JP2002153455A - X-ray computer tomograph - Google Patents

X-ray computer tomograph

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JP2002153455A
JP2002153455A JP2001295388A JP2001295388A JP2002153455A JP 2002153455 A JP2002153455 A JP 2002153455A JP 2001295388 A JP2001295388 A JP 2001295388A JP 2001295388 A JP2001295388 A JP 2001295388A JP 2002153455 A JP2002153455 A JP 2002153455A
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JP
Japan
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image
projection
circuit
reconstructed
projection data
Prior art date
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Pending
Application number
JP2001295388A
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Japanese (ja)
Inventor
Akinami Ohashi
昭南 大橋
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Publication of JP2002153455A publication Critical patent/JP2002153455A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To a helical scanning type X-ray CT device by which MPR images in which a level difference is suppressed are obtained. SOLUTION: The images of different slice positions are successively reconstructed by using projection data collected by helical scanning and the MRP images are obtained by using the reconstructed images of the respective slice positions.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、X線コンピュータ断層
像撮影装置(以下、X線CT装置と称する)に関し、特
にヘリカルスキャン方式を採用したX線CT装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an X-ray computed tomography apparatus (hereinafter referred to as "X-ray CT apparatus"), and more particularly to an X-ray CT apparatus employing a helical scan system.

【0002】[0002]

【従来の技術】図10に従来のX線CT装置の再構成演
算に関する処理回路の概略ブロック図を示す。X線検出
器(図示せず)からの投影データが前処理回路11に供
給される。前処理回路11の出力には生データ記憶装置
1と中央処理ユニット(CPU)2とが接続される。前
処理回路11の出力がコンボリューション演算(CON
V)回路12、バックプロジェクション演算(BP)回
路13を介して再構成画像として画像メモリ14に格納
される。画像メモリ14内の画像データはコントラスト
スケール回路15に供給され、CT画像とされる。CT
画像も画像メモリ14に格納され、CT画像が表示部
(図示せぬ)に供給される。そのため、画像メモリ14
は1つでもよいが、再構成画像とCT画像とで別々のメ
モリに記憶する場合は2つ設ける。CONV回路12、
BP回路13、コントラストスケール回路15にはCP
U17が接続され、BP回路13にはバックプロジェク
ション演算のための種々の定数をCPU17の制御の下
で設定する定数設定部16も接続される。尚、図示して
はいないが、再構成演算を高速に行うために、CONV
回路12、BP回路13等には種々のバッファが設けら
れている。
2. Description of the Related Art FIG. 10 is a schematic block diagram of a processing circuit relating to a reconstruction operation of a conventional X-ray CT apparatus. Projection data from an X-ray detector (not shown) is supplied to a preprocessing circuit 11. The raw data storage device 1 and the central processing unit (CPU) 2 are connected to the output of the preprocessing circuit 11. The output of the preprocessing circuit 11 is a convolution operation (CON
V) The image is stored in the image memory 14 as a reconstructed image via the circuit 12 and the back projection operation (BP) circuit 13. The image data in the image memory 14 is supplied to a contrast scale circuit 15 to be a CT image. CT
The image is also stored in the image memory 14, and the CT image is supplied to a display unit (not shown). Therefore, the image memory 14
May be one, but two are provided when the reconstructed image and the CT image are stored in separate memories. CONV circuit 12,
CP is used for the BP circuit 13 and the contrast scale circuit 15.
The U17 is connected, and the BP circuit 13 is also connected to a constant setting unit 16 for setting various constants for back projection calculation under the control of the CPU 17. Although not shown, in order to perform the reconstruction operation at high speed, CONV
Various buffers are provided in the circuit 12, the BP circuit 13, and the like.

