CN104955396A - X射线ct装置以及图像重构方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种能够生成降低了摄影对象部位的运动的影响的图像的X射线CT装置以及图像重构方法，X射线CT装置(1)的图像处理装置(403)基于摄影对象部位的运动方向，计算出用于重构中的投影数据的范围、即重构数据范围。使用计算出的重构数据范围的投影数据，重构图像。重构数据范围是包含与摄影对象部位的运动方向大致一致的投影方向在内的至少180度以上的投影范围的投影数据。由于使用摄影对象部位的运动方向的影响最小的范围的投影数据来重构图像，因此能够得到运动伪影少的图像。

Description

X射线CT装置以及图像重构方法
技术领域
本发明涉及适合于有运动的部位的图像重构的X射线CT装置以及图像重构方法。
背景技术
在利用X射线CT(Computed Tomography)装置来拍摄身体的有运动的部位的情况下，得到的图像中会产生由于运动引起的伪影(artefact)。一般，在X射线CT装置中，从周围方向的多个投影角度拍摄被检测体，使用至少180度的投影数据来重构断层像。因此，上述伪影最低包含180度的运动伪影。
为了减少这种运动伪影，在现有技术中，提出了以下方法：使用心电图仪或呼吸传感器等生物体传感器来测量摄影对象部位的运动量和运动速度，求出运动量最小的相位，选择求出的相位的投影数据来重构图像(专利文献1)。
在先技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利4487095号公报
发明内容
发明要解决的问题
但是，即使如上述那样基于摄影对象部位的运动量和运动速度来重构图像，如果不考虑运动的方向，则伪影反而会变得更强。例如，具有如下特征：在周期性运动的心脏等的拍摄中，在被检测体左右方向上的对置的位置处拍摄到的投影数据中不容易出现运动的影响，但在被检测体前后方向上的对置的位置处拍摄的投影数据中容易出现运动的影响。
本发明鉴于上述问题而作出，其目的在于，提供一种能够生成降低摄影对象部位的运动的影响的图像的X射线CT装置以及图像重构方法。
用于解决问题的手段
为了实现所述目的，第1发明是X射线CT装置，其具备：X射线源，从被检测体的周围照射X射线；X射线检测器，检测透过了所述被检测体的X射线；图像处理装置，根据检测出的透过X射线信息生成投影数据，并基于投影数据来重构被检测体的断层像；和显示装置，显示所述断层像，所述图像处理装置具备：运动方向获取部，获取摄影对象部位的运动方向；重构数据范围计算部，基于所述运动方向，计算出用于重构中的投影数据的范围、即重构数据范围；和图像重构部，使用计算出的重构数据范围的投影数据来重构图像。
此外，第2发明是图像重构方法，包括：投影数据生成步骤，生成拍摄了被检测体的内部的投影数据；运动方向获取步骤，获取摄影对象部位的运动方向；重构数据范围计算步骤，基于所述运动方向，计算出用于重构中的投影数据的范围、即重构数据范围；和图像重构步骤，使用计算出的所述重构数据范围的投影数据来重构图像。
发明效果
根据本发明，能够提供一种能够生成降低摄影对象部位的运动的影响的图像的X射线CT装置以及图像重构方法。
附图说明
图1是X射线CT装置1的整体结构图。
图2是第1实施方式中的图像处理装置403的功能框图。
图3是对运动方向与投影方向的关系进行说明的图(常规扫描)。
图4是表示考虑了运动方向的重构数据范围8的图。
图5是与考虑了运动方向的重构数据范围对应的X射线管位置的轨迹的变形例。
图6是对本发明的图像重构处理的流程进行说明的流程图(第1实施方式)。
图7是条件设定画面9的一个例子。
图8是运动方向手动设定画面9a的一个例子。
图9是从X射线照射角度的观点说明连续动态扫描中的重构数据范围的图。
图10是说明与图9的轨迹A、B对应的各重构数据范围8A-1、8B-1、…的图。
图11是说明体扫描中的重构数据范围的图。
图12是第2实施方式的图像处理装置403的功能框图。
图13是运动方向数据库403d的一个例子。
图14是说明本发明的图像重构处理的流程的流程图(第2实施方式)。
图15是第3实施方式的图像处理装置403的功能框图。
图16是说明本发明的图像重构处理的流程的流程图(第3实施方式)。
图17是运动方向自动设定画面9c的一个例子。
图18是对基于投影数据的运动方向的检测进行说明的图。
图19是对基于图像的运动方向的检测进行说明的图。
图20是第4实施方式的图像处理装置403的功能框图。
图21是对考虑了运动量和运动方向的重构数据范围进行说明的图。
图22是运动方向手动设定画面9d的一个例子(第5实施方式)。
图23是在图像内手动设定多个运动方向的例子。
图24是第6实施方式的图像处理装置403的功能框图。
图25是对半圈扫描中的X射线照射范围进行说明的图。
图26是表示在图25的情况下得到的投影数据和重构数据范围8A-1、8A-2、…的图。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的最佳实施方式。
首先，参照图1来说明本发明的X射线CT装置1的结构。
X射线CT装置1具备：扫描架(scanner gantry)2，对被检测体6进行X射线照射，并且检测透过了被检测体6的X射线；床3，搭载被检测体6；测定控制装置202，对扫描架2的旋转动作以及X射线照射进行控制；心电图仪7，获取被检测体6的心电信息；和操作台4，用于对X射线CT装置1的各部分进行控制。操作台4具备系统控制装置401、图像处理装置403、显示装置405以及输入装置406。
在扫描架2中，隔着旋转盘207的开口部而对置地配置X射线管201及准直仪203、与X射线检测器205。在旋转盘207设置作为X射线照射空间的开口部，搭载有被检测体6的床3进入旋转盘207中。旋转盘207通过从旋转驱动装置210经由驱动传递系统传递的驱动力，被驱动成环绕被检测体6的周围。通过测定控制装置202控制旋转驱动装置210。
X射线管201是X射线源，由测定控制装置202控制该X射线管201，该X射线管201连续或者断断续续地照射规定强度的X射线。测定控制装置202根据由操作台4的系统控制装置401决定的X射线管电压以及X射线管电流，对施加或者提供给X射线管201的X射线管电压以及X射线管电流进行控制。准直仪203将从X射线管201辐射出的X射线照射到被检测体6作为例如锥形射线束(圆锥形或者角锥形射线束)等X射线，由测定控制装置202控制准直仪203的开口宽度。透过了被检测体6的X射线入射到X射线检测器205。
X射线检测器205是例如将由闪烁器和光电二极管的组合构成的X射线检测元件组在通道方向(环绕方向)上排列了例如1000个左右、在列方向(体轴方向)上排列了例如1～320个左右的检测器，X射线检测器205被配置成隔着被检测体6而与X射线管201对置。X射线检测器205对从X射线管201辐射并透过了被检测体6的X射线进行检测，并将检测到的透过X射线数据输出到未图示的数据收集装置。数据收集装置收集通过X射线检测器205的各个X射线检测元件检测出的透过X射线数据，并将其转换为数字数据，作为投影数据而依次输出到操作台4的图像处理装置403。
测定控制装置202根据来自操作台4的系统控制装置401的控制信号，对扫描架2内的X射线管201、准直仪203和旋转盘207的旋转进行控制。
床3根据从操作台4的系统控制装置401发送的控制信号，将床3的高度设为适当的高度，向体轴方向的前后移动，并沿着与体轴垂直且与天花板平行的方向(左右方向)移动。通过前后移动，被检测体6进出扫描架2的开口部(X射线照射空间)。
操作台4的系统控制装置401是由CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、硬盘等存储部等构成的计算机。系统控制装置401对扫描架2(测定控制装置202)、床3以及心电图仪7进行控制。
