JP2002085398A - 高速ｃｔ撮像における螺旋加重のための方法及び装置 - Google Patents

高速ｃｔ撮像における螺旋加重のための方法及び装置

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JP2002085398A
JP2002085398A JP2001187425A JP2001187425A JP2002085398A JP 2002085398 A JP2002085398 A JP 2002085398A JP 2001187425 A JP2001187425 A JP 2001187425A JP 2001187425 A JP2001187425 A JP 2001187425A JP 2002085398 A JP2002085398 A JP 2002085398A
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    • Y10S378/901—Computer tomography program or processor

Abstract

(57)【要約】 【課題】 物体の計算機式断層撮影画像を再構成する方
法を提供する。 【解決手段】 本方法は、マルチスライスＣＴイメージ
ング・システム（１０）によって物体（２２）を螺旋走
査して投影データを収集する工程と、収集された投影デ
ータの中心ビューを識別する工程と、収集された投影デ
ータに対して螺旋補間及び螺旋補外からなる群から選択
される演算を施して、物体のスーパ・ビューを形成する
工程と、ある角度範囲のスーパ・ビューを、補間及び補
外のいずれを施したかに応じて正規化された螺旋加重で
加重する工程と、加重付きスーパ・ビューを逆投影して
物体の再構成画像を形成する工程とを含んでいる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的には、計算機
式断層撮影（ＣＴ）撮像の方法に関し、より具体的に
は、螺旋走査（ヘリカル・スキャン）された画像を高速
で再構成する方法及び装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】少なくとも１つの公知の計算機式断層撮
影（ＣＴ）イメージング・システム構成においては、Ｘ
線源がファン（扇形）形状のビームを投射し、このビー
ムは、デカルト座標系のＸＹ平面であって、一般に「イ
メージング（撮像）平面」と呼ばれる平面内に位置する
ようにコリメートされる。Ｘ線ビームは患者等の被撮像
物体を通過する。ビームは物体によって減弱された後に
放射線検出器のアレイに入射する。検出器アレイで受光
される減弱したビーム放射線の強度は、物体によるＸ線
ビームの減弱量に依存している。アレイ内の各々の検出
器素子が、検出器の位置でのビーム減弱の測定値である
別個の電気信号を発生する。すべての検出器からの減弱
測定値を別個に取得して透過プロファイルを形成する。
【０００３】公知の第３世代ＣＴシステムでは、Ｘ線源
及び検出器アレイは、Ｘ線ビームが物体と交差する角度
が定常的に変化するように撮像平面内で被撮像物体の周
りをガントリと共に回転する。一つのガントリ角度での
検出器アレイからの一群のＸ線減弱測定値すなわち投影
データを「ビュー」と呼ぶ。物体の「走査（スキャ
ン）」は、Ｘ線源及び検出器が１回転する間に様々なガ
ントリ角度すなわちビュー角度において形成される一組
のビューで構成される。アキシャル・スキャン（軸方向
走査）では、投影データを処理して、物体を通して得ら
れる２次元スライスに対応する画像を構成する。ヘリカ
ル・スキャンでは、物体を支持したテーブルがガントリ
の走査と同時にガントリを通過して移動する。
【０００４】マルチスライス・イメージング・システム
では、検出器が複数の平行な検出器行を含んでいる。マ
ルチスライス検出器は、物体の空間を表わす複数の画像
を与えることが可能になっている。複数の画像の各々