【0003】このような従来例においては、基本的には
1投影像に関するデータが1個の固まり(単位)として
演算が行われる。画像再構成は360度、または180
度の投影データから1スライス位置毎に単独に行われて
いる。そのため、多数のスライス位置の画像を再構成す
る場合、枚数に比例して再構成の時間が長くならざるを
得ない。また、再構成した画像を記憶することを考える
と、多数のスライス位置の画像を1枚1枚再構成する
と、多量の記憶領域が必要となる不具合がある。そのた
め、連続した多数のスライス位置の画像を効率良く再構
成するための方法が考えられている。この一例として
は、特開昭58−32748号(米国特許第4,49
5,645号)に記載の方法がある。しかし、この従来
の連続スライス再構成法は、同一スライス位置における
連続スキャン方式に関するものであり、ヘリカルスキャ
ン方式における連続したスライス位置の画像を効率良く
再構成する方法は提案されていなかった。
In such a conventional example, the calculation is basically performed as data of one projection image as one unit (unit). Image reconstruction is 360 degrees or 180
It is performed independently for each slice position from the projection data of degrees. Therefore, when reconstructing images at a large number of slice positions, the reconstruction time must be lengthened in proportion to the number of slices. Considering that reconstructed images are stored, reconstructing images at many slice positions one by one has a problem that a large amount of storage area is required. Therefore, a method for efficiently reconstructing images at a large number of continuous slice positions has been considered. An example of this is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 58-32748 (U.S. Pat.
No. 5,645). However, this conventional continuous slice reconstruction method relates to a continuous scan method at the same slice position, and a method for efficiently reconstructing images at consecutive slice positions in the helical scan method has not been proposed.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は上述した事情
に対処すべくなされたもので、その目的はヘリカルスキ
ャン方式を採用したX線CT装置において、連続した多
数のスライス位置の画像を効率良く再構成することで、
特に、段差を抑制したMPR画像を得ることである。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to address the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an X-ray CT apparatus employing a helical scan system which can efficiently image a large number of continuous slice positions. By restructuring,
In particular, it is to obtain an MPR image in which a step is suppressed.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明によるX線CT装置は、ヘリカルスキャンを行う
X線コンピュータ断層像撮影装置において、前記ヘリカ
ルスキャンにより投影データを収集する投影データ収集
手段と、前記ヘリカルスキャンにより収集された投影デ
ータを用いて、スライス位置の異なる画像を連続的に再
構成する再構成手段と、この再構成手段により再構成さ
れたスライス位置の異なる画像を用いて、MPR画像を
得る手段と、を具備することを特徴とするものである。
In order to achieve the above object, an X-ray CT apparatus according to the present invention is an X-ray computed tomography apparatus for performing a helical scan, wherein the projection data collection means collects projection data by the helical scan. And, using projection data collected by the helical scan, a reconstruction means for continuously reconstructing images having different slice positions, using different images having different slice positions reconstructed by the reconstruction means, Means for obtaining an MPR image.

【0006】[0006]

【作用】本発明によれば、ヘリカルスキャンにより収集
された投影データを用いてスライス位置の異なる画像を
連続的に再構成し、再構成された各スライス位置の画像
を用いてMPR画像を得ているため、段差を抑制したM
PR画像を取得することができる。
According to the present invention, images having different slice positions are continuously reconstructed using projection data collected by helical scan, and an MPR image is obtained using the reconstructed images at each slice position. M
A PR image can be obtained.

【0007】[0007]

