JP5595762B2 - X線診断装置及び画像再構成処理装置 - Google Patents
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Description
本実施形態の処理手順の概要としては次の通りである。
1)被検体の心電図測定を伴って、Cアームを回転しながら撮影を繰り返す。
2)逐次近似的再構成法により、複数の心位相にそれぞれ対応する比較的ラフな複数の3次元画像(3Dボリューム)を再構成する。
3)比較的ラフな3次元画像上で解剖学的に同一な点(注目点)の実空間上での位置を計算する(位置ズレ計算)。
4−1)位置ズレに従った逆投影軌跡の補正を伴って、解析的再構成処理により、複数の心位相にそれぞれ対応する比較的ファインな複数の3次元画像を再構成する。
1)被検体の心電図測定を伴って、Cアームを回転しながら撮影を繰り返す。
2)逐次近似的再構成法又はフィルタードバックプロジェクション法により、複数の心位相にそれぞれ対応する複数の3次元画像(3Dボリューム)を再構成する。
3)3次元画像上で解剖学的に同一な点(注目点)の実空間上での位置を計算する(位置ズレ計算)。
4)フィルタードバックプロジェクション法により、複数の心位相にそれぞれ対応する複数の3次元画像を再構成する。
E=|Hft-gt|2+a|ft|2 … (1)
ここでHは投影マトリックスである。ftはある心位相tでの再構成画像の各ボクセルを列ベクトルに整列させたものである。gtはある心位相tでの背景差分処理された投影データを各ピクセル、フレームの順に列ベクトルに整列させたものである。ここでEを最小化するftを求めることにより再構成が完了する。この処理はN個の心位相tに対して繰り返される。それによりN個の3次元画像のデータが作成される。なおここでは再構成法としてノイズ抑制効果のある方法(式1)を説明しているが、当該発明はそれに限定されず、他の逐次近似的再構成法(MAP-EM、TVなど)を用いても良い。
Claims (15)
- 略C形アームと、
前記略C形アームを回転可能に支持する支持機構と、
前記略C形アームの回転を駆動する回転駆動部と、
前記略C形アームに搭載されるX線管と、
前記略C形アームに搭載され、前記X線管に対向するX線検出器と、
前記略C形アームの回転期間中に前記X線管からX線を連続的又は断続的に発生させ、前記X線検出器でX線検出を繰り返すように前記X線管及び前記X線検出器を制御する制御部と、
前記制御部による制御により発生された複数の2次元画像を記憶する記憶部と、
前記2次元画像に背景差分処理を施すことにより背景抑制画像を生成する画像生成部と、
前記生成された複数の前記背景抑制画像に基づいて、複数の心位相にそれぞれ対応する複数の第1の3次元画像を再構成する第1再構成処理部と、
前記複数の第1の3次元画像に基づいて、前記複数の心位相にそれぞれ対応する複数の位置ズレ量を計算する位置ズレ量計算部と、
前記計算された位置ズレ量を用いて、前記収集した複数の2次元画像に基づいて位置ズレが低減された単一の第2の3次元画像を再構成する第2再構成処理部とを具備することを特徴とするX線診断装置。 - 前記第2再構成処理部は、前記計算された位置ズレ量により投影軌跡の位置を補正し、前記補正された投影軌跡を用いて前記複数の2次元画像に基づいて前記第2の3次元画像を解析的再構成処理により再構成することを特徴とする請求項1記載のX線診断装置。
- 前記第2再構成処理部は、前記収集した複数の2次元画像に基づいて、複数の心位相にそれぞれ対応する複数の第3の3次元画像を再構成し、前記複数の第3の3次元画像を前記計算された位置ズレ量により補正し、前記補正された複数の第3の3次元画像を合成して前記第2の3次元画像を再構成することを特徴とする請求項1記載のX線診断装置。