は、空間の別個の「スライス」に対応する。スライスの
厚み又はアパーチャは、検出器行の厚みに依存する。ま
た、選択された異なる厚みを有するスライスを表わす画
像を得るために、隣接する複数の検出器行（すなわち
「マクロ行(macro row) 」）からのデータを選択的に結
合することも知られている。
【０００５】一組の投影データから画像を再構成する一
方法は、当業界でフィルタ補正逆投影(filtered backpr
ojection )法と呼ばれている。この手法は、走査からの
減弱測定値を「ＣＴ数」又は「ハンスフィールド(Houns
field)単位」と呼ばれる整数へ変換し、これらの整数を
用いて陰極線管表示器上の対応するピクセルの輝度を制
御するものである。一つの公知のＣＴイメージング・シ
ステムの撮像プログラムは、２次元（２Ｄ）逆投影を採
用している。従って、個々の線積分のコーン（円錐）角
は無視されて、所与の線源位置及び所与の検出器行で取
得されたすべての射線がｚ軸に直交する単一の平面に属
するものとして記述される。この平面は、ガントリ平面
までのそのｚ距離によって一意に記述される。「ガント
リ平面」とは、ｚ軸（すなわち患者軸）に直交しており
焦点の中心を通る平面である。一般的には、ガントリ平
面は、検出器をｚについて正確に二分しており、すなわ
ち、検出器の２つの行の間を通る。再構成に２Ｄ逆投影
を利用するという事実から、検出器のマクロ行によって
（所与の線源位置について）測定されるすべてのファン
射線は、ｚ軸に直交する平面内で同一平面上に位置する
ものと想定される。関連する再構成平面（ＰＯＲ）は、
ガントリ平面までのその距離によって一意に特性化さ
れ、この距離は選択された撮像アパーチャに依存する。
ＰＯＲは、関連するマクロ行の中心（ｚにおける）が投
影する位置でｚ軸に交差する。
【０００６】ＣＴイメージング・システムの「高速（Ｈ
Ｓ）」モードでは、検出器幅は、完全な１回転の一部分
で画像のＰＯＲに交差する。明確に述べると、一つの公
知のＣＴイメージング・システムでは、この部分は、検
出器エッジから検出器エッジまでについて（マクロ行の
２分の１を超える幾分かのデータ補外を考慮に入れて）
４スライス・スキャナの６：１ピッチで４／６（＝０．
６７）；４スライス・スキャナの６：１ピッチでデータ
補外を行なわないで３／６（０．５）；８スライス・ス
キャナの１１：１ピッチで検出器エッジから検出器エッ
ジまでについて８／１１（＝０．７３）；及び８スライ
ス・スキャナの１１：１ピッチでデータ補外を行なわな
いで７／１１（＝０．６４）である。これらの部分をハ
ーフスキャン再構成に必要な部分と比べてみると、ハー
フスキャンの場合には（π＋２Γ）／（２π）＝０．６
５であって、ここで、Γは最大ファン角度である。
【０００７】従って、公知のＨＳモードは、ハーフスキ
ャン再構成に十分なデータを与える（すなわち、検出器
行から少量の補外を考慮に入れれば丁度十分なだけのデ
ータを与える）に留まっていることが分かる。また、一
つの公知の８スライス・システムのピッチ１１：１で、
ハーフスキャン・データ取得からの画像再構成に丁度十
分なだけのデータが与えられることが分かる。
【０００８】公知の螺旋加重(helical weighting) アル
ゴリズムは、検出器行と同じだけ多数の投影による多数
のスーパ・ビュー（super-view）すなわち所与のビュー
角度で取得された投影データの集合を必要とする。以上
の考察に基づいて、スーパ・ビューの数を少なくして、
短い処理時間しか必要としない画像の再構成のための方
法及び装置を提供できると望ましい。さらに、時間分解
能が改善された画像の再構成のための方法及び装置を提
供できると望ましい。
【０００９】
【発明の概要】一実施形態では、本発明は、物体の計算
機式断層撮影画像を再構成する方法であって、該方法
は、マルチスライスＣＴイメージング・システムによっ
て物体を螺旋走査して投影データを収集する工程と、収
集された投影データの中心ビューを識別する工程と、収