【実施例】以下、図面を参照して本発明によるX線CT
装置の第1実施例を説明するにあたり、先ず、本発明に
よる画像再構成の原理を説明する。以下、本発明におけ
る投影データはヘリカルスキャン方式により収集した投
影データである。あるスライス位置における画像を第m
画像(第m番目の画像)とすると、この第m画像はこの
スライス位置を中心として前後720度の投影角度範囲
の投影デ−タを1次補間してスライス位置の投影データ
を求め、これを再構成することにより求めることができ
る。この再構成は通常のヘリカルスキャン方式再構成処
理と同じでよい。このスライス位置に隣接するスライス
位置の画像は上のような通常の処理とは異なる以下のよ
うな本発明特有の処理により求める。第m画像のスライ
ス位置より後側で収集された360度の投影データを補
間しないで画像を再構成し、この画像を第mB画像とす
る。同様に、第m画像のスライス位置より前側で収集さ
れた360度の投影データを補間しないで画像を再構成
し、この画像を第mF画像とする。また、360度の投
影データを得るためにX線管とX線検出器とが1投影角
度だけ回転する間に、寝台が移動する距離をdとし、第
m画像より距離dだけ手前のスライス位置における画像
を第(m+1)画像とする。ここでは、寝台の進行方向
を前とする。以下、説明を簡単にするために、スライス
位置と投影位置は一致しているものとする。
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
In describing the first embodiment of the apparatus, first, the principle of image reconstruction according to the present invention will be described. Hereinafter, the projection data in the present invention is projection data collected by the helical scan method. The image at a certain slice position is
Assuming that an image (m-th image) is the m-th image, projection data at a slice position is obtained by linearly interpolating projection data in a projection angle range of 720 degrees before and after this slice position as a center. It can be obtained by reconstructing. This reconstruction may be the same as the normal helical scan reconstruction processing. The image at the slice position adjacent to the slice position is obtained by the following processing unique to the present invention, which is different from the above-described normal processing. The image is reconstructed without interpolating the 360-degree projection data collected behind the slice position of the m-th image, and this image is set as the m-th image. Similarly, the image is reconstructed without interpolating the 360-degree projection data collected before the slice position of the m-th image, and this image is set as the m-th F image. Further, the distance that the couch moves while the X-ray tube and the X-ray detector rotate by one projection angle in order to obtain 360-degree projection data is d, and the slice position in front of the m-th image by a distance d. Is an (m + 1) -th image. Here, the traveling direction of the bed is set to the front. Hereinafter, for the sake of simplicity, it is assumed that the slice position matches the projection position.

【0008】第(m+1)画像を求めるために以下の画
像を求める。 第(m+1)B画像=第mB画像+BP[CONV(a
−b)] 第(m+1)F画像=第mF画像+BP[CONV(c
−a)] ここで、BP:バックプロジェクション演算 CONV:コンボリューション演算 a:第(m+1)スライス位置における投影データ b:aより360度だけ後の位置における投影データ c:aより360度だけ前の位置における投影データで
ある。 以上から、第(m+1)画像を次のようにして求める。 第(m+1)画像=第m画像+DW×(第(m+1)F
画像−第(m+1)B画像) ここで DW:1次補間の傾斜である。 同様に、第(m−1)画像は次のようにして求める。 第(m−1)画像=第m画像−DW×(第mF画像−第
mB画像) このようにすれば、各スライス位置では既に再構成によ
り断層像を求めたスライス位置との投影データの差のみ
を再構成するだけで断層像を求めることができ、各スラ
イス位置毎に投影データの補間、再構成を行なわずに済
むので、ヘリカルスキャンにおける連続したスライス位
置の画像を高速に求めることができ、マウス等を用いて
第m画像のスライス位置を連続的に変えていけば、各ス
ライス位置の画像を連続して表示でき、体内を連続的に
観察できる。
The following image is obtained to obtain the (m + 1) th image. (M + 1) B image = mB image + BP [CONV (a
-B)] (m + 1) F image = mF image + BP [CONV (c
−a)] where BP: back projection operation CONV: convolution operation a: projection data at the (m + 1) th slice position b: projection data at a position 360 degrees after a c: c: 360 degrees before a It is projection data at a position. From the above, the (m + 1) th image is obtained as follows. (M + 1) th image = mth image + DW × ((m + 1) F
(Image- (m + 1) B image) where DW: slope of primary interpolation. Similarly, the (m-1) th image is obtained as follows. (M−1) image = mth image−DW × (mF image−mB image) In this way, the difference between the projection data and the slice position at which a tomographic image has already been obtained by reconstruction at each slice position Tomographic images can be obtained simply by reconstructing only the slice data, and interpolation and reconstruction of the projection data need not be performed for each slice position, so images at consecutive slice positions in helical scan can be obtained at high speed. If the slice position of the m-th image is continuously changed using a mouse or the like, images at each slice position can be displayed continuously, and the body can be continuously observed.