系统控制装置401的存储部存储图像处理装置403生成的图像、用于实现X射线CT装置1的功能的程序等。
图像处理装置403在对获取到的投影数据进行对数转换、灵敏度修正等前处理之后，重构断层像。将在后面叙述图像处理装置403的功能结构。
显示装置405由液晶面板、CRT监视器等显示器装置、和用于与显示器装置联合执行显示处理的逻辑电路构成，该显示装置405与系统控制装置401连接。显示装置405显示从图像处理装置403输出的重构图像以及系统控制装置401处理的各种信息，操作者可阅读显示内容。
输入装置406例如由键盘、鼠标等指示设备、数字键盘(ten-key)以及各种开关按钮等构成，将由操作者输入的各种指示、信息输出到系统控制装置401。操作者使用显示装置405以及输入装置406来以对话方式操作X射线CT装置1。
心电图仪7经由安装于被检测体6的电极，测量对反映了心脏的搏动运动的活动电位的时间变化进行表示的心电信息。由心电图仪7测量出的心电信息被依次送到系统控制装置401，并通过系统控制装置401来附加到投影数据。
[第1实施方式]
参照图2～图11，对第1实施方式的X射线CT装置1进行说明。
首先，对图像处理装置403的功能结构进行说明。
如图2所示，图像处理装置403具有运动方向获取部403a、重构数据范围计算部403b和图像重构部403c。
运动方向获取部403a获取摄影对象部位的运动方向。获取运动方向的方法可以是通过操作者的操作来设定运动方向的“手动设定”，也可以是图像处理装置403基于投影数据和图像来分析摄影对象部位的运动并检测运动方向的“自动设定”。在第1实施方式的说明中，说明操作者手动设定运动方向的情况。
这里，所谓“运动”是指，例如心脏的搏动等生物体的周期性运动。
由呼吸等引起的胸部的运动也包含在本发明所指的“运动”中。另外，作为本发明的对象的“运动”具有以某一点为中心，在特定方向上的运动量较大的特征。具体来讲，例如，对于心脏而言，体宽方向(被检测体的左右方向)的运动量大于体厚方向(被检测体的前后方向)上的运动量。此外，对于肺而言，体厚方向(被检测体前后方向)上的运动量大于体宽方向(被检测体左右方向)上的运动量。因此，在本发明中，将以某一点为中心运动量最大的方向称为“运动方向”。
图3是将心脏作为摄影对象部位，通过X射线CT装置1进行拍摄的例子。心脏的运动以中心点61为中心，被检测体左右方向(图3的双向箭头71)的方向的运动最大。
重构数据范围计算部403b基于由运动方向获取部403a获取到的运动方向，对用于重构中的投影数据的范围进行计算。将用于该重构中的投影数据的范围称为重构数据范围8。在将床3静止的状态下进行X射线照射，在获取1次旋转360度而得到的投影数据的常规扫描中，通过1次扫描(1个切片)获取360度的投影数据。另一方面，重构图像时使用180度的投影数据。在本发明中，将包含与摄影对象部位的运动方向大致一致的投影方向(X射线照射角度)的至少180度以上的范围的投影数据设为重构数据范围8。
所谓“大致一致”包括完全一致的情况和稍有偏离的情况。另外，偏离的程度只要在能够得到本发明的效果即运动伪影的减少的范围内即可。完全一致的情况能够得到最大的效果，随着偏离的变大，效果降低。
例如，在图3的例子中，以摄影对象部位的中心点61为中心，被检测体左右方向成为运动方向71。重构数据范围计算部403b将与该运动方向71一致的投影方向51、52(X射线照射角度)之间的至少180度的范围(轨迹A的范围)作为重构数据范围8。换言之，将以经过摄影FOV的中心且与运动方向71垂直的直线作为基准线、从该基准线起分别在圆周方向上对称的90度以上(共180度以上)的范围设为投影方向的投影数据的范围作为重构数据范围8。
另外，“与运动方向一致”是指，运动方向71与投影方向的角度的一致。因此，也能够应用于摄影对象部位位于从摄影FOV的中心偏离的位置的情况。在该情况下，与运动方向平行的投影方向成为“与运动方向一致的投影方向”。
如上所述，若将包含与运动方向71一致的投影方向51、52的180度的范围作为重构数据范围8，则在时间上分离的位置、即对置位置(图3的投影方向51、52)，摄影对象部位的运动方向的影响最小。也就是说，投影方向51的投影数据和投影方向52的投影数据被测量为没有运动。因此，能够抑制由运动引起的伪影。
若将图3所示的重构数据范围8表示在投影数据的正弦图(sinogram)80上，则如图4那样。图4是将纵轴作为投影方向(X射线照射角度)、将横轴作为通道的正弦图。图4的双向箭头的范围是重构数据范围8。1次扫描所包含的180度以上的投影数据、即在与运动方向71一致的投影方向之间拍摄到的投影数据成为重构数据范围8。
另外，一般来讲，在X射线CT装置中，以扇形射线束状照射X射线，并通过X射线检测器来检测该X射线。本说明书以及附图中表示的投影数据表示所照射的X射线为平行射线束时的投影数据和角度，而不是扇形射线束时的投影数据和角度。因此，在考虑了照射的X射线是扇形射线束状的情况下，当然也会考虑将照射的X射线从扇形射线束状变换为平行射线束时所需的数据。
另外，如图3所示，最佳的重构数据范围8是与摄影对象部位的运动方向一致的投影方向(X射线照射角度)51、52之间的180度范围的投影数据。
在图5所示的各种变形例的情况下也能够得到运动伪影减少的效果。
例如，如图5(a)所示的轨迹A1的范围那样，成为重构数据范围的上下限的投影方向也可以不与运动方向完全一致。
此外，如图5(b)所示的轨迹A2的范围那样，也可以是180度以上的投影数据。在该情况下，也能够得到减少由运动引起的伪影的效果。
此外，如上所述，如图5(c)所示，运动的中心点不需要一定与摄影FOV的中心一致。在该情况下，将包含与运动方向大致一致(大致平行)的投影方向70的180度以上的范围的投影数据作为重构数据范围(与轨迹A对应的范围)。另外，当运动的中心点不在摄影FOV的中心时，优选将运动的中心点(摄影对象部位)与X射线源之间的距离较近的投影范围的投影数据作为重构数据范围。这是因为，在X射线管201的轨道与摄影对象部位处于较近的位置时，与摄影对象部位的位置处的180度的投影数据相当的拍摄时间较短。
图像重构部403c使用由重构数据范围计算部403b计算出的重构数据范围8的投影数据来重构图像。例如，通过逐次近似法等来进行图像重构。
接下来，参照图6，对X射线CT装置1所执行的图像重构处理进行说明。
本实施方式的X射线CT装置1通过图6的流程图所示的顺序来执行图像重构处理。也就是说，系统控制装置401的CPU从存储部读取与图6所示的关于图像重构处理的程序以及数据，基于该程序以及数据来执行处理。
首先，X射线CT装置1根据操作者的操作来进行摄影条件和重构条件的设定(步骤S101)。系统控制装置401例如将图7所示的条件设定画面9显示于显示装置405。
在条件设定画面9显示定位扫描像(scanogram image)91以及剖面模型图92。另外，定位扫描像91是指通过被称为定位扫描拍摄的摄影处理获取到的图像，其中，定位扫描拍摄在固定X射线管201的状态下照射X射线，并移动床3来获取体轴方向的图像。此外，设置有用于设定各种摄影条件和重构条件的条件设定区域96、通常重构选择按钮97、运动方向考虑重构按钮98、摄影开始按钮99、手动按钮101、DB按钮102、Raw按钮103、Img按钮104等。另外，该条件设定画面9是一个例子，画面结构或所配置的按钮等并不限于图7的例子。
条件设定区域96是用于设定例如扫描的种类、摄影范围、摄影对象部位、体位、扫描次数、扫描时间、摄影FOV、图像的厚度、重构滤波器、重构FOV、重构方法等摄影条件以及重构条件的操作区域。在条件设定区域96内配置有用于转变到各条件的输入画面的多个按钮。若条件设定区域96内的按钮被按下，则系统控制装置401显示与相应条件相关的输入画面并接受条件输入。摄影范围也可以在定位扫描像91上设定。