集された投影データに対して螺旋補間及び螺旋補外から
なる群から選択される演算を施して、物体のスーパ・ビ
ューを形成する工程と、ある角度範囲のスーパ・ビュー
を、補間及び補外のいずれを施したかに応じて正規化さ
れた螺旋加重(helical weight)で加重する工程と、加重
付きスーパ・ビューを逆投影して物体の再構成画像を形
成する工程とを含んでいる。
【００１０】この実施形態は、公知の画像再構成方法に
比較して、スーパ・ビューの数が減少し、短い処理時間
しか必要としないという利点を与える。加えて、公知の
方法に対して改善された時間分解能をも与える。
【００１１】
【発明の実施の形態】図１及び図２には、計算機式断層
撮影（ＣＴ）イメージング・システム１０が、「第３世
代」ＣＴスキャナに典型的なガントリ１２を含むものと
して示されている。ガントリ１２はＸ線源１４を有して
おり、Ｘ線源１４は、Ｘ線ビーム１６をガントリ１２の
対向する側に設けられている検出器アレイ１８に向かっ
て投射する。検出器アレイ１８は検出器素子２０によっ
て形成されており、検出器素子２０は一括で、物体２
２、例えば患者を通過する投射Ｘ線を感知する。検出器
アレイ１８は、検出器素子２０が多数の平行な行を成し
ているマルチスライス構成として作製されている。（図
面には１行分の検出器素子２０のみを示す。）各々の検
出器素子２０は、入射Ｘ線ビームの強度を表わし、従っ
て患者２２を通過する際のビームの減弱を表わす電気信
号を発生する。Ｘ線投影データを取得するための１回の
走査の間に、ガントリ１２及びガントリ１２に装着され
ている構成部品は、回転中心２４の周りを回転する。
【００１２】ガントリ１２の回転及びＸ線源１４の動作
は、ＣＴシステム１０の制御機構２６によって制御され
ている。制御機構２６は、Ｘ線制御器２８とガントリ・
モータ制御器３０とを含んでおり、Ｘ線制御器２８はＸ
線源１４に電力信号及びタイミング信号を供給し、ガン
トリ・モータ制御器３０はガントリ１２の回転速度及び
位置を制御する。制御機構２６内に設けられているデー
タ取得システム（ＤＡＳ）３２が検出器素子２０からの
アナログ・データをサンプリングして、後続の処理のた
めにこのデータをディジタル信号へ変換する。画像再構
成器３４が、サンプリングされてディジタル化されたＸ
線データをＤＡＳ３２から受け取って高速画像再構成を
実行する。再構成された画像はコンピュータ３６への入
力として印加され、コンピュータ３６は大容量記憶装置
３８に画像を記憶させる。
【００１３】コンピュータ３６はまた、キーボードを有
するコンソール４０を介して操作者から指令及び走査用
パラメータを受け取る。付設されている陰極線管表示器
４２によって、操作者は、再構成された画像及びコンピ
ュータ３６からのその他のデータを観測することができ
る。操作者が供給した指令及びパラメータはコンピュー
タ３６によって用いられて、ＤＡＳ３２、Ｘ線制御器２
８及びガントリ・モータ制御器３０に制御信号及び情報
を供給する。加えて、コンピュータ３６は、モータ式テ
ーブル４６を制御するテーブル・モータ制御器４４を動
作させて、患者２２をガントリ１２内で配置する。具体
的には、テーブル４６は患者２２の各部分をガントリ開
口４８を通して移動させる。ヘリカル・スキャン時に
は、この移動は走査が行なわれている間に生ずる。
【００１４】本発明の一実施形態では、患者等の物体２
２の特定の画像平面の再構成のために以下の工程を実行
する。先ず、マルチスライスＣＴイメージング・システ
ムの動作モードを選択する。例えば、高速（ＨＳ）、高
画質（ＨＱ）又は高速高画質（ＨＱ−Ｆ）モードを選択
する。次いで、選択された動作モードに従ってマルチス
ライスＣＴイメージング・システムで物体を螺旋走査し
て、投影データを収集する。収集された投影データか
ら、再構成すべき画像平面についての中心ビューを識別
する。次いで、識別された中心ビューを用いて、収集さ
れた投影データのうち物体の所望領域の画像の再構成に
寄与する角度範囲のスーパ・ビューを選択する。収集さ
