点Q1〜Q4のXYZ座標については、平面検出器3自体の位置情報が未知であるので点Q1〜点Q4も未知となる。だだし、各マーカm1〜マーカm4の投影像の二次元位置情報である、平面検出器3上の座標(uv座標)は、検出された投影像から得られ、既知となる。 Hereinafter, an example thereof will be described with reference to FIG. Consider a case where four markers m1, m2, m3, and m4 are three-dimensionally arranged as shown in FIG. In the XYZ coordinates where the origin is SP, the coordinates which are the three-dimensional arrangement information of each marker m1, m2, m3, m4 are point M 1 , point M 2 , point M 3 , and point M 4 . The points M 1 to M 4 are known. Further, the XYZ coordinates of the X-ray tube 2 are set as a point F. Point F is unknown. When the X-ray tube 2 irradiates X-rays, the XYZ coordinates of the images of the markers m1, m2, m3 and m4 projected on the flat detector 3 are points Q 1 , Q 2 , Q 3 and Q 4 . . The XYZ coordinates of the point Q 1 to Q 4, positional information of the flat detector 3 itself points Q 1 ~ point Q 4 also becomes unknown because it is unknown. However, the coordinates (uv coordinates) on the flat detector 3 which are the two-dimensional position information of the projection images of the markers m1 to m4 are obtained from the detected projection images and become known.

ここで、原点SPから点Q1〜点Q4へのベクトルSPQ1(以下では、ベクトルを区別して示すときは、「ベクトル……」と呼ぶこととして、ベクトル記号を便宜上省略して記載する)〜ベクトルSPQ4については、数式1に示す式群が成立する。 Here, the vector SPQ 1 from the origin SP to the point Q 1 to the point Q 4 (Hereinafter, when distinguishing the vector, it is referred to as “vector...” And the vector symbol is omitted for convenience) For the vector SPQ 4 , the formula group shown in Formula 1 is established.

Figure 2005021675
一方、点Fと原点SPとを結ぶ直線が平面検出器3と交わる点を点Hとすると、原点SPから点Q1〜点Q4へのベクトルSPQ1〜ベクトルSPQ4については、数式2に示す式群のように表現することもできる。
Figure 2005021675
On the other hand, the point at which a straight line connecting the point F and the origin SP intersects the flat detector 3 when the point H, for the vector SPQ 1 ~ vector SPQ 4 from the origin SP to point Q 1 ~ point Q 4, in Equation 2 It can also be expressed like the formula group shown.

Figure 2005021675
数式1と数式2より、マーカ、マーカの投影像、X線管2、及び平面検出器3の各位置の関係に関する関係式は、数式3に示す式群のようになる。
Figure 2005021675
From Equations 1 and 2, the relational expression regarding the relationship between the marker, the projected image of the marker, the X-ray tube 2, and the flat detector 3 is expressed by the following equation group.

Figure 2005021675
数式3に示す各式は、XYZ座標のX成分、Y成分、Z成分の3個の成分があり、成分ごとに3個の関係式に分解できる。このような数式3に示す式群の各式について、既知の点M1〜M4のXYZ座標と、既知の投影像のuv座標を代入して、方程式を得る。そして、各方程式についてXYZ座標の成分ごとに3個の方程式に分解すると、計12個の連立方程式となる。この12個の連立方程式を解くことで、X線管2と平面検出器3の三次元位置情報を求めることができる。
Figure 2005021675
Each equation shown in Equation 3 has three components of the X, Y, and Z components of the XYZ coordinates, and can be decomposed into three relational expressions for each component. For each of the equations in the equation group shown in Equation 3, an equation is obtained by substituting the XYZ coordinates of the known points M 1 to M 4 and the uv coordinates of the known projection image. When each equation is decomposed into three equations for each XYZ coordinate component, a total of 12 simultaneous equations are obtained. By solving these twelve simultaneous equations, the three-dimensional position information of the X-ray tube 2 and the flat detector 3 can be obtained.

さらに、この数式3に示す関係式を詳細に説明する。まず、予め原点SP及び点M1〜点M4が分かっているので、ベクトルSPM1〜ベクトルSPM4は既知である。ベクトルM11〜ベクトルM44は、点Q1〜点Q4が、点Fと点M1〜点M4を結んだ直線上に位置することから、数式4に示す式群が立てられる。 Further, the relational expression shown in Equation 3 will be described in detail. First, since the origin SP and the points M 1 to M 4 are known in advance, the vectors SPM 1 to SPM 4 are known. Since the vector M 1 Q 1 to the vector M 4 Q 4 are located on a straight line connecting the point F and the point M 1 to the point M 4 with the points Q 1 to Q 4 , Can be stood.

Figure 2005021675
ここで、係数r1〜係数r4は、数式5に示す式群を満足する、未知の実数である。
Figure 2005021675
Here, the coefficient r 1 to the coefficient r 4 are unknown real numbers that satisfy the expression group shown in Expression 5.

Figure 2005021675
さらに、ベクトルSPFは、原点SPから点Fへ向かう単位ベクトルUSPFに、原点SPから点Fまでの距離SODを乗じたものに等しい。また、数式3に示す式群の右辺に含まれるベクトルSPHも、同様に、原点SPから点Hへ向かう単位ベクトルUSPHに、原点SPから点Hまでの距離OIDを乗じたものに等しく、また、(単位ベクトルUSPH)=−(単位ベクトルUSPF)の関係が成り立つ。よって、ベクトルSPF、ベクトルSPHは、数式6に示す式群のように表すことができる。
Figure 2005021675
Further, the vector SPF is equal to the unit vector U SPF from the origin SP to the point F multiplied by the distance SOD from the origin SP to the point F. Similarly, the vector SPH included in the right side of the formula group shown in Formula 3 is also equal to the unit vector U SPH from the origin SP to the point H multiplied by the distance OID from the origin SP to the point H. , (Unit vector U SPH ) = − (unit vector U SPF ). Therefore, the vector SPF and the vector SPH can be expressed as an equation group shown in Equation 6.