通常重构选择按钮97是在进行不考虑运动方向的通常的图像重构处理时选择的按钮。运动方向考虑重构按钮98是在进行考虑了运动方向的图像重构处理时选择的按钮。
手动按钮101、DB按钮102、Raw按钮103以及Img按钮104是在选择了运动方向考虑重构按钮98的情况下可操作的按钮。在操作者输入运动方向和运动中心的情况下，操作手动按钮101。若手动按钮101被选择，则系统控制装置401显示图8所示的运动方向手动设定画面9a。在参照后述的运动方向数据库(参照图13；第2实施方式)来决定运动方向的情况下，选择DB按钮102。在通过分析投影数据来自动检测摄影对象部位的运动方向的情况下，操作Raw按钮103(第3实施方式)。在通过分析图像来自动检测摄影对象部位的运动方向的情况下，操作Img按钮104(第3实施方式)。
摄影开始按钮99是进行摄影条件、重构处理等的设定之后才会变成可选择的按钮。若操作摄影开始按钮99，则系统控制装置401基于所设定的摄影条件等来开始进行拍摄。
在图7所示的条件设定画面9中，若设定了摄影条件以及重构条件(步骤S101)，且通常重构按钮97被按下(步骤S102：否)、摄影开始按钮99被按下，则系统控制装置401开始通常的摄影处理(步骤S103)。在摄影处理中，系统控制装置401根据在步骤S101中设定的摄影条件，控制扫描架2的各部分以及床3的各部分。
例如，在进行图3所示的常规扫描的情况下，在将桌子3静止的状态下照射X射线，获取1次旋转360度的投影数据。将桌子移动设定的量之后获取1次旋转360度的投影数据，或者不移动桌子而是在相同的位置处间歇地获取1次旋转360度的投影数据。
此外，系统控制装置401将通过拍摄获取到的投影数据发送到图像处理装置403。图像处理装置403基于获取到的投影数据来重构被检测体6的断层像(步骤S104)。
另一方面，在条件设定画面9中，当运动方向考虑重构按钮98被选择，进一步手动按钮101也被选择的情况下(步骤S102：是)，系统控制装置401将图8所示的运动方向手动设定画面9a显示于显示装置405。操作者在运动方向手动设定画面9a中设定运动方向和运动的中心点(步骤S105)。
如图8所示，在运动方向手动设定画面9a显示与在步骤S101中设定的摄影范围(摄影位置)相应的图像107。在图像107中，显示有运动方向线93以及运动中心标记94。在通过参照扫描等而在存储部中存储有同一被检测体的完成了测定的图像时，图像107优选使用完成了测定的图像。在未存储完成了测定的图像的情况下，也可以将摄影对象部位的模型图等设为图像107。此外，也可以显示用于对设定运动方向的图像107进行选择的系列图像106或被检测体整体图像105。通过移动被检测体整体图像105上的摄影位置线105a，或者选择系列图像106的期望的切片位置的图像，从而能够选择显示于运动方向手动设定画面9a上的运动方向设定用图像107。
对于运动方向线93而言，能够通过操作者的操作来改变角度。此外，对于运动中心标记94而言，能够通过操作者的操作来改变位置。操作者使用鼠标等输入装置406来改变运动方向线93以及运动中心标记94的角度或位置。若结束按钮95被按下，则图像处理装置403获取已设定的运动方向线93所表示的角度和根据运动中心标记94指定的位置。然后，关闭运动方向手动设定画面9a，返回到条件设定画面9。
若条件设定画面9的摄影开始按钮99被按下，则系统控制装置401首先与步骤S103同样地进行摄影处理(步骤S106)。也就是说，系统控制装置401根据在步骤S101中设定的摄影条件，对扫描架2的各部分以及床3的各部分进行控制。系统控制装置401将通过拍摄获取到的投影数据发送到图像处理装置403。
若图像处理装置403获取到投影数据，则考虑在步骤S105中设定的运动方向来重构被检测体的断层像(步骤S107)。
在步骤S107的图像生成处理中，图像处理装置403将包含与在步骤S105中设定的运动方向大致一致的投影方向的至少180度的投影范围的投影数据作为重构数据范围8。另外，在常规扫描中，摄影开始时的X射线管201的位置(开始点201a)位于未进入重构数据范围8内的位置处。这是因为，如果重构数据范围8跨过了开始点201a，则在只进行1次旋转拍摄的常规扫描中，会使用时间上不连续的投影数据来进行重构。
图像处理装置403使用重构数据范围8的投影数据来进行与重构条件相应的图像重构处理。图像处理装置403将所生成的图像显示于显示装置403并将其存储于系统控制装置401的存储部中，结束本次图像重构处理。
如以上的说明，第1实施方式的X射线CT装置1使用包含与摄影对象部位的运动方向大致一致的投影方向在内的180度以上范围的投影数据来重构图像。由此，在时间上离散的投影数据之间，能够使用摄影对象物的运动方向的影响最小的投影数据来重构图像。因此，能够生成减少了运动伪影的图像。
另外，在上述的例子中，例示了针对常规扫描应用考虑了运动方向的图像重构处理的例子，但也可以应用到其它种类的扫描中。例如，也能够将本发明应用于在将桌子静止的状态下连续拍摄相同体轴方向位置并根据时间轴向上连续的投影数据来生成不同的图像的连续动态扫描、或者使用多个切片CT装置移动桌子的同时连续照射X射线的螺旋扫描(体扫描)等重。
(连续动态扫描)
图9是对连续动态扫描中的重构数据范围进行说明的图，图10是将图9的连续动态扫描中的重构数据范围表示在投影数据(正弦图)上的图。
在连续动态扫描中，也如上述那样，通过将包含与摄影对象部位的运动方向大致一致的投影方向在内的180度以上的范围的投影数据作为重构数据范围，从而能够减少运动伪影。并且，在连续动态扫描时，即使重构数据范围跨过X射线照射的开始点201a也没有问题。
在图9中，轨迹A、B是分别与重构数据范围对应的X射线管201的轨迹。“包含与摄影对象部位的运动方向大致一致的投影方向在内的180度以上的范围的投影数据”中，具有通过未跨过X射线照射开始点201a的轨迹A而得到的第1重构数据范围8A、和通过将其翻转后的轨迹B而得到的第2重构数据范围8B这样的至少2个图案的范围。与第2重构数据范围8B对应的轨迹B跨过X射线照射开始点201a。
在连续动态扫描的情况下，可以与图3(常规扫描的情况)同样地采用第1重构数据范围8A，也可以采用第2重构数据范围8B。这是因为，在连续动态扫描中，连续多次拍摄相同切片位置，因此可确保扫描之间的投影数据的连续性。特别是，在检查摄影对象部位的动态时是有效的。
(通过多层CT装置来进行螺旋扫描)
图11是表示将使用多个切片CT装置来进行螺旋扫描时的重构数据范围表示在投影数据(正弦图)上的图。在螺旋扫描中，移动桌子的同时连续地进行X射线照射。
在不考虑运动方向的情况下进行重构处理时，在现有技术中，如图11(a)所示，图像处理装置403将生成的图像的位置与中心切片一致的角度设为中心来收集至少180度的投影数据，由此进行重构。在中心角度之前使用跟前的切片的投影数据，在中心角度之后使用深处的切片的投影数据，收集适当位置的数据来进行重构。图11(a)的双向箭头所示的投影数据81A～81I分别是为了重构1张断层像而所使用的投影数据。
另一方面，在本发明中，如图11(b)所示，将上述的投影数据81A～81I之中包含与摄影对象部位的运动方向大致一致的投影方向在内的180度以上的范围的投影数据用于重构中。也就是说，重构数据范围是图11(b)的实线双向箭头所示出的范围82A～82I。
在图11(b)中，重构数据范围82A～82C、82D～82F、82G～821分别成为在相同的投影角度范围内获取到的投影数据。
此外，包含与摄影对象部位的运动方向大致一致的投影方向在内的180度以上的范围的投影数据具有2个方向，使用X射线管201的轨道与摄影对象部位靠近的投影数据时能够得到更多的效果。
[第2实施方式]