れた投影データの「中心ビュー」は、ＰＯＲ内に位置し
ているビューであるか、又はｚについてＰＯＲ中心に最
も近いビューである。中心ビューにより、所与の画像に
寄与するビュー集合の識別が可能になる。選択された角
度範囲のスーパ・ビューの選択された行又はビューに加
重して、再構成平面における物体の合成ビューを形成す
る。合成ビューに走査加重を加重した後に逆投影して、
物体の所望領域の再構成画像を形成する。
【００１５】一実施形態では、スーパ・ビューの範囲の
全体にわたって螺旋加重を決定する。例えば、所与の行
及び所与の線源位置についての螺旋加重を以下のような
関数呼び出しによって計算する。
【００１６】weight = hw＿func (zrow - zimage, func
＿type, hw＿mode) ここで、「ｚｒｏｗ」はＣＴイメージング・システム１
０の検出器１８の一つの行のｚ座標であり、「ｚｉｍａ
ｇｅ」はＰＯＲのｚ座標であり、「ｆｕｎｃ＿ｔｙｐ
ｅ」は一般化された距離関数へのインデクスであり、
「ｈｗ＿ｍｏｄｅ」は補間又は補外のいずれを用いるか
を示している。螺旋加重は、所与の画像平面に寄与する
すべての行の合計が固定値、例えば１．０になるように
正規化される。
【００１７】一実施形態では、ｚ平滑化を適用して、加
算される画像数（すなわちｚ平滑化カーネル点の数）に
わたるループを実行して最終的な走査加重を算出する。
（但し、すべての実施形態においてこの工程が実行され
る訳ではない。） 正規化した螺旋加重（又は正規化した螺旋加重及び走査
加重）を用いてスーパ・ビューの部分集合に加重し、こ
の部分集合を逆投影して、再構成画像平面を形成する。
【００１８】本発明の一実施形態では、高速（ＨＳ）モ
ード、高画質（ＨＱ）モード及び高速高画質モード（Ｈ
Ｑ−Ｆ）の１以上が与えられる。（但し、すべての実施
形態においてこれらのモード又はモード種別のすべてが
与えられる訳ではない。）ＨＳモードでは、各々の線積
分の１以上のサンプリングについて最少量のデータを取
得する。ＨＱモードでは、各々の線積分の２以上のサン
プルを取得する。これにより、ＨＳモードではスーパ・
ビューのハーフスキャンが取得される一方、ＨＱモード
では少なくとも１回転又はそれ以上の回転分のビューが
取得される。ＨＳモード及び高速高画質（ＨＱ−Ｆ）モ
ードでは、螺旋補間は毎ビュー方式で行なわれ、すなわ
ち共役射線については（かかる射線が利用可能である場
合にも）直接的には考察しないで行なわれる。これによ
り、螺旋補間又は補外は、毎行方式で行なわれる。（螺
旋補間は、２つの共役測定値の間ではなく同じ線源位置
で取得された２つのビューの間で行なわれる。） 螺旋加重は、単純な線形補間又は補外のような一般的な
距離関数計算に従って実行される。但し、線形補間又は
補外によって生ずる加重の導関数の不連続性を解消する
ためには、行間移行を平滑化する一般化された距離関数
のアプローチを用いる。
【００１９】線形補間又は補外によって生ずる加重の導
関数の不連続性を解消するためには、各々の投影におい
て利用可能な４又は８の利用可能サンプルから、さらに
高次の計算を実行する。これらの高次計算は、データ・
サンプル自体に対しては非線形計算を行なわないように
して実行されて、具現化を相対的に困難にするであろう
ようなデータ・フローの変化を回避する。例えば、加重
関数ｗ（ｚ）はｚの関数として非線形であってもよい
が、データ・サンプルは線形で結合され、例えばｗ（ｚ
−ｚ1）ｐ1＋ｗ（ｚ−ｚ2）ｐ2とする。ここで、ｐ1 及
びｐ2 がデータである。加重は、修正付きの一般的な補
間関数、例えばShannon-Whitaker補間に用いられるよう
なｓｉｎｃ（）関数のアポダイゼーション付き形態から
導出される。
【００２０】一実施形態では、補間又は補外に２つの点
のみを用いる場合には、２つの点における各サンプルの
加重の和が１．０となり、且つ加重関数が導関数の不連
続性を有さないような特定の一般化された距離関数を用
いる。補間又は補外に２よりも多い点を用いる場合に