【0009】このような原理に基づいた本発明の実施例
を説明する。図1は第1実施例のX線CT装置の概略構
成を示すブロック図である。ここでは、第3世代のX線
CT装置を例にとり説明するが、他の世代の装置にも適
用可能である。第3世代においては、X線管とX線検出
器とが被検体を中心に回転しながら撮影が行なわれる。
この回転方向が第3世代CT装置では、1スキャン毎に
時計方向と反時計方向とに反転する方式が多いが、最近
は連続的に同一方向に回転させて撮影する方式がある。
通常は、X線管とX線検出器が360度回転する間は寝
台を停止させて撮影する。しかしながら、本発明ではX
線管、X線検出器の回転と同期して寝台も連続して移動
することにより被検体が螺旋状に走査されるヘリカルス
キャンと呼ばれる撮影方式が採用されている。これによ
ると、高速に多スライスの断層像を撮影することができ
る。X線検出器から出力される投影データが増幅、A/
D変換、種々の補正等を行なう前処理回路11に供給さ
れる。前処理回路11の出力には生データ記憶装置1と
CPU2とが接続される。前処理回路11の出力が補間
(差分)回路21を介してコンボリューション演算(C
ONV)回路12に供給される。補間(差分)回路21
は補間定数を−1,+1と設定することにより差分回路
となる。CONV回路12の出力がバックプロジェクシ
ョン演算(BP)回路23を介してB画像メモリ24、
F画像メモリ25、再構成画像メモリ26に供給され
る。B画像、F画像の定義は既に前述してある通りであ
る。差分回路21、コンボリューション演算回路12、
バックプロジェクション演算回路23にもCPU22が
接続される。また、バックプロジェクション演算回路2
3には定数設定部30が接続される。B画像メモリ2
4、F画像メモリ25、再構成画像メモリ26の出力が
画像合成部27で合成され、その合成結果が再構成画像
メモリ26に再度供給される。再構成画像メモリ26の
出力がコントラストスケール回路28を介してCT画像
メモリ29に供給される。CT画像メモリ29の出力が
図示しない表示部で表示される。定数設定部30はキー
スイッチ、マウス等からなる入力部も有する。
An embodiment of the present invention based on such a principle will be described. FIG. 1 is a block diagram showing a schematic configuration of the X-ray CT apparatus according to the first embodiment. Here, the third generation X-ray CT apparatus will be described as an example, but the present invention can be applied to other generation apparatuses. In the third generation, imaging is performed while the X-ray tube and the X-ray detector rotate around the subject.
In the third generation CT apparatus, the rotation direction is often reversed in a clockwise direction and a counterclockwise direction in each scan, but recently there is a method in which the image is continuously rotated in the same direction.
Usually, while the X-ray tube and the X-ray detector rotate 360 degrees, the bed is stopped to perform imaging. However, in the present invention, X
An imaging method called a helical scan in which a subject is spirally scanned by moving a bed continuously in synchronization with the rotation of the X-ray detector and the X-ray detector is adopted. According to this, a multi-slice tomographic image can be captured at high speed. The projection data output from the X-ray detector is amplified,
It is supplied to a pre-processing circuit 11 for performing D conversion, various corrections and the like. The raw data storage device 1 and the CPU 2 are connected to the output of the preprocessing circuit 11. The output of the preprocessing circuit 11 is applied to a convolution operation (C
ONV) circuit 12. Interpolation (difference) circuit 21
Is a difference circuit by setting the interpolation constants to −1 and +1. The output of the CONV circuit 12 is supplied to a B image memory 24 via a back projection operation (BP) circuit 23,
It is supplied to the F image memory 25 and the reconstructed image memory 26. The definitions of the B image and the F image are as described above. Difference circuit 21, convolution operation circuit 12,
The CPU 22 is also connected to the back projection arithmetic circuit 23. In addition, the back projection arithmetic circuit 2
A constant setting unit 30 is connected to 3. B image memory 2
4. The outputs of the F image memory 25 and the reconstructed image memory 26 are combined by the image combining unit 27, and the combined result is supplied to the reconstructed image memory 26 again. The output of the reconstructed image memory 26 is supplied to the CT image memory 29 via the contrast scale circuit 28. The output of the CT image memory 29 is displayed on a display unit (not shown). The constant setting unit 30 also has an input unit including a key switch, a mouse, and the like.