接下来，参照图12～图14来说明第2实施方式。
图12是表示第2实施方式的图像处理装置403的功能结构的图。
如图12所示，第2实施方式的图像处理装置403具有运动方向获取部403a、重构数据范围计算部403b、图像重构部403c和运动方向数据库403d。
也就是说，在第2实施方式中，在图2所示的第1实施方式的功能结构的基础上，还具备运动方向数据库403d。运动数据库403d被预先保持在存储部中。
如图13所示，运动方向数据库403d中存储有与摄影对象部位、体位相应的运动方向的信息。例如，若摄影对象部位是心脏且体位是仰卧，则运动方向是左右方向，若摄影对象部位是心脏且体位是横卧，则运动方向是上下方向。若摄影对象部位是胸部(肺)且体位是仰卧，则运动方向是上下方向，若摄影对象部位是胸部(肺)且体位是横卧，则运动方向是左右方向。
图像处理装置403的运动方向获取部403a参照运动方向数据库403d来获取与摄影对象部位和体位相应的运动方向。然后，基于获取到的运动信息来计算出用于图像的重构中的投影数据的范围(重构数据范围)。另外，摄影对象部位和体位被设定为摄影条件。
另外，在以下的说明中，对于与图1以及图2所示的结构要素同样的结构要素，赋予相同的符号，省略重复的说明。
参照图14，说明第2实施方式的X射线CT装置1所执行的图像重构处理。
首先，X射线CT装置1根据操作者的操作，进行摄影条件和重构条件的设定(步骤S201)。摄影条件和重构条件的设定与图6的步骤S101相同，是通过图7所示的条件设定画面9来进行的。
另外，在步骤S202中，不考虑运动方向时的处理(步骤S202中否～步骤S204)与第1实施方式的步骤S102中否～步骤S104相同，因此省略说明。
在条件设定画面9(图7)中，在设定了摄影条件以及重构条件(步骤S201)、选择了运动方向考虑重构按钮98而且选择了DB按钮102的情况下(步骤S202：是)，系统控制装置401读取图13所示的运动方向数据库403d，决定与摄影对象部位及体位对应的运动方向(步骤S205)。系统控制装置401将决定的运动方向发送到图像处理装置403。
然后，若条件设定画面9的摄影开始按钮99被按下，则系统控制装置401进行摄影处理(步骤S206)。也就是说，系统控制装置401根据在步骤S201中设定的摄影条件来控制扫描架2的各部分以及床3的各部分。系统控制装置401将通过拍摄获取到的投影数据发送到图像处理装置403。
若获取到投影数据，则图像处理装置403考虑在步骤S205中决定的运动方向来重构被检测体的断层像(步骤S207)。图像处理装置403将包含与运动方向大致一致的投影方向在内的至少180度以上的投影范围的投影数据作为重构数据范围8，由此重构图像。图像处理装置403将通过步骤S204、S207重构的图像显示于显示装置403，并存储在系统控制装置401的存储部中，结束本次图像重构处理。
第2实施方式的处理可应用于在第1实施方式中说明的常规扫描、连续动态扫描、体扫描中的任意一个。
如以上说明，在第2实施方式中，X射线CT装置1预先存储运动方向数据库403d，能够从运动方向数据库403d获取与摄影对象部位和体位相应的运动方向。因此，不需要操作者手动设定运动方向，能够通过更简单的操作来进行考虑运动方向的图像重构。
[第3实施方式]
接下来，参照图15～图19详细说明第3实施方式。
图15是表示第3实施方式的图像处理装置403的功能结构的图。
如图15所示，第3实施方式的图像处理装置403具有运动方向获取部403a、运动检测部403e、重构数据范围计算部403b以及图像重构部403c。
也就是说，在第3实施方式中，在图2所示的第1实施方式的功能结构的基础上，还具有运动检测部403e。
运动检测部403e对摄影对象部位的运动方向进行检测。运动方向的检测方法例如考虑以下的2个方法。
(a)基于对置的投影方向上的各投影数据的差分来进行计算的方法
(b)基于使用于重构中的投影数据范围偏离而重构的相同部位的图像间的差分来进行计算的方法
运动方向的具体计算方法将在后面叙述。
图像处理装置403的运动方向获取部403a获取通过运动检测部403e计算出的运动方向，并将其发送到重构数据范围计算部403b。重构数据范围计算部403b基于获取到的运动方向来计算出用于图像重构中的投影数据的范围(重构数据范围)。
参照图16，说明第3实施方式的X射线CT装置1所执行的图像重构处理。
首先，X射线CT装置1根据操作者的操作，进行摄影条件和重构条件的设定(步骤S301)。摄影条件和重构条件的设定与图6的步骤S101相同，是通过条件设定画面9(图7)来进行的。
另外，在步骤S302中，不考虑运动方向时的处理(步骤S302中的否～步骤S304)与第1实施方式的步骤S102中的否～步骤S104相同，因此省略说明。
在条件设定画面9中，在设定了摄影条件以及重构条件(步骤S301)、选择了运动方向考虑重构按钮98而且选择了Raw按钮103或者Img按钮104的情况下(步骤S302：是)，系统控制装置401将图17所示的运动方向自动设定画面9c显示于显示装置405。操作者在运动方向自动设定画面9c中设定检测运动信息的对象区域(步骤S305)。
如图17所示，在运动方向自动设定画面9c中显示有与在步骤S301中设定的摄影范围(摄影位置)相应的图像107。图像107中显示有对象区域设定框65。
对象区域设定框65可通过操作者的操作来改变大小和位置。此外，对象区域设定框65的形状并不局限于图17所示的椭圆形状，也可以是矩形、圆形、其他任意的图形。操作者使用鼠标等输入装置406变更对象区域设定框65的位置和大小，选择期望的部位。将选出的部位指定为运动信息的分析对象。若结束按钮95被按下，则图像处理装置403获取所设定的对象区域65的位置和范围，关闭运动方向自动设定画面9c，返回到条件设定画面9。
接下来，图像处理装置403确认已设定的运动检测算法(运动检测方法)，根据已设定的算法来推进处理。在条件设定画面9中Raw按钮103被选择的情况下，执行基于投影数据分析的运动检测算法(上述(a)的运动检测方法)(步骤S306：投影数据)。另一方面，在条件设定画面9中Img按钮104被选择的情况下，执行基于图像分析的运动检测算法(上述(b)的运动检测方法)(步骤S306；图像)。
无论哪种情况都首先进行摄影处理(步骤S307、步骤S310)。若条件设定画面9的摄影开始按钮99被按下，则开始摄影处理。摄影处理与第1实施方式的步骤S103的摄影处理等相同。
在条件设定画面9中Raw按钮103被选择的情况下，图像处理装置403若获取到投影数据，则基于投影数据来求出运动方向(步骤S308)。作为根据投影数据计算出运动方向的方法，例如，具有比较对置数据的方法。所谓对置数据是指，如图18所示，投影方向翻转了180度的投影数据。图像处理装置403取对置数据的差分，基于差分的大小来求出运动方向。
图18(a)是表示方向与运动方向71一致的对置数据中的X射线管201的配置的图。对于与运动方向一致的投影方向的对置数据而言，在对置数据之间由运动引起的差分较小。另一方面，如图18(b)所示，与运动方向71垂直的方向的投影数据至，在对置数据之间由运动引起的差分较大。
图像处理装置403在各种角度下求出对置数据的差分，并将差分最小的对置数据的角度计算为运动方向。
另外，在设定有对象区域的情况下(参照图17)，也可以仅将对象区域作为运算对象来求出对置数据的差分。由于是仅对对象区域进行运算，因此范围集中，能够快速地进行处理。
图像处理装置403将包含与在步骤S308中计算出的运动方向大致一致的投影方向在内的至少180度以上的投影范围的投影数据作为重构数据范围8，重构图像(步骤S309)。
在条件设定画面9中选择了Img按钮104的情况下，图像处理装置403基于获取到的投影数据，生成多个分析用图像(步骤S311)。
图19是说明分析用图像的图。