は、一般化された加重関数に上述の制約を明示的には繰
り入れずに加重和を１．０に正規化する。所与の推定値
に寄与する各々の行に関連する加重を算出した後に、各
々の加重の寄与を加重の和で除算することにより正規化
する。この正規化は、Γに独立であり、従って、補間が
毎行方式であるので一実施形態では「オン・ザ・フライ
（on the fly）」で行なわれる。
【００２１】毎行方式の補間は、考察されている線源位
置の範囲内の各々の線源位置ごとに、再構成平面におけ
る合成（推定）投影データを与える。次いで、アキシャ
ル・データ集合用に開発された標準的な再構成手法を適
用することにより再構成を行なう。例えば、ＨＳモード
の一実施形態では、再構成平面においてハーフスキャン
分の投影データのみを合成する。従って、投影データ集
合に対してハーフスキャン加重が適用され、或いはより
正確には、投影データに対して適用される加重をハーフ
スキャン加重から導出した正規化加重とする。πを中心
とする［０，２π］における線源角度で取得された取得
投影データの部分についてのハーフスキャン加重は、次
の式のように書かれる。
【００２２】
【数３】
【００２３】ここで、Γは最大ファン角度である。
【００２４】また、ｘ＝ＷHS（β，γ）としてｆ（ｘ）
＝３ｘ2 −２ｘ3 と書かれる加重平滑化変換も適用され
る。
【００２５】代替的には、平行ビームの定式化方法か
ら、次のように書かれる平行ハーフスキャン加重ＷＰＨ
Ｓを導出する。
【００２６】
【数４】
【００２７】マルチスライス走査では、取得されるデー
タがコーン・ビームの性質を有することから、ＰＯＲの
同じ射線の２つの測定値が、ＰＯＲに関して患者を通る
異なる角度の射線に沿っている場合がある。従って、ハ
ーフスキャン加重はまた、様々なコーン角から生ずる投
影データの不整合を「配合（blending in）」すること
も可能にする。
【００２８】一実施形態では、オーバスキャン加重を用
いて、患者の運動が存在しない場合にも０，２πの境界
に生ずるデータの不連続性に対処する。マクロ行の範囲
の２分の１を超えるｚにおける投影データの補外が用い
られる。例えば、（８／７）×２πまでの範囲分のスー
パ・ビューが所与の画像平面の再構成に寄与するよう
に、投影データの補外を行なう。３６０°を上回る角度
が利用可能であるので、オーバスキャン加重を適用して
０，２πの境界に生ずるコーン角の不整合を好都合に配
合する。（より正確には、オーバスキャン加重から導出
した正規化オーバスキャン加重を適用する。） 一実施形態では、用いられるオーバスキャン加重はｆ
（ｘ）＝３ｘ2 −２ｘ3と書かれるものとし、ここで、
ｘは考察されているビュー角度区間内で０と１との間を
変化する。他の実施形態では、用いられるオーバスキャ
ン加重は次のように書かれるものとする。
【００２９】
【数５】
【００３０】ここで、ｘは考察されている区間内で０と
１との間を変化し、δはパラメータである。
【００３１】他の実施形態では、データ取得を厳密に３
６０°までに限定する。この実施形態では、アンダスキ
ャン加重、或いはより正確にはアンダスキャン加重から
導出した正規化加重を用いることにより補外を回避し
て、データの不整合により生ずる可能性のあるアーティ
ファクトを減少させる。例えば、当技術分野で既に公知
の区間［０，２π］におけるアンダスキャン加重の集合
を本発明の実施形態と併用する。この加重集合は次のよ
うに書かれる。
【００３２】
【数６】
【００３３】一実施形態では、ｚ平滑化アプローチを用
いたスライス幅拡大によって可変の再構成画像厚みを与
えて、螺旋アーティファクトを減少させると共にＸ線管
電流を減少させる。離散化形態での一実施形態では、公
知のｚ平滑化アプローチから求めた加重ＷZS（β，γ）
を本発明の一実施形態と併用する。これらの加重は次の
ように書かれる。
【００３４】
【数７】
【００３５】ここで、ｈはｚ平滑化カーネル（｛１／
３，１／３，１／３｝等）を表わし、Ｔはｚ平滑化カー