Figure 2005021675
ただし、RBP、RLMは、それぞれ数式7、数式8に示される回転行列である。
Figure 2005021675
However, R BP and R LM are rotation matrices shown in Equations 7 and 8, respectively.

Figure 2005021675
Figure 2005021675

Figure 2005021675
上記各式からわかるように、回転行列RBPは、直線FHのZ軸周りのBP角(θBP)分の回転であり、回転行列RLMは、直線FHの(−Y)軸周りのLM角(θLM)分の回転である。なお、SOD、OID、θBP、θLMは、すべて未知である。
Figure 2005021675
As can be seen from the above equations, the rotation matrix R BP is the rotation of the straight line FH by the BP angle (θ BP ) around the Z axis, and the rotation matrix R LM is the LM around the (−Y) axis of the straight line FH. The rotation is an angle (θ LM ). Note that SOD, OID, θ BP , and θ LM are all unknown.

最後に、ベクトルHQ1〜ベクトルHQ4について説明する。各マーカの投影像の平面検出器3上の座標(uv座標)を、それぞれ(s1、t1)、(s2、t2)、(s3、t3)、(s4、t4)とする。また、点Hの平面検出器3上の座標(uv座標)を(CENTER、MIDDLE)とする。さらに、平面検出器3のu軸、v軸方向の単位ベクトルをそれぞれ単位ベクトルUu、単位ベクトルUvとすると、ベクトルHQ1〜ベクトルHQ4は、数式9の式群のように表すことができる。 Finally, the vectors HQ 1 to HQ 4 will be described. The coordinates (uv coordinates) of the projected image of each marker on the plane detector 3 are respectively (s 1 , t 1 ), (s 2 , t 2 ), (s 3 , t 3 ), (s 4 , t 4). ). Further, the coordinates (uv coordinates) of the point H on the flat detector 3 are (CENTER, MIDDLE). Further, if the unit vectors in the u-axis and v-axis directions of the flat detector 3 are a unit vector U u and a unit vector U v , the vectors HQ 1 to HQ 4 can be expressed as a group of equations of Equation 9. it can.

Figure 2005021675
なお、数式9に示す式群においてs1〜s4、t1〜t4は既知であり、CENTER、MIDDLE、単位ベクトルUu、単位ベクトルUvは、未知である。
Figure 2005021675
In the formula group shown in Formula 9, s 1 to s 4 and t 1 to t 4 are known, and CENTER, MIDDLE, unit vector U u , and unit vector U v are unknown.

ここで、uv平面は、YZ平面に平行な平面を回転移動したものと考えることができる。したがって、単位ベクトルUu、単位ベクトルUvは、それぞれ、Y軸、−Z軸方向の単位ベクトルを回転させることによって与えられる。具体的には、数式10に示す式群の通りとなる。 Here, the uv plane can be considered as a rotational movement of a plane parallel to the YZ plane. Therefore, the unit vector U u and the unit vector U v are given by rotating the unit vectors in the Y-axis and −Z-axis directions, respectively. Specifically, the equation group shown in Equation 10 is obtained.

Figure 2005021675
ただし、Ruは、平面検出器3のu傾き(θu−90°)に相当する回転行列(θBP=0、θLM=0の時、Y軸に平行な軸周り)であり、数式11の通りである。Rvは、平面検出器3のv傾き(θv−90°)に相当する回転行列(θBP=0、θLM=0の時、Z軸に平行な軸周り)であり、数式12の通りである。さらに、Rσは、平面検出器3のσ角(θσ)に相当する回転行列(θBP=0、θLM=0の時、X軸に平行な軸周り)であり、数式13の通りである。なお、θu、θv、θσは、ともに未知である。
Figure 2005021675
However, R u is a rotation matrix (around the axis parallel to the Y axis when θ BP = 0 and θ LM = 0) corresponding to the u inclination (θ u −90 °) of the flat detector 3, 11 streets. R v is a rotation matrix (around the axis parallel to the Z axis when θ BP = 0 and θ LM = 0) corresponding to the v slope (θ v −90 °) of the flat detector 3, Street. Furthermore, Rσ is a rotation matrix corresponding to the σ angle (θσ) of the flat detector 3 (when θ BP = 0 and θ LM = 0, around the axis parallel to the X axis). . Note that θ u , θ v , and θσ are all unknown.

Figure 2005021675
Figure 2005021675

Figure 2005021675
Figure 2005021675

Figure 2005021675
数式3に示す式群に4個のマーカについて得られる情報を代入し整理すると、12個の具体的な方程式が導かれる。すなわち、数式3の4個の関係式に数式4、数式6、数式9、数式10を代入して、数式14、数式15、数式16、数式17に示す4個の方程式が導かれる。
Figure 2005021675
Substituting information obtained from the four markers into the formula group shown in Formula 3 and rearranging them leads to 12 specific equations. That is, by substituting Equation 4, Equation 6, Equation 9, and Equation 10 into the four relational expressions in Equation 3, four equations shown in Equation 14, Equation 15, Equation 16, and Equation 17 are derived.

Figure 2005021675
Figure 2005021675

Figure 2005021675
Figure 2005021675

Figure 2005021675
Figure 2005021675

Figure 2005021675
なお、数式14、数式15、数式16、数式17に示す各式は、それぞれXYZ座標の各成分ごとに3個の方程式に分解できるので、数式14〜数式17から合計12個の方程式が得られる。
Figure 2005021675
In addition, since each formula shown in Formula 14, Formula 15, Formula 16, and Formula 17 can be decomposed | disassembled into three equations for every component of an XYZ coordinate, respectively, a total of 12 equations are obtained from Formula 14-Formula 17. .

ここで、未知数は、一連の説明の中で指摘したように、X線管2と平面検出器3の三次元位置情報である9個(SOD、OID、CENTER、MIDDLE、θBP、θLM、θu、θv、θσ)と、係数r1〜係数r4の4個であり、合計13個である。 Here, as pointed out in the series of explanations, the unknowns are nine pieces (SOD, OID, CENTER, MIDDLE, θ BP , θ LM , three-dimensional position information of the X-ray tube 2 and the flat detector 3. θ u , θ v , θσ) and four coefficients r 1 to r 4 , which is 13 in total.