如图19(a)所示，使投影数据之中用于重构的至少180度的范围偏离一点点之后切出。使用图19(a)所示的范围83A的投影数据来重构的图像是图19(b)的分析用图像84A。使用从范围83A偏离一点的范围83B的投影数据来重构的图像是图19(b)的分析用图像84B。同样地，使所使用的投影数据范围偏离一点点来生成分析用图像84C～84F。范围83D是范围83A的对置数据，范围83E是范围83B的对置数据，范围83F是范围83C的对置数据。
如图19(b)所示，图像处理装置403在根据对置数据重构出的分析用图像84A、84D之间获得差分。同样地，在分析用图像84B、84E之间以及分析用图像84C、84F之间分别获得差分。然后，将对置角度下的差分最小的分析用图像的投影方向设为运动方向(步骤S312)。
另外，在设定了对象区域的情况下(参照图17)，也可以仅将对象区域设为差分运算的对象。也就是说，图像处理装置403仅针对对象区域内的像素求出对置的图像的差分。由于运算范围集中，因此能够快速地进行处理。
图像处理装置403将包含与在步骤S312中计算出的运动方向大致一致的投影方向在内的至少180度以上的投影范围的投影数据作为重构数据范围8，重构图像(步骤S313)。
图像处理装置403将在步骤S304、S309、S313中重构的图像显示于显示装置403，并存储在系统控制装置401的存储部中，结束本次图像重构处理。
第3实施方式的处理也能够应用于在第1实施方式中说明的常规扫描、连续动态扫描、体扫描中的任意一个。
如以上说明，在第3实施方式中，X射线CT装置1能够基于通过拍摄获取到的投影数据或者重构的图像，检测运动方向。因此，不需要操作者手动设定运动方向。此外，由于基于拍摄时的被检测体本人的投影数据来分析摄影对象部位的运动，因此能够准确地获取运动方向。
另外，在上述实施方式中，说明了与摄影处理同时地根据投影数据来生成图像的情况，但也可以针对通过摄影处理获取并被保存于硬盘等存储装置中的投影数据再次设定重构的条件，来生成图像。
[第4实施方式]
接下来，参照图20～图21来详细说明第4实施方式。
第4实施方式是假设了在心脏拍摄等中一般进行的心电同步摄影的实施方式。在心电同步摄影中，通过心电图7等来测量摄影中的被检测体的心脏搏动。此外，对摄影对象部位进行多次扫描迭加来进行螺旋扫描。然后，将在运动量最小的特定的心相位区间(静止相位)内获取到的投影数据组合后计算出180度的投影数据，重构图像。
在第4实施方式中，在这种心电同步摄影中，不仅考虑了运动量，还结合考虑运动方向来计算出了重构数据范围。
图20是表示第4实施方式的图像处理装置403的功能结构的图。
如图20所示，第4实施方式的图像处理装置403具有运动方向获取部403a、运动量计算部403f、重构数据范围计算部403b以及图像重构部403c。也就是说，在第4实施方式中，在图2所示的第1实施方式的功能结构的基础上，还具有运动量计算部403f。
运动量计算部403f计算出摄影对象部位的运动量。运动量例如可通过对相位相同而摄影位置不同的断层像进行比较来求出。另外，运动量的计算方法并不局限于此，也可以通过其他的方法来求出运动量。
图21的图表g1是表示各投影方向(X射线照射角度)下的运动量的推移的图表。纵轴是投影方向(X射线照射角度)，横轴是运动量的大小。在现有的图像重构处理中，图像处理装置403以运动量最小的投影数据位置a作为中心，使用至少180度的范围8C的投影数据来重构图像。
在本发明中，图像处理装置403与运动量一起考虑了运动方向，从而计算出重构数据范围。
在第4实施方式中，重构数据范围计算部403b生成考虑了基于运动方向带来的影响的运动方向权重。然后，通过运动方向权重乘以运动量来调整重构数据范围。图21的图表g2是表示各投影方向(X射线照射角度)下的运动方向权重的推移的图表。纵轴表示投影方向(X射线照射角度)，横轴表示运动方向权重的大小。
生成运动方向权重，以使在与运动方向一致的投影方向上“运动量×运动方向权重”的值变小。
图21的图表g3是表示各投影方向(X射线照射角度)下的运动量×运动方向权重的推移的图表。纵轴表示投影方向(X射线照射角度)，横轴表示运动量乘以运动方向权重而得到的值的大小。
如图21的图表g3所示，将运动量×运动方向权重的值最小的范围8D设为重构数据范围。运动量×运动方向权重的值最小的范围8D可以是以运动量×运动方向权重的值最小的投影数据位置为中心的180度的角度范围，也可以是运动量×运动方向权重的值的总和最小的180度的角度范围。
另外，也可以如第1实施方式说明的那样，将运动方向设为操作者手动设定的运动方向。此外，也可以如第2实施方式说明的那样，参照运动方向数据库403d来决定运动方向。或者，也可以如第3实施方式说明的那样，图像处理装置403基于投影数据等来计算出运动方向。
若通过重构数据范围计算部403b计算出考虑了运动量以及运动方向的重构数据范围8D，则图像重构部403c使用重构数据范围8D的投影数据来重构图像。
如以上说明，在第4实施方式中，考虑对象部位的运动量和运动方向来求出重构数据范围。因此，能够使用运动量少且基于运动方向的影响的少的投影数据来重构图像。因此，能够进一步减少运动伪影。
[第5实施方式]
接下来，参照图22～图23来详细说明第5实施方式。
第1～第4实施方式是以摄影范围的所有位置下的运动方向相同为前提来进行了说明。但是，并不局限于运动方向在摄影范围整体中一律相同。例如，有时根据切片位置来表示不同的运动方向。此外，有时即使是同一切片位置，也会因部位不同而表示不同的运动方向。
因此，在第5实施方式中，对设定多个运动方向的方法进行说明。
图22是在切片方向不同的范围内分别自动设定运动方向时的设定画面9d。
在设定画面9d中，显示有被检测体整体图像105、系列图像106和断层像107a、107b。并且，在被检测体整体图像105中显示有用于设定切片方向范围的范围设定GUI105b、105c。可显示多个范围设定GUI105b、105c。在图22的例子中，设置有2个范围设定GUI105b、105c，但也可以是3个以上。在以下的说明中，将由范围设定GUI105b设定的切片方向范围称为第1范围。此外，将由范围设定GUI105c设定的切片方向范围称为第2范围。范围设定GUI105b、105c的箭头的长度和位置可通过鼠标等的操作来变更。
显示于系列图像附近的GUI106a表示与通过范围设定GUI105b、105c设定的各切片方向范围相对应的图像位置。
断层像107a、107b是指定的多个切片方向范围中的代表切片位置处的断层像。在显示画面狭窄的情况下，也可以如图22所示那样，将各断层像107a、107b部分重叠来进行显示，若通过鼠标等指示了任意一个断层像，则将该断层像以可操作的方式显示在前面。
图像处理装置403针对显示在前面的断层像107a，接受运动方向的对象区域65的设定。此外，与第3实施方式相同，针对每个切片方向范围分别计算运动方向。
此外，如图23所示，也可以在1个图像内设定多个运动方向。图23将1张断层像107d通过分割线60分割为了2个区域。将被分割线分割的一个区域称为第1区域60a，将另一个区域称为第2区域60b。另外，分割数目并不局限于2个，也可以是3个以上。
在手动设定运动方向的情况下，如图23所示，在各区域分别显示运动中心标记93a、93b以及运动方向线94a、94b。操作者变更运动中心标记93a、93b的位置，或者变更运动方向线94a、94b的角度。由此，能够在各区域分别设定运动中心点和运动方向。