ネルの項数（上の例では３）であり、Δβはｚ平滑化を
通じて最終的な再構成画像に寄与する各々の画像平面の
間のビュー増分であり、Ｗ（）は未平滑化加重である。
【００３６】最も簡単な螺旋加重関数は、線形補間又は
補外表現から導出される。しかしながら、当技術分野で
は、線形モデルは、加重の一次導関数に不連続性を混入
し、この不連続性は、ＰＯＲが１つの行から次の行へ交
差するときに縞状アーティファクトをもたらす可能性が
あることが知られている。これらの可能性はｚ平滑化に
よって少なくすることができ、また、ゼロにフェザリン
グされた負のローブを有するアポダイゼーション付きｓ
ｉｎｃ（）加重関数のような螺旋加重関数を用いること
によりさらに軽減されることが知られている。一般的に
は、Δｚ1 ≠Δｚ2 であって、ここで、各Δｚはサンプ
ル間の間隔を表わしている。これらの公知の平滑化手法
及び加重関数を本発明の各実施形態と併用することがで
きる。
【００３７】他の実施形態では、螺旋加重として公知の
ＳＨＥ１螺旋加重を用いる。ＳＨＥ１螺旋加重は次のよ
うに書かれる。
【００３８】ｈｗ（ｘ）＝ＮＮ／ＤＤ ここで、
【００３９】
【数８】
【００４０】である。
【００４１】他の実施形態では、公知のＳＨＥ２螺旋加
重を用いる。これらの加重は次のように書かれる。
【００４２】
【数９】
【００４３】ここで、０＜ｘ＜１．０である。
【００４４】所載の本発明の実施形態は、公知の高速Ｈ
Ｓ（ＨＳ−Ｆ）アルゴリズム及びＨＳアルゴリズムと比
較する場合には両者の長短に配慮した選択（tradeoff）
を要する。本発明の実施形態は、大幅に少なくした数の
ビューを用いることにより処理を高速化して時間分解能
を改善する。実施形態によって、二、三の状況で限定さ
れた量の補外を用いる。他方、現在公知のアルゴリズム
は常に射線間の補間を行なうが、特にファン角度が大き
くなると、線源角度について遠く離隔しており従ってｚ
について遠く離隔している共役射線を導入しなければな
らない。従って、公知のアルゴリズムはスライス感度プ
ロファイルに劣化を呈するが、本発明の実施形態を用い
ればこの劣化は抑えられる。
【００４５】本書に記載したＣＴシステム１０は、Ｘ線
源及び検出器の両方がガントリと共に回転する「第３世
代」システムである。個々の検出器素子を補正して所与
のＸ線ビームに対して実質的に一様の応答を与えるよう
にすれば、検出器がフル・リング型の静止式検出器であ
ってＸ線源のみがガントリと共に回転するような「第４
世代」システムを含めたその他の多くのＣＴシステムを
用いてよい。
【００４６】本発明の様々な実施例に関する以上の記述
から、これらの実施形態が、所与の線源１４の位置及び
ＰＯＲについての検出器行の間の距離、補間又は補外の
いずれが用いられるか、いずれの一般化された加重関数
を適用するか、並びにデータを収集するのにＣＴイメー
ジング・システム１０のいずれの動作モードを用いた
か、ということにのみ依存する加重を好都合に与えるこ
とは明らかであろう。このように、螺旋加重は線源角度
に依存するのみであって、ファン角度には依存しない。
さらに、補間又は補外の利用を通じて、遥かに少数のス
ーパ・ビューが用いられ、ＣＰＵの処理時間が短縮して
時間分解能が改善される。残存するデータの不整合につ
いては、ＨＳモードにおいてはＨＳ加重、及びＨＱ−Ｆ
モードにおいてはオーバスキャン加重又はアンダスキャ
ン加重を用いることにより対処する。
【００４７】様々な特定の実施形態によって本発明を説
明したが、当業者であれば、特許請求の範囲及び要旨の
範囲内の改変を施して本発明を実施し得ることを理解さ
れよう。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＴイメージング・システムの見取り図であ
る。
【図２】図１に示すシステムのブロック概略図である。
【符号の説明】