したがって、連立方程式の個数が、未知数の個数に比べて1個少ない。
この場合は、例えば最小ニ乗を用いた反復計算によって、13個の未知数を推定することができる。以下、具体的にその手順を説明する。
Therefore, the number of simultaneous equations is one less than the number of unknowns.
In this case, for example, 13 unknowns can be estimated by iterative calculation using the least squares. The procedure will be specifically described below.

(手順1)
まず、断層撮影装置にたわみ、ひずみが全くないと仮定して、装置の材料の寸法、メカ制御装置7が駆動部6に指示した回転角度等から、上記13個の未知数について理論的な値を求める。この13個の未知数の理論的な値をそれぞれ「初期値」と呼ぶ。
(Procedure 1)
First, assuming that the tomography apparatus is not bent or strained at all, theoretical values for the 13 unknowns are obtained from the dimensions of the material of the apparatus, the rotation angle instructed by the mechanical control device 7 to the drive unit 6 and the like. Ask. The theoretical values of the 13 unknowns are called “initial values”.

(手順2)
数式14から数式17に、マーカm1、m2、m3、m4の三次元配置情報である点M1、点M2、点M3、点M4の各座標を代入する。なお、平面検出器3により観測された、各マーカm1〜m4の投影像の座標(uv座標)であるs1〜s4、t1〜t4の各値(以下、それぞれ「測定値」と呼ぶ)は代入しない。
(Procedure 2)
The coordinates of point M 1 , point M 2 , point M 3 , and point M 4 , which are the three-dimensional arrangement information of the markers m 1, m 2, m 3, and m 4 , are substituted into Expressions 14 to 17. Incidentally, was observed by the plane detector 3, the values of s 1 ~s 4, t 1 ~t 4 is the coordinate (uv coordinate) of the projected image of each marker m1 to m4 (hereinafter, respectively "measurement" Do not assign).

(手順3)
各マーカの三次元配置情報が代入された数式14から数式17において、13個の未知数に「初期値」を代入する。そして、s1〜s4、t1〜t4の8個について解く。このとき、12個の連立方程式に対し、求めたい値が8個であるので、解析的に求めることができる。これにより、得られたs1〜s4、t1〜t4の各値を、それぞれ「逆算値」と呼ぶ。
(Procedure 3)
In Expressions 14 to 17 in which the three-dimensional arrangement information of each marker is assigned, “initial values” are assigned to 13 unknowns. Then, eight s 1 to s 4 and t 1 to t 4 are solved. At this time, since there are eight values to be obtained for the twelve simultaneous equations, they can be obtained analytically. Thus, the obtained values of s 1 to s 4 and t 1 to t 4 are respectively referred to as “back calculation values”.

そして、s1〜s4、t1〜t4について、各々「測定値」と「逆算値」との差分を求める。ここで、s1、s2、s3、s4の「測定値」と「逆算値」との差分値をそれぞれΔ1、Δ2、Δ3、Δ4とし、t1、t2、t3、t4の「測定値」と「逆算値」との差分値をそれぞれΔ5、Δ6、Δ7、Δ8とする。 Then, the s 1 ~s 4, t 1 ~t 4, obtains a difference each as "measured value" and the "back calculated value". Here, s 1, s 2, s 3, s 4 and "measurement value" a difference value between "back calculated value" respectively Δ1, Δ2, Δ3, and Δ4, t 1, t 2, t 3, t 4 The difference values between “measured value” and “back-calculated value” are Δ5, Δ6, Δ7, and Δ8, respectively.

さらに、各差分値のニ乗の総和を、数式18に従って求める。以下、この値を「誤差二乗和a」と呼ぶ。   Further, the sum of the squares of the difference values is obtained according to Equation 18. Hereinafter, this value is referred to as “error sum of squares a”.

Figure 2005021675
(手順4)
次に、(手順3)で示した計算を、13個の未知数のそれぞれについて、一つずつ、少しだけ値を変えた場合について繰り返し行い、「誤差二乗和a」を求めていく。そして、「誤差二乗和a」が最小となる場合を見つける。ここで、変化させる値のステップ量は、経験的に得られた効果的な値である。
Figure 2005021675
(Procedure 4)
Next, the calculation shown in (Procedure 3) is repeated for each of the 13 unknowns, one by one, with the value slightly changed, and the “sum of squared errors a” is obtained. Then, a case where the “error sum of squares a” is minimum is found. Here, the step amount of the value to be changed is an effective value obtained empirically.

具体的には、未知数の一つであるCENTERの初期値を「C0」、変化させるステップ量を「ΔC」とすると、数式14から数式17において、「CENTER」には「初期
値」にステップ量を足した値(C0+ΔC)を代入し、その他の12個の未知数には各「
初期値」を代入する。そして、その場合の「誤差二乗和a」を求める。次は、数式14から数式17に、CENTERには「初期値」にステップ量を引いた値(C0−ΔC)を代
入し、その他の12個の未知数には各「初期値」を代入して、「誤差二乗和a」を求める。この計算を、MIDDLE等、残りの12個の未知数に関して、それぞれのステップ量を増減した場合について順次行う。この結果、(手順4)によって、26通り(13個の未知数のいずれかの「初期値」に、そのステップ量を加える場合に13通りあり、13個の未知数のいずれかの「初期値」に、そのステップ量を減じる場合に13通りあり、合わせて26通りとなる)の「誤差二乗和a」が得られる。
Specifically, assuming that the initial value of CENTER, which is one of the unknowns, is “C 0 ” and the amount of step to be changed is “ΔC”, “CENTER” is set to “initial value” in Expressions 14 to 17. Substituting a value (C 0 + ΔC) obtained by adding the quantity, each of the other 12 unknowns is set to “
Substitute “Initial Value”. Then, the “error sum of squares a” in that case is obtained. Next, from Formula 14 to Formula 17, a value (C 0 −ΔC) obtained by subtracting the step amount from “Initial value” is substituted for CENTER, and each “Initial value” is substituted for the other 12 unknowns. Then, “the sum of squared errors a” is obtained. This calculation is sequentially performed for each of the remaining twelve unknowns such as MIDDLE when the step amount is increased or decreased. As a result, according to (Procedure 4), there are 26 ways (when adding the step amount to any one of the 13 unknown initial values), 13 ways to add the step amount, and any one of the 13 unknowns to the initial value. When the step amount is reduced, there are 13 ways, and a total of 26 ways) is obtained.