此外，在各分割区域60a、60b中，也能够自动设定运动方向。在该情况下，如第3实施方式所示那样，图像处理装置403具有运动检测部403e。运动检测部403e基于投影数据或者图像来计算出各分割区域的运动方向。图像处理装置403基于由运动检测部403e计算出的各分割区域的运动方向，计算出用于图像重构中的投影数据的范围(重构数据范围)。与第1～第3实施方式同样地，重构数据范围是包含与运动方向大致一致的投影方向在内的至少180度以上的投影范围。图像处理装置403使用各分割区域的重构数据范围的投影数据来重构图像。针对图像分割区域的边界像素，进行差值运算以使平稳连接，由此生成1张图像。
如以上说明，在第5实施方式的X射线CT装置1中，能够在摄影范围内设定多个运动方向，并根据各运动方向来设定重构数据范围。由此，例如，即使根据切片位置表示不同的运动方向的情况、或在同一切片位置根据不同的部位而分别表示不同的运动方向的情况下，也能够使用运动的影响最小的重构数据范围的数据来生成图像。由此，能够减少运动伪影。
[第6实施方式]
接下来，参照图24～图26来详细说明第6实施方式。
第6实施方式是假设了半圈扫描的实施方式。所谓半圈扫描是指，仅在一半旋转(180度范围)的投影方向上照射X射线来获取投影数据，在另一半旋转的投影方向上停止X射线照射并不获取投影数据的拍摄方法。
图24是表示第6实施方式的图像处理装置403的功能结构的图。
如图24所示，第6实施方式的图像处理装置403具有运动方向获取部403a、重构数据范围计算部403b、X射线控制部403g以及图像重构部403c。
也就是说，在第6实施方式中，在图2所示的第1实施方式的功能结构的基础上，还具有X射线控制部403g。
X射线控制部403g控制成X射线管201以与重构数据范围计算部403b计算出的重构数据范围相当的X射线照射角度照射X射线。另外，X射线控制部403g不仅控制X射线照射范围，还控制X射线管电流、X射线管电压等。X射线管电流、X射线管电压是基于摄影条件、重构条件来决定的。
图25表示运动方向71与对应于重构数据范围(轨迹A)的X射线照射开始点55及X射线照射终点56之间的关系。
图像处理装置403若获取到摄影对象部位的运动方向，则根据运动方向来计算出重构数据范围8。重构数据范围8是包含与运动方向大致一致的投影方向(X射线照射角度)在内的至少180度以上的范围。与第1～第3实施方式的任意一个的方法同样地，运动方向可以由操作者手动设定，也可以参照运动方向数据库403d来决定，或者也可以由运动检测部403e基于对置的投影数据和图像的差分来决定。
图像处理装置403将计算出的重构数据范围8发送到X射线控制部403e。如图25所示，X射线控制部403e控制X射线的照射时间，以使与重构数据范围8对应的轨迹A的端点成为X射线照射开始点55及X射线照射终点56。
图像处理装置403在规定的切片位置将床3静止的状态下，在X射线照射开始点55到X射线照射终点56的180度的范围获取投影数据。接下来，将床3移动所设定的量，在X射线照射开始点55到X射线照射终点56的180度范围内获取投影数据。或者，不移动床3，而是在相同的位置处间歇地在X射线照射开始点55到X射线照射终点56的180度范围内获取投影数据。通过反复进行该动作，获取图26所示的投影数据。
图26是在将相当于重构数据范围8的范围设为X射线照射区域的情况下得到的投影数据。
如图26所示，在各切片位置处，分别得到第1次旋转的扫描SC-1、第2次旋转的SC-2、第3次旋转的SC-3、…的投影数据。投影数据是在各扫描SC-1、SC-2、SC-3中分别在轨迹A的范围内照射X射线的结果。也就是说，是如下的状态：在与重构数据范围8A-1、8A-2、8A-3对应的范围内测量投影数据，在其他范围内没有数据。
图像处理装置403使用重构数据范围8A的数据来重构图像。
如以上说明，第6实施方式的X射线CT装置1根据重构数据范围8来控制X射线照射范围，其中重构数据范围8是基于运动方向决定的。因此，能够以运动带来的影响少的最佳的X射线照射角度进行半圈扫描。因此，能够减少运动伪影，并且也能够减少辐射量。
另外，也可以将在第6实施方式中说明的X射线照射控制应用于例如在心脏的摄影等中进行的前瞻性(prospective)ECG扫描。所谓前瞻性ECG扫描是指，在心脏等有运动的摄影对象部位的拍摄中，基于由心电图仪测量的心电信息控制X射线照射量的摄影方法。例如，在摄影对象部位的运动量最小的相位(静止相位)下增大X射线照射量，在其他的相位下设为图像的重构所需的最小限度的X射线照射量。
例如，在第4实施方式中，如图21的图表g3所示，求出各投影角度(相位)的运动量，进一步考虑运动方向来决定了重构数据范围8D。这样，能够进行如下控制：以与这样决定的重构数据范围8D相对应的投影角度照射X射线，在其他投影角度下停止X射线照射。
由此，在前瞻性ECG扫描中也能够应用本发明。因此，能够减少曝光量，能够减少运动伪影。
如以上说明，本发明的X射线CT装置1基于摄影对象部位的运动方向来决定用于图像重构中的投影数据的范围(重构数据范围)，使用重构数据范围的数据来生成图像。由此，在包括周期性运动的摄影对象部位的摄影中，能够生成运动的影响少的图像。
另外，上述实施方式中说明的各种操作画面、操作方法等是一个例子，也可以是其他操作画面、操作方法等。另外，如果是本领域技术人员，则在本申请公开的技术思想的范畴内显然能够想到各种变更例或者修正例，应当了解这些当然都属于本发明的技术范围内。
符号说明
1 X射线CT装置，2扫描架，201 X射线管，202测定控制装置，205 X射线检测器，210旋转盘驱动装置，3床，4操作台，401系统控制装置，403图像处理装置，403a运动方向获取部，403b重构数据范围计算部，403c图像重构部，403d运动方向数据库，403e运动检测部，403f运动量计算部，405显示装置，406输入装置，6被检测体，7心电图仪，8、8A～8D重构数据范围，A、B X射线管201的轨迹，51、52投影方向，55 X射线照射开始点，56 X射线照射终点，61中心点，71运动方向，9条件设定画面，9a运动方向手动设定画面，9c、9d运动方向自动设定画面，84A～84F分析用图像，g1表示各投影角度下的摄影对象部位的运动量的图表，g2表示运动方向权重的图表，g3表示运动量×运动方向权重的值的图表。

Claims (16)

1.一种X射线CT装置，其特征在于，具备：
X射线源，从被检测体的周围照射X射线；
X射线检测器，检测透过了所述被检测体的X射线；
图像处理装置，根据检测出的透过X射线信息生成投影数据，并基于投影数据来重构被检测体的断层像；和
显示装置，其显示所述断层像，
所述图像处理装置具备：
运动方向获取部，获取摄影对象部位的运动方向；
重构数据范围计算部，基于所述运动方向，计算出用于重构中的投影数据的范围、即重构数据范围；和
图像重构部，使用计算出的重构数据范围的投影数据来重构图像。
2.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述重构数据范围计算部将包含与所述摄影对象部位的运动方向大致一致的投影方向在内的至少180度以上的投影范围的投影数据作为所述重构数据范围。
3.根据权利要求2所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述重构数据范围计算部将包含与所述摄影对象部位的运动方向相同的投影方向在内的至少180度以上的投影范围的投影数据之中所述摄影对象部位与X射线源之间的距离近的投影范围的投影数据作为所述重构数据范围。
4.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述X射线CT装置还具备：输入部，输入所述运动方向，
所述运动方向获取部获取输入到所述输入部的运动方向。
5.根据权利要求4所述的X射线CT装置，其特征在于，
向所述输入部输入表示所述运动方向的线的角度，
所述运动方向获取部将所述线的角度作为运动方向来获取。
6.根据权利要求5所述的X射线CT装置，其特征在于，
还向所述输入部输入运动的中心点的位置。