１０ ＣＴシステム １２ ガントリ １４ Ｘ線源 １６ Ｘ線ビーム １８ 検出器アレイ ２０ 検出器素子 ２２ 患者 ２４ 回転中心 ２６ 制御機構 ２８ Ｘ線制御器 ３０ ガントリ・モータ制御器 ３２ データ取得システム（ＤＡＳ） ３４ 画像再構成器 ３６ コンピュータ ３８ 大容量記憶装置 ４０ コンソール ４２ 陰極線管表示器 ４４ テーブル・モータ制御器 ４６ モータ式テーブル ４８ ガントリ開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ガイ・エム・ベッソン アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ワウ ワトッサ、ロックウェイ・プレイス、8213 番 Ｆターム(参考） 4C093 AA22 BA10 CA28 FD07 FE06 FE24

Claims (22)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 物体（２２）の計算機式断層撮影画像を
    再構成する方法であって、 計算機式断層撮影イメージング・システム（１０）の動
    作モードを選択する工程と、 該選択された動作モードに従ってマルチスライス計算機
    式断層撮影イメージング・システムにより物体を螺旋走
    査して投影データを収集する工程と、 再構成されるべき画像平面についての前記収集された投
    影データの中心ビューを識別する工程と、 該識別された中心ビューを用いて、前記収集された投影
    データのうち前記物体の所望領域の画像の再構成に寄与
    するスーパ・ビューの角度範囲を選択する工程と、 螺旋加重を用いて前記選択された角度範囲のスーパ・ビ
    ュー内の選択された行又はビューに加重して、前記再構
    成平面における前記物体の合成ビューを形成する工程
    と、 該合成ビューに走査加重を加重する工程と、 該加重された合成ビューを逆投影して、前記物体の前記
    所望領域の再構成画像を形成する工程と、を含む方法。
  2. 【請求項２】 前記螺旋加重は、加算すると固定された
    和になるように正規化され、該正規化された螺旋加重
    は、所与の線源位置及び再構成平面についてのスキャナ
    の行の間の距離、補間又は補外のいずれを用いるか、い
    ずれの一般化された加重関数を加重に適用するか、並び
    に前記投影データを収集するのに前記計算機式断層撮影
    イメージング・システム（１０）のいずれの動作モード
    を用いたか、のみについての関数である請求項１に記載
    の方法。
  3. 【請求項３】 前記計算機式断層撮影イメージング・シ
    ステム（１０）の前記選択された動作モードに応じて前
    記収集された投影データのビューを螺旋補間又は螺旋補
    外する工程をさらに含んでいる請求項１に記載の方法。
  4. 【請求項４】 前記補間又は補外は２よりも多い点の間
    で実行される請求項３に記載の方法。
  5. 【請求項５】 複数のｚ平滑化カーネル点を有するｚ平
    滑化カーネルを用いてｚ平滑化を適用する工程と、前記
    複数のｚ平滑化カーネル点に対応する被加算画像の数に
    わたってループして前記螺旋加重を算出する工程とをさ
    らに含んでいる請求項１に記載の方法。
  6. 【請求項６】 前記走査加重はハーフスキャン加重から
    導出される請求項１に記載の方法。
  7. 【請求項７】 ｘ＝ＷHS（β，γ）である場合にｆ
    （ｘ）＝３ｘ2 −２ｘ3と書かれる加重平滑化変換を適
    用する工程をさらに含んでいる請求項６に記載の方法。
  8. 【請求項８】 前記走査加重はオーバスキャン加重から
    導出される請求項１に記載の方法。
  9. 【請求項９】 前記オーバスキャン加重はｆ（ｘ）＝３
    ｘ2 −２ｘ3 と書かれるものであり、ここで、ｘは考察
    されているビュー角度の区間内で０と１との間を変化す
    る請求項８に記載の方法。
  10. 【請求項１０】 前記オーバスキャン加重は、 【数１】 と書かれるものであり、ここで、ｘは考察されている区