【0010】ヘリカルスキャンにより撮影(収集)され
た投影デ−タの集合を表1に示す。また、このデータを
模式的に図2に示す。
A set of projection data photographed (collected) by helical scan is shown in Table 1. This data is schematically shown in FIG.

【0011】[0011]

【表1】 ここで、dはX線管とX線検出器が1投影角度だけ回転
する間に寝台が移動する距離である。寝台位置、投影角
度は、厳密には連続しているが、デ−タ収集時間の中央
の値で代表させている。表1はX線管とX線検出器の回
転の1度ごとに投影を行う場合の例である。したがっ
て、1回転で360組の投影デ−タが得られる。その間
に寝台はD=360dだけ移動する。これが、例えば連
続して20回撮影される。その場合に、撮影の長さは2
0Dであり、得られた投影数は7200になる。ヘリカ
ルスキャンは多スライスの断層像を高速に撮影出来る
が、数学的に厳密な断層像を得ることは出来ない。なぜ
ならば、断層像を投影像から再構成するためには、同一
断層面において、180度以上の投影像が必要である
が、ヘリカルスキャンの場合には投影する断層面が連続
して移動するから、同一断層面における180度以上の
投影像を得ることが出来ないからである。しかしなが
ら、投影像は一定のスライス厚を有しているから、寝台
の移動がそれほど早くなければ、実用上は十分な断層像
を得ることが出来る。しかしながら、ヘリカルスキャン
において断層像を再構成するためには、再構成する位置
において不足する投影像を、他のスライス位置における
投影像から疑似的に作成する必要がある。これには代表
的な2種類の方法がある。第1は、スライス位置に最も
近い位置で投影された同一投影角度の2個の投影デ−タ
を補間する方法である。第2は、いわゆるリフレクショ
ン法によりリフレクションデ−タを作成し、同様に補間
する方法である。本発明は連続した画像を再構成する場
合に、第1の方法を能率よく実行する方式を提供する。
[Table 1] Here, d is the distance the bed moves while the X-ray tube and the X-ray detector rotate by one projection angle. Although the bed position and the projection angle are strictly continuous, they are represented by the central value of the data collection time. Table 1 shows an example in which projection is performed for each rotation of the X-ray tube and the X-ray detector. Therefore, 360 sets of projection data can be obtained in one rotation. Meanwhile, the bed moves by D = 360d. This is, for example, continuously photographed 20 times. In that case, the shooting length is 2
0D, and the obtained projection number is 7200. Helical scan can capture multi-slice tomographic images at high speed, but cannot obtain mathematically precise tomographic images. This is because, in order to reconstruct a tomographic image from a projection image, a projection image of 180 ° or more is required on the same tomographic plane, but in the case of helical scanning, the tomographic plane to be projected moves continuously. This is because it is not possible to obtain a projection image of 180 ° or more on the same tomographic plane. However, since the projected image has a constant slice thickness, a practically sufficient tomographic image can be obtained unless the bed moves fast enough. However, in order to reconstruct a tomographic image in a helical scan, a projection image that is insufficient at a position to be reconstructed needs to be artificially created from a projection image at another slice position. There are two typical methods for this. The first method is to interpolate two projection data projected at the position closest to the slice position and having the same projection angle. The second is a method in which reflection data is created by a so-called reflection method, and interpolation is similarly performed. The present invention provides a method for efficiently executing the first method when reconstructing a continuous image.