7.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述X射线CT装置还具备：存储部，对与所述摄影对象部位以及被检测体的体位相应的运动方向进行存储，
所述运动方向获取部从所述存储部获取与被设定为摄影条件的所述摄影对象部位以及被检测体的体位相应的运动方向。
8.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述X射线CT装置还具备：运动检测部，检测所述摄影对象部位的运动信息，
所述运动方向获取部根据由所述运动检测部检测到的运动信息，获取所述摄影对象部位的运动方向。
9.根据权利要求8所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述运动检测部基于对置的各投影数据来计算出所述摄影对象部位的运动信息。
10.根据权利要求8所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述运动检测部基于使用对置的范围的投影数据来分别重构出的对置图像，计算出所述摄影对象部位的运动信息。
11.根据权利要求8所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述X射线CT装置还具备：检测对象区域指定部，指定运动检测对象区域，
所述运动检测部针对所述运动检测对象区域内进行所述运动信息的检测。
12.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述X射线CT装置还具备：运动量计算部，计算出所述摄影对象部位的运动量，
所述重构数据范围计算部基于由所述运动量计算部计算出的运动量和所述运动方向，计算出所述重构数据范围。
13.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述重构数据范围计算部在每个生成的图像位置处计算出所述重构数据范围。
14.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，
所述X射线CT装置还具备：X射线控制部，控制成所述X射线源以与所述重构数据范围计算部计算出的重构数据范围相当的X射线照射角度照射X射线。
15.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，还具备：
运动量计算部，计算出所述摄影对象部位的运动量；和
X射线控制部，控制成所述X射线源以与所述重构数据范围计算部基于由所述运动量计算部计算出的运动量和所述运动方向而计算出的所述重构数据范围相当的X射线照射角度，照射X射线。
16.一种图像重构方法，其特征在于，包括：
投影数据生成步骤，生成拍摄了被检测体的内部的投影数据；
运动方向获取步骤，取得摄影对象部位的运动方向；
重构数据范围计算步骤，基于所述运动方向，计算出用于重构中的投影数据的范围、即重构数据范围；和
图像重构步骤，使用计算出的所述重构数据范围的投影数据来重构图像。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107644447A (zh) * 2016-07-22 2018-01-30 韩国威泰有限公司 用于基于运动补偿的ct数据重建的设备和方法

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10025479B2 (en) * 2013-09-25 2018-07-17 Terarecon, Inc. Advanced medical image processing wizard
JP6381198B2 (ja) * 2013-11-08 2018-08-29 キヤノン株式会社 制御装置、制御方法及びプログラム
KR101579111B1 (ko) * 2014-02-24 2015-12-21 삼성전자주식회사 영상 진단 방법, 장치 및 기록매체
US9526468B2 (en) * 2014-09-09 2016-12-27 General Electric Company Multiple frame acquisition for exposure control in X-ray medical imagers
CN104318595A (zh) * 2014-10-21 2015-01-28 沈阳东软医疗系统有限公司 Ct图像的运动向量场的计算方法及装置
EP3272288B1 (en) * 2016-07-22 2019-03-20 Vatech Co. Ltd. Apparatus and method for ct data reconstruction based on motion compensation
JP6608111B2 (ja) * 2016-09-28 2019-11-20 富士フイルム株式会社 医用画像保存再生装置および方法並びにプログラム
US10445886B2 (en) * 2017-05-30 2019-10-15 General Electric Company Motion-gated medical imaging
US10977840B2 (en) * 2018-08-21 2021-04-13 Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. Systems and methods for iterative reconstruction
CN110473271B (zh) * 2019-08-20 2022-12-06 上海联影医疗科技股份有限公司 一种图像数据处理方法、系统、装置及存储介质
US11298088B2 (en) * 2020-03-31 2022-04-12 Varian Medical Systems International Ag Cone-beam computed tomography with continuous kV beam acquisition
CN112669405B (zh) * 2020-12-30 2023-01-20 上海联影医疗科技股份有限公司 图像重建方法、系统、可读存储介质和设备

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1613427A (zh) * 2003-11-04 2005-05-11 Ge医疗系统环球技术有限公司 Ct图像产生方法和x射线ct设备
CN1918605A (zh) * 2004-02-13 2007-02-21 皇家飞利浦电子股份有限公司 运动假影补偿
CN101178370A (zh) * 2006-10-27 2008-05-14 Ge医疗系统环球技术有限公司 X-射线断层摄影设备
US20110052027A1 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 Yasuhiro Noshi Image reconstructing apparatus, x-ray computed tomography apparatus, and image reconstructing method
US20110142314A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Jiang Hsieh System and method of increasing temporal resolution of an x-ray image
CN102258383A (zh) * 2010-05-25 2011-11-30 株式会社东芝 X射线计算机断层摄影装置以及图像处理方法