なお、上述の「初期値」の変え方は具体例として示すものであり、適宜に選択、変更されるものである。また、「誤差二乗和a」を26通り得ているが、勿論、この個数は特に限定されるものではない。   The above-described method of changing the “initial value” is shown as a specific example, and is appropriately selected and changed. In addition, although 26 types of “error sum of squares a” are obtained, of course, this number is not particularly limited.

(手順5)
手順3と手順4とから得られる、全ての「誤差二乗和a」のうち、「誤差二乗和a」の値が最小の場合を特定する。そして、このときの13個の未知数に代入した値を、13個の未知数の「初期値」と置き換える。
(Procedure 5)
A case where the value of “error square sum a” is the smallest among all “error square sum a” obtained from procedure 3 and procedure 4 is specified. Then, the values assigned to the 13 unknowns at this time are replaced with “initial values” of 13 unknowns.

なお、(手順4)で、上述の「初期値」の変え方をした場合は、手順3と手順4とから、合計で27個の「誤差二乗和a」が得られる。また、CENTERが、その「初期値」にステップ量を足した値(C0+ΔC)で、その他の12個の未知数が「初期値」である
場合が、最小の「誤差二乗和a」となるときは、CENTERの「初期値」のみが(C0+ΔC)に置き換えられる。
次に、特定された最小の「誤差二乗和a」の値と、予め決められた「誤差二乗和a」の規定値(以下、単に「規定値」と呼ぶ)とを比較し、最小の「誤差二乗和a」の値が、規定値未満であるか否かを判断する。
If the above-described “initial value” is changed in (Procedure 4), a total of 27 “sum of squared errors a” are obtained from Procedure 3 and Procedure 4. Further, when CENTER is a value (C 0 + ΔC) obtained by adding the step amount to the “initial value” and the other 12 unknowns are “initial values”, the minimum “sum of squared errors a” is obtained. When this happens, only the “initial value” of CENTER is replaced with (C 0 + ΔC).
Next, the specified minimum “error square sum a” is compared with a predetermined value of “error square sum a” (hereinafter simply referred to as “specified value”), and the minimum “ It is determined whether or not the value of the error sum of squares a is less than a specified value.

そして、最小の「誤差二乗和a」の値が、規定値以上であると判断したときは、さらに、置き換えられた13個の未知数の「初期値」を用いて、再び、(手順3)に戻り、同様の計算を繰り返し、改めて、最小の「誤差二乗和a」の値を得るとともに、13個の未知数の「初期値」を置き換える。このように反復的に計算を行うことで、徐々に「誤差二乗和a」の値は小さくなる。   When it is determined that the value of the minimum “sum of squared errors a” is equal to or larger than the specified value, the “initial value” of the 13 unknowns that have been replaced is used again to (Procedure 3). Returning, the same calculation is repeated, and the minimum “sum of squares of error a” is obtained again, and “initial values” of 13 unknowns are replaced. By repeatedly performing the calculation in this way, the value of the “error sum of squares a” gradually decreases.

一方、最小の「誤差二乗和a」の値が、規定値未満であると判断したときは、置き換えられた13個の未知数の「初期値」を、それぞれ13個の未知数の値と推定する。そして、一連の計算を終了する。   On the other hand, when it is determined that the value of the minimum “sum of squared errors a” is less than the specified value, the “initial value” of the 13 unknowns replaced is estimated as the value of 13 unknowns. And a series of calculation is complete | finished.

ここで、どのような規定値を用いるか、いいかえれば、「誤差二乗和a」の値がどこまで収束すれば計算を終了してよいかは、平面検出器3の分解能によって決まる。   Here, what kind of prescribed value is used, in other words, how far the value of “error sum of squares a” converges is determined by the resolution of the flat detector 3.

たとえば、平面検出器3の画素が正方形であるとき、s1〜s4、t1〜t4の差分値が、平均的に、正方形の1辺に相当する画素間の距離DDの1/2未満となれば、断層撮影装置として問題ない範囲であると考えられる。したがって、この場合は規定値を2DD 2として、数式19を満足すると判断すれば、一連の計算を終了してよい。 For example, when the pixel of the flat panel detector 3 is square, s 1 ~s 4, the difference value of t 1 ~t 4 is on average, the distance D D between pixels corresponding to one side of the square 1 / If it is less than 2, it is considered that there is no problem as a tomography apparatus. Therefore, in this case, if the prescribed value is 2D D 2 and it is determined that Expression 19 is satisfied, the series of calculations may be terminated.

Figure 2005021675
ここで、aminは、(手順5)で特定される最小の「誤差二乗和a」である。
Figure 2005021675
Here, a min is the minimum “sum of squared errors a” specified in (procedure 5).

なお、上述の規定値の決め方も一例であり、適宜に選択、変更されるものである。   The above-described method for determining the specified value is also an example, and is appropriately selected and changed.

以上が、最小ニ乗を用いた反復計算によって、13個の未知数を推定する手順である。   The above is the procedure for estimating 13 unknowns by iterative calculation using the least squares.

なお、マーカの個数を増やした場合は、最小ニ乗を用いた反復計算によることなく、解析的に求めることができる。また、この場合は、より高速に、かつ、正確に求めることができる。   In addition, when the number of markers is increased, it can be obtained analytically without performing iterative calculation using the least squares. In this case, it can be obtained more accurately at high speed.

なお、後述する歳差軌道用校正ファントムFSや、円弧軌道用校正ファントムFAの場合であっても、X線管と平面検出器の三次元位置情報を求める手法は同じである。   Even in the case of the precession trajectory calibration phantom FS and the arc trajectory calibration phantom FA, which will be described later, the technique for obtaining the three-dimensional position information of the X-ray tube and the flat detector is the same.