【0012】以下、表1、図2を参照して、本実施例に
よる再構成方法を説明する。ここでは、一例として画像
番号2の第2画像を再構成する場合を説明する。第2画
像のスライス位置は寝台の位置で示すと361dであ
る。投影デ−タ361はこの位置における投影であるか
ら、角度1の投影デ−タは存在するが、他の角度の投影
デ−タは存在しない。この存在しない投影デ−タは角度
が同一であり、スライス位置が近い2つの投影デ−タか
ら補間により求める。例えば、角度2の補間投影デ−タ
は投影デ−タ2と投影デ−タ362とから補間により求
めることができる。補間は投影デ−タの位置と画像のス
ライス位置との距離の1次補間で行うことが多い。した
がって、第2画像に対する角度2の補間投影デ−タは下
記により求める。 2PP2=2P×WB2+362P×WF2 …(1) ここで、 2PP2:第2画像に対する角度2の補間投影デ−タ 2P:投影デ−タ2 362P:投影デ−タ362 WB2,WF2:補間係数であり、これらは次のように
表わされる。 WB2=d/360d=1/360 …(2) WF2=(360d−d)/360d=359/360 …(3) ここで、 m:画像番号 n:補間投影デ−タ番号(1〜360)である。
Hereinafter, the reconstruction method according to the present embodiment will be described with reference to Table 1 and FIG. Here, as an example, a case where the second image of the image number 2 is reconstructed will be described. The slice position of the second image is 361d when represented by the position of the bed. Since the projection data 361 is a projection at this position, projection data at angle 1 exists, but projection data at other angles does not exist. The non-existent projection data has the same angle, and is obtained by interpolation from two projection data whose slice positions are close to each other. For example, the interpolation projection data at the angle 2 can be obtained from the projection data 2 and the projection data 362 by interpolation. Interpolation is often performed by primary interpolation of the distance between the position of the projection data and the slice position of the image. Therefore, the interpolation projection data at the angle 2 with respect to the second image is obtained as follows. 2PP2 = 2P × WB2 + 362P × WF2 (1) where 2PP2: Interpolated projection data at an angle of 2 with respect to the second image 2P: Projection data 2 362P: Projection data 362 WB2, WF2: Interpolation coefficient , Which are represented as follows: WB2 = d / 360d = 1/360 (2) WF2 = (360d-d) / 360d = 359/360 (3) where, m: image number n: interpolation projection data number (1 to 360) It is.

【0013】なお、nは、その画像のスライス位置の投
影デ−タと同一角度の投影デ−タをn=1、すなわち第
1補間投影デ−タとする。例えば画像2の場合は、角度
1の補間投影デ−タが、画像3の場合は、角度2の補間
投影デ−タが第1補間投影デ−タとなる。それを基準に
投影デ−タの番号が増加する方向にnも増加する。した
がって、例えば画像2の場合は、角度2の補間投影デ−
タが、画像3の場合は、角度3の補間投影デ−タが、n
=2すなわち第2補間投影デ−タとなる。mPPn:第
m画像の第n補間投影デ−タ Pj:第j投影デ−タ(但し、Po=0) Pk:第k投影デ−タ(但し、k>投影数の場合はPk
=0) j=m+358+n−360 …(4) k=j+360 …(5) とすると、mPPn=Pj×WBn+Pk×WFn …(6) (n=1〜360) となる。ここで、WBn,WFnは第n補間投影デ−タ
の補間係数であり、これらは次のように表わされる。 WBn=(n−1)/360 …(7) WFn=(361−n)/360 …(8) である。ここで、 CONV:コンボリューション BP:バックプロジェクション mI:第m画像 mQQ:mPPn(n=1〜360)の集合 とすると、第m画像mIは次のように求めることができ
る。
Here, n is the projection data at the same angle as the projection data at the slice position of the image, that is, n = 1, that is, the first interpolation projection data. For example, in the case of the image 2, the interpolated projection data of the angle 1 is the first interpolated projection data in the case of the image 3, and the interpolated projection data of the angle 2 is the first interpolated projection data. On the basis of this, n also increases in the direction in which the number of projection data increases. Therefore, for example, in the case of image 2, the interpolation projection data of angle 2 is used.
If the data is image 3, the interpolation projection data at angle 3 is n
= 2, that is, the second interpolated projection data. mPPn: n-th interpolated projection data of the m-th image Pj: j-th projection data (however, Po = 0) Pk: k-th projection data (where k> Pk when k> number of projections)
= 0) j = m + 358 + n-360 (4) When k = j + 360 (5), mPPn = Pj × WBn + Pk × WFn (6) (n = 1 to 360) Here, WBn and WFn are interpolation coefficients of the n-th interpolated projection data, which are expressed as follows. WBn = (n-1) / 360 (7) WFn = (361-n) / 360 (8) Here, if CONV: convolution BP: back projection mI: m-th image mQQ: set of mPPn (n = 1 to 360), the m-th image mI can be obtained as follows.