JP2012019892A (ja) * 2010-07-13 2012-02-02 Toshiba Corp 放射線コンピュータ断層撮影装置、医用画像発生装置及び呼吸位相計測装置

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10231061A1 (de) * 2002-07-10 2004-01-22 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Verfahren und System zur Verbesserung des Informationsgehaltes in einem Bild
US6904118B2 (en) * 2002-07-23 2005-06-07 General Electric Company Method and apparatus for generating a density map using dual-energy CT
US6894494B2 (en) * 2002-11-25 2005-05-17 Her Majesty The Queen In Right Of Canada, As Represented By The Minister Of National Defence Of Her Majesty's Canadian Government Method and device for correcting organ motion artifacts in MRI systems
US7787927B2 (en) * 2003-06-20 2010-08-31 Merge Cad Inc. System and method for adaptive medical image registration
FI120760B (fi) * 2006-05-31 2010-02-26 Palodex Group Oy Menetelmä ja laitteisto lääketieteelliseen röntgenkuvantamiseen
EP2126842B1 (en) * 2007-01-08 2013-12-25 Koninklijke Philips N.V. Motion determination system for determining the motion of a periodically moving object.
JP5159543B2 (ja) * 2008-09-30 2013-03-06 株式会社東芝 Ｘ線ｃｔ装置
WO2011055742A1 (ja) * 2009-11-04 2011-05-12 株式会社 日立メディコ Ｘ線ｃｔ装置及びｘ線ｃｔ装置による画像表示方法
US8761478B2 (en) * 2009-12-15 2014-06-24 General Electric Company System and method for tomographic data acquisition and image reconstruction
CN102144927B (zh) * 2010-02-10 2012-12-12 清华大学 基于运动补偿的ct设备和方法
US8478013B2 (en) * 2010-05-25 2013-07-02 Kabushiki Kaisha Toshiba Automatic motion map generation in helical CT
US8923590B2 (en) * 2011-01-20 2014-12-30 Siemens Aktiengesellschaft Method and system for 3D cardiac motion estimation from single scan of C-arm angiography
US8600132B2 (en) * 2011-05-03 2013-12-03 General Electric Company Method and apparatus for motion correcting medical images
CN102890824B (zh) * 2011-07-19 2015-07-29 株式会社东芝 运动对象轮廓跟踪方法和装置
DE102011083643A1 (de) * 2011-09-28 2013-03-28 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren, Rechensystem und CT-System zur Bestimmung eines Bewegungsfeldes und zur bewegungskompensierenden Rekonstruktion mit diesem Bewegungsfeld
US9117289B2 (en) * 2011-11-11 2015-08-25 Konica Minolta, Inc. Medical imaging system, medical image processing apparatus, and computer-readable medium

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1613427A (zh) * 2003-11-04 2005-05-11 Ge医疗系统环球技术有限公司 Ct图像产生方法和x射线ct设备
CN1918605A (zh) * 2004-02-13 2007-02-21 皇家飞利浦电子股份有限公司 运动假影补偿
CN101178370A (zh) * 2006-10-27 2008-05-14 Ge医疗系统环球技术有限公司 X-射线断层摄影设备
US20110052027A1 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 Yasuhiro Noshi Image reconstructing apparatus, x-ray computed tomography apparatus, and image reconstructing method
US20110142314A1 (en) * 2009-12-15 2011-06-16 Jiang Hsieh System and method of increasing temporal resolution of an x-ray image
CN102258383A (zh) * 2010-05-25 2011-11-30 株式会社东芝 X射线计算机断层摄影装置以及图像处理方法
JP2012019892A (ja) * 2010-07-13 2012-02-02 Toshiba Corp 放射線コンピュータ断層撮影装置、医用画像発生装置及び呼吸位相計測装置

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN107644447A (zh) * 2016-07-22 2018-01-30 韩国威泰有限公司 用于基于运动补偿的ct数据重建的设备和方法
CN107644447B (zh) * 2016-07-22 2021-05-11 韩国威泰有限公司 用于基于运动补偿的ct数据重建的设备和方法

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Publication number Publication date
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