再び、図3を参照して、画像作成手段9による処理動作を説明する。その後、校正ファントムを撮影した時と同じ軌道・同じタイミングで、再構成を行う被検体の投影像の撮影を行い、その投影像を撮影像記憶部12に記憶するか、あるいは、撮影像記憶部12に記憶された被検体の投影像の撮影データの読み出しを行う(S5)。   With reference to FIG. 3 again, the processing operation by the image creating means 9 will be described. Thereafter, the projection image of the subject to be reconstructed is imaged at the same trajectory and timing as when the calibration phantom was imaged, and the projection image is stored in the imaging image storage unit 12, or the imaging image storage unit The photographing data of the projection image of the subject stored in the memory 12 is read (S5).

その被検体の投影像の撮影データと、三次元位置情報記憶部14に記憶させた校正ファントムに対するX線管2および平面検出器3の三次元位置情報に基づいて、被検体に対する再構成演算処理を行い、被検体の任意の位置の断層像あるいは三次元ボリュームデータを作成する(S6)。   Based on the imaging data of the projection image of the subject and the three-dimensional position information of the X-ray tube 2 and the flat detector 3 with respect to the calibration phantom stored in the three-dimensional position information storage unit 14, reconstruction calculation processing for the subject To create a tomographic image or three-dimensional volume data at an arbitrary position of the subject (S6).

この三次元ボリュームデータを作成する一連の手順について、図5を参照しながら概説する。まず、この一群の撮影データを単純逆投影(単純バックプロジェクション:単純BP)して単純BP中間像を生成する。次に、この単純BP中間像を三次元フーリエ変換して、実空間データからフーリエ空間データに変換した三次元フーリエ分布像(図5には、三次元フーリエ空間座標で表示しているものに対応する)を生成する。次に、この三次元フーリエ分布像に対してフィルタリング処理を施す(|ω|フィルタリング(絶対値オメガフィルタリング)やローパスフィルタリング)。次に、フィルタリング処理を施した三次元フーリエ分布像を三次元逆フーリエ変換して、フーリエ空間データから実空間データに戻し、三次元ボリュームデータ(図5には、右端側に表示され、周方向に幾本かの破線が図示されている円柱状のものに対応する)が生成される。このようにして、関心領域の三次元ボリュームデータを生成する画像再構成が行なわれる。なお、この三次元ボリュームデータから任意の断層面の画像を選択することで、選択した断層画像が見られる(図5には、最右端に表示された厚みの薄い円柱状のものを見ているものに対応する)。上述したように、一旦、単純BP中間像を生成し、この単純BP中間像をフーリエ空間で所定のフィルタリング処理を施すという手法を、F(フーリエ)空間フィルタ法と呼ぶ。   A series of procedures for creating the three-dimensional volume data will be outlined with reference to FIG. First, a simple back projection (simple back projection: simple BP) is performed on the group of photographing data to generate a simple BP intermediate image. Next, this simple BP intermediate image is subjected to three-dimensional Fourier transform, and converted from real space data to Fourier space data, a three-dimensional Fourier distribution image (corresponding to the one displayed in three-dimensional Fourier space coordinates in FIG. 5). Generate). Next, filtering processing is performed on the three-dimensional Fourier distribution image (| ω | filtering (absolute value omega filtering) or low-pass filtering). Next, the filtered three-dimensional Fourier distribution image is subjected to three-dimensional inverse Fourier transform to return from the Fourier space data to the real space data. The three-dimensional volume data (displayed on the right end side in FIG. (Corresponding to a cylindrical shape in which several broken lines are shown). In this way, image reconstruction for generating the three-dimensional volume data of the region of interest is performed. By selecting an image of an arbitrary tomographic plane from the three-dimensional volume data, the selected tomographic image can be seen (FIG. 5 shows a thin cylindrical shape displayed at the rightmost end. Corresponding to things). As described above, a method of once generating a simple BP intermediate image and subjecting the simple BP intermediate image to a predetermined filtering process in Fourier space is called an F (Fourier) spatial filter method.

ここで、単純BP中間像を生成するとき、図6に示すように、撮影された被検体の関心領域に三次元格子群Kを仮想的に設定する。そして、平面検出器3上の点DPにおける検出データは、X線管2と点DPとを結ぶ直線上にある三次元格子群Kの格子点Jに逆投影する。 Here, when the simple BP intermediate image is generated, a three-dimensional lattice group K is virtually set in the region of interest of the imaged subject as shown in FIG. The detection data at the point D P on a plane detector 3, back projection to the lattice point J of the three-dimensional lattice K in a straight line connecting the X-ray tube 2 and the point D P.

三次元格子群Kは、校正ファントムと同じ位置に仮想される。すなわち、三次元格子群KのXYZ座標は、同じ軌道・同じタイミングで撮影した校正ファントムのXYZ座標と一致するように仮想される。したがって、格子点Jの座標は、ステップS2で求めた、校正ファントムに対するX線管2と平面検出器3との三次元位置情報に基づき、被検体の撮影において得られる点DPの位置から正確に求められる。なお、点DPにおける検出データは、点DP における画素値を、この点DPに最近接する例えば4点の画素d1〜d4 についての画素値を加重平均して求める。そして、このような検出データをいろいろな角度から得て、格子点に累算することで、その格子点について逆投影を行うことができる。そして、三次元格子群Kの残りの格子点について、前記と同様にして逆投影を行い、さらに、走査各位置ごとにこれと同様の逆投影を行うことで、単純BP中間像が生成される。なお、予め、被検体の撮影像にボケ防止のフィルタ処理等を施してもよい。 The three-dimensional lattice group K is virtually located at the same position as the calibration phantom. That is, the XYZ coordinates of the three-dimensional lattice group K are hypothesized so as to coincide with the XYZ coordinates of the calibration phantom photographed with the same trajectory and the same timing. Thus, the coordinates of the grid point J is calculated in step S2, based on the three-dimensional position information of the X-ray tube 2 and the area detector 3 for the calibration phantom, precise from the position of the point D P obtained in the imaging of the subject Is required. The detection data at the point D P is the pixel value at point D P, determining the pixel values for the pixel d1~d4 recent contact for example four points in this respect D P weighted average of. Then, by obtaining such detection data from various angles and accumulating at the lattice points, back projection can be performed on the lattice points. Then, back projection is performed on the remaining lattice points of the three-dimensional lattice group K in the same manner as described above, and further, similar back projection is performed for each scanning position, thereby generating a simple BP intermediate image. . Note that a blur prevention filter process or the like may be applied to the captured image of the subject in advance.