- 前記第2再構成処理部は、前記収集した複数の2次元画像に基づいて、複数の心位相にそれぞれ対応する複数の第3の3次元画像を再構成し、前記複数の第3の3次元画像を前記計算された位置ズレ量により補正し、前記補正された複数の第3の3次元画像を複数のバイアスシフトパターンにより合成して複数の第4の3次元画像を再構成し、前記複数の第4の3次元画像から前記第2の3次元画像を選択することを特徴とする請求項1記載のX線診断装置。
- 前記バイアスシフトパターンは、複数の心位相に対する位置ズレの推定値のセットであることを特徴とする請求項4記載のX線診断装置。
- 前記第2再構成処理部は、前記複数の第4の3次元画像からマイナスの再構成値の総和が最も少ない第4の3次元画像を、前記第2の3次元画像として選択することを特徴とする請求項4記載のX線診断装置。
- 前記位置ズレ量計算部は、
前記複数の第1の3次元画像の中の任意の第1の3次元画像を対象として2次元のボリュームレンダリング画像を生成するボリュームレンダリング画像生成部と、
前記ボリュームレンダリング画像上で注目点を操作者が指定操作するための操作部と、
前記注目点の実空間上の3次元座標を計算する座標計算部と、
前記計算された3次元座標に基づいて前記第1の3次元画像各々について同一部位の注目点を特定する注目点特定部と、
前記複数の第1の3次元画像上での複数の注目点の実空間上の3次元座標を位置ズレ情報として記憶する記憶部とを有することを特徴とする請求項1記載のX線診断装置。 - 前記第2再構成処理部は、前記第1再構成処理部で再構成する領域より狭い領域を対象として、前記第2の3次元画像を再構成することを特徴とする請求項1記載のX線診断装置。
- 前記第1再構成処理部はマップEM法又はART法により前記第1の3次元画像を再構成し、前記第2再構成処理部はフィルタドバックプロジェクション法により前記第2の3次元画像を再構成することを特徴とする請求項1記載のX線診断装置。
- 前記第1、第2再構成処理部はフィルタドバックプロジェクション法により前記第1、第2の3次元画像を再構成することを特徴とする請求項1記載のX線診断装置。
- 前記収集した複数の2次元画像の背景を抑圧する2次元画像処理部をさらに備えることを特徴とする請求項1記載のX線診断装置。
- 回転撮影により収集された複数の2次元画像を記憶する記憶部と、
前記2次元画像に背景差分処理を施すことにより背景抑制画像を生成する画像生成部と、
前記生成された複数の前記背景抑制画像に基づいて、複数の心位相にそれぞれ対応する複数の第1の3次元画像を再構成する第1再構成処理部と、
前記複数の第1の3次元画像に基づいて、前記複数の心位相にそれぞれ対応する複数の位置ズレ量を計算する位置ズレ量計算部と、
前記計算された位置ズレ量を用いて、前記収集した複数の2次元画像に基づいて位置ズレが低減された単一の第2の3次元画像を再構成する第2再構成処理部とを具備することを特徴とする画像再構成処理装置。 - 前記第2再構成処理部は、前記計算された位置ズレ量により投影軌跡の位置を補正し、前記補正された投影軌跡を用いて前記複数の2次元画像に基づいて前記第2の3次元画像を解析的再構成処理により再構成することを特徴とする請求項12記載の画像再構成処理装置。
- 前記第2再構成処理部は、前記収集した複数の2次元画像に基づいて、複数の心位相にそれぞれ対応する複数の第3の3次元画像を再構成し、前記複数の第3の3次元画像を前記計算された位置ズレ量により補正し、前記補正された複数の第3の3次元画像を合成して前記第2の3次元画像を再構成することを特徴とする請求項12記載の画像再構成処理装置。
- 前記第2再構成処理部は、前記収集した複数の2次元画像に基づいて、複数の心位相にそれぞれ対応する複数の第3の3次元画像を再構成し、前記複数の第3の3次元画像を前記計算された位置ズレ量により補正し、前記補正された複数の第3の3次元画像を複数のバイアスシフトパターンにより合成して複数の第4の3次元画像を再構成し、前記複数の第4の3次元画像から前記第2の3次元画像を選択することを特徴とする請求項12記載の画像再構成処理装置。
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