    間内で０と１との間を変化し、δはパラメータである請
    求項８に記載の方法。
  11. 【請求項１１】 前記走査加重はアンダスキャン加重か
    ら導出される請求項１に記載の方法。
  12. 【請求項１２】 物体（２２）の計算機式断層撮影画像
    を再構成するマルチスライス計算機式断層撮影イメージ
    ング・システム（１０）であって、 選択された動作モードに従って物体を螺旋走査して投影
    データを収集し、 再構成されるべき画像平面についての前記収集された投
    影データの中心ビューを識別し、 該識別された中心ビューを用いて、前記収集された投影
    データのうち前記物体の所望領域の画像の再構成に寄与
    するスーパ・ビューの角度範囲を選択し、 螺旋加重を用いて前記選択された角度範囲のスーパ・ビ
    ュー内の選択された行又はビューに加重して、前記再構
    成平面における前記物体の合成ビューを形成し、 該合成ビューに走査加重を加重し、 該加重された合成ビューを逆投影して、前記物体の前記
    所望領域の再構成画像を形成するように構成されている
    マルチスライス計算機式断層撮影イメージング・システ
    ム（１０）。
  13. 【請求項１３】 加算すると固定された和になるように
    前記螺旋加重を正規化するように構成されており、該正
    規化された螺旋加重は、所与の線源（１４）位置及び再
    構成平面についてのスキャナの行の間の距離、補間又は
    補外のいずれを用いるか、いずれの一般化された加重関
    数を加重に適用するか、並びに前記投影データを収集す
    るのに前記計算機式断層撮影イメージング・システムの
    いずれの動作モードを用いたか、のみについての関数で
    ある請求項１２に記載のシステム（１０）。
  14. 【請求項１４】 前記計算機式断層撮影イメージング・
    システム（１０）の前記選択された動作モードに応じて
    前記収集された投影データのビューを螺旋補間又は螺旋
    補外するようにさらに構成されている請求項１２に記載
    のシステム（１０）。
  15. 【請求項１５】 ２よりも多い点の間で補間又は補外を
    実行するように構成されている請求項１４に記載のシス
    テム（１０）。
  16. 【請求項１６】 ある数のｚ平滑化カーネル点を有する
    ｚ平滑化カーネルを用いてｚ平滑化を適用し、前記ある
    数のｚ平滑化カーネル点に対応する被加算画像の数にわ
    たってループして前記螺旋加重を算出するようにさらに
    構成されている請求項１２に記載のシステム（１０）。
  17. 【請求項１７】 前記走査加重はハーフスキャン加重か
    ら導出される請求項１２に記載のシステム（１０）。
  18. 【請求項１８】 ｘ＝ＷHS（β，γ）である場合にｆ
    （ｘ）＝３ｘ2 −２ｘ 3 と書かれる加重平滑化変換を適
    用するようにさらに構成されている請求項１７に記載の
    システム（１０）。
  19. 【請求項１９】 前記走査加重はオーバスキャン加重か
    ら導出される請求項１２に記載のシステム（１０）。
  20. 【請求項２０】 前記オーバスキャン加重はｆ（ｘ）＝
    ３ｘ2 −２ｘ3 と書かれるものであり、ここで、ｘは考
    察されているビュー角度の区間内で０と１との間を変化
    する請求項１９に記載のシステム（１０）。
  21. 【請求項２１】 前記オーバスキャン加重は、 【数２】 と書かれるものであり、ここで、ｘは考察されている区
    間内で０と１との間を変化し、δはパラメータである請
    求項１９に記載のシステム（１０）。
  22. 【請求項２２】 前記走査加重はアンダスキャン加重か
    ら導出される請求項１２に記載のシステム（１０）。
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