その後、作成した被検体の任意の位置の断層像あるいは三次元ボリュームデータを断層像/三次元ボリュームデータ保存部16に記憶保存し、要求に応じて、適宜、画像表示装置10に出力して表示する(S7)。   Thereafter, the created tomographic image or three-dimensional volume data of an arbitrary position of the subject is stored and stored in the tomographic image / three-dimensional volume data storage unit 16, and is output to the image display device 10 and displayed as required. (S7).

上記ステップS7の後、断層像あるいは三次元ボリュームデータから更に画像処理を施して表示・保存を行ったり、ネットワークやメディアを経由して他の装置へデータを転送するなどの処理を行うようにしても良い。   After the above step S7, further image processing is performed from the tomographic image or the three-dimensional volume data to display and save, or processing such as transfer of data to other devices via a network or media is performed. Also good.

次に、上記実施例で使用する歳差軌道用校正ファントムFSおよび円弧軌道(円軌道)用校正ファントムFAそれぞれについて説明する。   Next, each of the precession trajectory calibration phantom FS and the arc trajectory (circular trajectory) calibration phantom FA used in the above embodiment will be described.

(1)歳差軌道用校正ファントムFSについて
図7の概略構成図に示すように、低X線吸収材で構成したXYZ三次元方向に向かう支持材21に、原点の基準となる位置に高X線吸収材の鋼球で作製したマーカm3を設けるとともに、そのマーカm3を中心としたXYZ三方向の正負それぞれの位置にマーカm3と同様に鋼球で作製したマーカm1、m2、m4、m5、m6、m7を設けて歳差軌道用校正ファントムFSが構成されている。このような歳差軌道用校正ファントムFSを用いれば、投影に際して、全てのマーカm1、m2、m3、m4、m5、m6、m7の投影像が重ならないように撮影でき、マーカm1、m2、m3、m4、m5、m6、m7それぞれの位置の検出を容易にできて好ましい。
(1) Precession orbit calibration phantom FS As shown in the schematic configuration diagram of FIG. 7, the support material 21 made of a low X-ray absorber and directed in the three-dimensional direction of XYZ has a high X at a position serving as a reference of the origin. A marker m3 made of a steel ball made of a wire absorber is provided, and markers m1, m2, m4, m5 made of a steel ball in the same manner as the marker m3 at the positive and negative positions in the XYZ three directions around the marker m3. The precession orbit calibration phantom FS is configured by providing m6 and m7. When such a precession trajectory calibration phantom FS is used, the projection images of all the markers m1, m2, m3, m4, m5, m6, and m7 can be photographed so that they do not overlap. , M4, m5, m6, and m7 can be easily detected.

ここで、歳差軌道とは、図8の概略構成図に示すように、X線管2と平面検出器3の任意の一点を結ぶ線分L上の任意の点を通り、線分Lと異なる直線(例えば、線分Lとのなす角度が15°)Pを回転軸としてX線管2と平面検出器3とが回転する軌道のことを指す。   Here, the precession trajectory refers to a line segment L passing through an arbitrary point on the line segment L connecting any one point of the X-ray tube 2 and the flat detector 3 as shown in the schematic configuration diagram of FIG. It refers to a trajectory in which the X-ray tube 2 and the flat detector 3 rotate around a different straight line (for example, an angle formed by the line segment L is 15 °) P.

この発明においては、上述のような歳差軌道に限らず、例えば、楕円軌道やより複雑な軌道、また、軌道途中で、回転軸PとX線管2と平面検出器3の任意の一点を結ぶ線分Lとのなす角が変化するような軌道とか、回転軸PからX線管2または平面検出器3への距離が変化するような軌道、あるいは、投影毎にメカのがたつき等が原因で不連続な軌道でX線管2と平面検出器3とを変位させるものでも良い。   In the present invention, not only the precession trajectory as described above, but, for example, an elliptical trajectory or a more complicated trajectory, or any one point of the rotation axis P, the X-ray tube 2 and the flat detector 3 in the course of the trajectory. A trajectory in which the angle formed by the connecting line segment L changes, a trajectory in which the distance from the rotation axis P to the X-ray tube 2 or the flat detector 3 changes, or a rattling of the mechanism for each projection, etc. For this reason, the X-ray tube 2 and the flat detector 3 may be displaced in a discontinuous orbit.

(2)円弧軌道(円軌道)用校正ファントムFAについて
図9A、図9B、図9Cに示すように、低X線吸収材で構成した円筒形状の支持材31に、座標の基準となる円弧軌道用校正ファントムFAの中心に対して点対称となる位置に、高X線吸収材の鋼球で作製した4組8個のマーカm1、m2、m3、m4、m5、m6、m7、m8を設けて円弧軌道(円軌道)用校正ファントムFAが構成されている。
(2) Calibration Phantom FA for Arc Trajectory (Circular Trajectory) As shown in FIGS. 9A, 9B, and 9C, an arc trajectory serving as a reference for coordinates is provided on a cylindrical support material 31 made of a low X-ray absorber. 4 sets of 8 markers m1, m2, m3, m4, m5, m6, m7, m8 made of steel balls made of high X-ray absorber are provided at positions that are point symmetric with respect to the center of the calibration phantom FA Thus, a calibration phantom FA for an arc orbit (circular orbit) is configured.

この構成により、図10の概略構成図に示すように、X線管2と平面検出器3上の任意の点とを結んだ線分L上の任意の点を通る直線を回転軸として回転して撮像するときに、図9Aに示すように、マーカm2とm7を結んだ線分L1と、マーカm3とm6を結んだ線分L2との交点を求めるとか、図9Bに示すように、マーカm1とm8を結んだ線分L3と、マーカm4とm5を結んだ線分L4との交点を求め、円弧軌道(円軌道)用校正ファントムFAの中心Cを通ったX線が平面検出器3に入射した座標を計算するようにしている。このため、円弧軌道(円軌道)用校正ファントムFAの中心Cにマーカを設けずに済み、円弧軌道(円軌道)用校正ファントムFAの構造を簡略化して安価にできるとともに、精度低下を回避できている。   With this configuration, as shown in the schematic configuration diagram of FIG. 10, a straight line passing through an arbitrary point on a line segment L connecting the X-ray tube 2 and an arbitrary point on the flat detector 3 is rotated as a rotation axis. 9A, the intersection of the line segment L1 connecting the markers m2 and m7 and the line segment L2 connecting the markers m3 and m6 is obtained as shown in FIG. 9A, or the marker as shown in FIG. 9B. The intersection of the line segment L3 connecting m1 and m8 and the line segment L4 connecting the markers m4 and m5 is obtained, and the X-ray passing through the center C of the calibration phantom FA for circular arc trajectory (circular trajectory) is detected by the flat detector 3. The coordinates incident on are calculated. For this reason, it is not necessary to provide a marker at the center C of the arc phantom (circular orbit) calibration phantom FA, the structure of the arc phantom (circular orbit) calibration phantom FA can be simplified and inexpensive, and a decrease in accuracy can be avoided. ing.

ここで、円弧軌道(円軌道)とは、X線管2と平面検出器3上の任意の点とを結んだ線分L上の任意の点を通る直線を回転軸として、この回転軸に垂直な平面内にX線管2と平面検出器3上の任意の点が存在しながら、回転軸を中心に回転する軌道のことを指す。図9Aおよび図9Bにおいて、網掛けで示したマーカは、奥側に位置していることを示している。   Here, the arc trajectory (circular orbit) is a rotation axis that is a straight line passing through an arbitrary point on the line segment L connecting the X-ray tube 2 and an arbitrary point on the flat detector 3. This refers to a trajectory that rotates around a rotation axis while any point on the X-ray tube 2 and the flat detector 3 exists in a vertical plane. In FIG. 9A and FIG. 9B, the shaded marker indicates that it is located on the back side.

図10では、回転角度を数十度程度で示しているが、この発明においては、角度を限定するものではなく、全周360°分回転する、いわゆるCT装置のような軌道でも良い。更に、投影位置によって回転軸からX線管2または平面検出器3への距離が変化するような軌道、X線管2と平面検出器3とが一定の平面内に存在しないような軌道、あるいは、投影毎にメカのがたつき等が原因で不連続な軌道でX線管2と平面検出器3とを変位させるものでも良い。   In FIG. 10, the rotation angle is shown as several tens of degrees. However, in the present invention, the angle is not limited, and a trajectory such as a so-called CT apparatus that rotates 360 degrees around the circumference may be used. Further, a trajectory in which the distance from the rotation axis to the X-ray tube 2 or the flat detector 3 changes depending on the projection position, a trajectory in which the X-ray tube 2 and the flat detector 3 do not exist in a certain plane, or Alternatively, the X-ray tube 2 and the flat detector 3 may be displaced in a discontinuous orbit due to mechanical backlash or the like for each projection.

また、X線管2と平面検出器3の走査軌道は、平行な二直線あるいはそれに順ずる軌道でも良い。要するに、複数の異なる方向から被検体の投影像が得られさえすれば、どのような軌道でも良い。   Further, the scanning trajectory of the X-ray tube 2 and the flat detector 3 may be a parallel two straight line or a trajectory in accordance therewith. In short, any trajectory may be used as long as projection images of the subject can be obtained from a plurality of different directions.

三次元位置情報において、例えば、原点からX線管2や平面検出器3までの距離など、メカの精度が規定の値として取り扱っても誤差の問題が無いものが存在する場合には、校正ファントムの投影像からの三次元位置情報の演算に際して、前述規定の値を使用するのが好ましい。再構成演算処理に必要な変数の数を減少させ、処理速度を速くできるからである。   When there is a piece of 3D position information that does not have an error problem even if the accuracy of the mechanism is handled as a specified value, such as the distance from the origin to the X-ray tube 2 or the flat detector 3, a calibration phantom In the calculation of the three-dimensional position information from the projected image, it is preferable to use the prescribed value. This is because the number of variables required for the reconstruction calculation process can be reduced and the processing speed can be increased.

上記実施例では、照射手段として、X線を照射するX線管2を用いているが、この発明としては、可視光、プラズマX線源からのX線、放射性同位元素からのガンマ線、電子ライラックからのX線照射する構成のものや、シンクロトロン軌道放射光源(SOR)など、各種の電磁波を照射するものを用いることができる。   In the above embodiment, the X-ray tube 2 for irradiating X-rays is used as the irradiating means. However, the present invention includes visible light, X-rays from a plasma X-ray source, gamma rays from a radioisotope, electronic lilac. Those that irradiate various electromagnetic waves, such as those having a configuration for irradiating with X-rays, and synchrotron orbital radiation light sources (SOR) can be used.

また、上記実施例では、面検出手段として、平面検出器3を用いているが、この発明としては、イメージインテンシファイアや多列検出器などを用いるものでも良い。   In the above embodiment, the flat detector 3 is used as the surface detecting means. However, as the present invention, an image intensifier, a multi-row detector, or the like may be used.

さらに、上記実施例では、撮像部5は、C字状アーム4によって保持することにより、X線管2と平面検出器3とを機械的に結合して構成されている。しかし、駆動部6がX線管2と平面検出器3とを互いに連動して移動させることができれば、C字状アーム4を有する構成に限られない。たとえば、X線管2と平面検出器3とを個別に保持しつつ、共通の回転駆動軸に連結する等の構成により、駆動部6がX線管2と平面検出器3とを互いに連動して移動させても良い。また、X線管2と平面検出器3とを個別に保持しつつ、駆動部6が、X線管2と平面検出器3とを個別に、かつ、相互に同期制御して回転駆動する構成として、駆動部6がそれぞれを互いに連動して移動させても良い。   Further, in the above embodiment, the imaging unit 5 is configured by mechanically coupling the X-ray tube 2 and the flat detector 3 by being held by the C-shaped arm 4. However, as long as the drive unit 6 can move the X-ray tube 2 and the flat detector 3 in conjunction with each other, the configuration is not limited to the configuration having the C-shaped arm 4. For example, the drive unit 6 interlocks the X-ray tube 2 and the flat detector 3 with each other by, for example, a configuration in which the X-ray tube 2 and the flat detector 3 are individually held and connected to a common rotational drive shaft. May be moved. In addition, the drive unit 6 is configured to rotate and drive the X-ray tube 2 and the flat detector 3 individually and synchronously with each other while holding the X-ray tube 2 and the flat detector 3 separately. As an example, the driving unit 6 may move each of them in conjunction with each other.

この発明に係る断層撮影装置の実施例を示す全体構成図である。1 is an overall configuration diagram showing an embodiment of a tomography apparatus according to the present invention. 三次元位置情報の説明図である。It is explanatory drawing of three-dimensional position information. この発明に係る断層撮影装置の画像作成動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the image creation operation | movement of the tomography apparatus which concerns on this invention. X線管と平面検出器の3次元位置情報を求める説明図である。It is explanatory drawing which calculates | requires the three-dimensional position information of a X-ray tube and a plane detector. 三次元ボリュームデータを作成する手順を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating the procedure which produces three-dimensional volume data. 逆投影法を説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating a back projection method. 歳差軌道用校正ファントムの概略構成図である。It is a schematic block diagram of the calibration phantom for precession tracks. 歳差軌道の説明に供する概略構成図である。It is a schematic block diagram used for description of a precession trajectory. 図9Aは円弧軌道用校正ファントムの側面図であり、図9Bは円弧軌道用校正ファントムの90°回転した状態の側面図であり、図9Cは円弧軌道用校正ファントムの平面図である。9A is a side view of the calibration phantom for an arc track, FIG. 9B is a side view of the calibration phantom for the arc track rotated by 90 °, and FIG. 9C is a plan view of the calibration phantom for the arc track. 円弧軌道の説明に供する概略構成図である。It is a schematic block diagram used for description of a circular arc track.

符号の説明Explanation of symbols

2 …X線管(照射手段)
3 …平面検出器(面検出手段)
6 …駆動部(移動手段)
9 …画像作成手段
FS …歳差軌道用校正ファントム
FA …円弧軌道(円軌道)用校正ファントム

2 X-ray tube (irradiation means)
3 Flat detector (surface detection means)
6 ... Drive unit (moving means)
9 ... Image creation means FS ... Calibration phantom for precession orbit FA ... Calibration phantom for arc orbit (circular orbit)

Claims (4)

透過性を有する電磁波を末広がり状に被検体に照射する照射手段と、被検体を挟んで前記照射手段に対向して配置され、被検体を透過した電磁波を検出するようにアレイ配置された複数画素を備えた面検出手段と、前記照射手段および面検出手段を互いに連動して移動する移動手段と、前記移動手段により、任意の被検体に対して異なる方向から電磁波を照射して前記被検体の投影像を得、その被検体の投影像を再構成演算処理して、任意の位置の断層像または/および三次元画像を作成する画像作成手段とを備えた断層撮影装置において、同一平面上に無い4個以上のマーカを三次元的に配置した校正ファントムを被検体として配置して投影像を得、その校正ファントムの投影像および校正ファントムの内部構造における前記マーカの三次元配置情報に基づいて、前記校正ファントムに対する前記照射手段および面検出手段の三次元位置情報を求め、前記照射手段および面検出手段の三次元位置情報に基づいて前記被検体に対する再構成演算処理を行うように前記画像作成手段を構成したことを特徴とする断層撮影装置。   Irradiation means for irradiating the subject with a transparent electromagnetic wave in a divergent shape, and a plurality of pixels arranged in an array so as to detect the electromagnetic wave transmitted through the subject, disposed opposite the irradiation means with the subject interposed therebetween A surface detecting means comprising: a moving means for moving the irradiating means and the surface detecting means in conjunction with each other; In a tomography apparatus having an image creation means for obtaining a projection image and reconstructing the projection image of the subject to create a tomogram or / and a three-dimensional image at an arbitrary position on the same plane A projection image is obtained by arranging as a subject a calibration phantom in which four or more markers that are not present in three dimensions are arranged, and the projection image of the calibration phantom and the tertiary of the marker in the internal structure of the calibration phantom Based on the arrangement information, the three-dimensional position information of the irradiation means and the surface detection means with respect to the calibration phantom is obtained, and the reconstruction calculation process for the subject is performed based on the three-dimensional position information of the irradiation means and the surface detection means. A tomographic apparatus characterized in that the image creating means is configured as described above. 請求項1に記載の断層撮影装置において、校正ファントムが、低X線吸収材で構成した支持材に、高X線吸収材で構成した球状のマーカを保持させたものである断層撮影装置。   The tomography apparatus according to claim 1, wherein the calibration phantom has a spherical material made of a high X-ray absorbing material held on a support material made of a low X-ray absorbing material. 請求項1または2に記載の断層撮影装置において、校正ファントムが、座標の基準となるマーカを含めて、同一平面上に無い、少なくとも4個以上のマーカを持つものである断層撮影装置。   The tomography apparatus according to claim 1, wherein the calibration phantom includes at least four or more markers that are not on the same plane, including a marker that serves as a reference for coordinates. 請求項1または2に記載の断層撮影装置において、校正ファントムが、座標の基準となる位置に対して点対称となる2個のマーカの組が少なくとも3組以上あり、かつすべてのマーカが同一平面上に無いものである断層撮影装置。

3. The tomography apparatus according to claim 1, wherein the calibration phantom has at least three sets of two markers that are point-symmetric with respect to a coordinate reference position, and all the markers are on the same plane. A tomography device that is not above.

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