【0014】 mI=BP[CONV(mQQ)] …(9) 次に、本発明による連続スライス画像の再構成を説明す
るために、B画像、F画像と名付けた画像を下記により
定義する。 mBI=BP[CONV(mBPJ)] …(10) mFI=BP[CONV(mFPK)] …(11) ここで、 mBI:第m画像に関するB画像(後画像) mFI:第m画像に関するF画像(前画像) mBPJ:Pjの集合(j=(m−1)〜(m+35
8)) mFPK:Pkの集合(k=j+360)である。 次に、B画像mBI、F画像mFIよりB画像(m+
1)BI、F画像(m+1)FIを求める方法を説明す
る。mBI、mFI、(m+1)BI、(m+1)FI
は360度の投影デ−タから再構成された画像であり、
1投影のみが異なる。したがって、前述した特開昭58
−32748号の方式により、次のように求めることが
できる。 (m+1)BI=mBI+BP[CONV(SBPm+1)] …(12) (m+1)FI=mFI+BP[CONV(SFPm+1)] …(13) ここで、 SBPm+1=P(m+359)−P(m−1) SFPm+1=P(m+719)−P(m+359)で
ある。同様に、(m−1)BI、(m−1)FIは次の
ようにmBI、mFIから求められる。
MI = BP [CONV (mQQ)] (9) Next, in order to explain reconstruction of a continuous slice image according to the present invention, images named as a B image and an F image are defined as follows. mBI = BP [CONV (mBPJ)] (10) mFI = BP [CONV (mFPK)] (11) where, mBI: B image related to m-th image (back image) mFI: F image related to m-th image ( (Previous image) mBPJ: set of Pj (j = (m−1) to (m + 35)
8)) mFPK: a set of Pk (k = j + 360). Next, from the B image mBI and the F image mFI, the B image (m +
1) A method for obtaining the BI, F image (m + 1) FI will be described. mBI, mFI, (m + 1) BI, (m + 1) FI
Is an image reconstructed from 360-degree projection data,
Only one projection differs. Therefore, Japanese Patent Application Laid-Open No.
According to the method of No. 32748, it can be obtained as follows. (M + 1) BI = mBI + BP [CONV (SBPm + 1)] (12) (m + 1) FI = mFI + BP [CONV (SFPm + 1)] (13) where SBPm + 1 = P (m + 359) -P (m-1) SFPm + 1 = P (m + 719) -P (m + 359). Similarly, (m-1) BI and (m-1) FI are obtained from mBI and mFI as follows.

【0015】 (m−1)BI=mBI+BP[CONV(SMBPm−1)] …(14) (m−1)FI=mFI+BP[CONV(SMFPm−1)] …(15) ここで、 SMBPm−1=P(m−2)−P(m+358) SMFPm−1=P(m+358)−P(m+718)
である。次に、図3に示したフローチャートを参照して
本実施例により1投影だけ前(mが増加する向き)の画
像を再構成する場合について説明する。現在の画像番号
をmを定数設定部30から指定する。最初は、画像が何
も再構成されていないので、ステップ#1で現在の画像
(mI)、B画像(mBI)、F画像(mFI)を再構
成する。この手順は1回行うだけで良く、例えば、後方
向に連続して画像の再構成を行った後に、この前方向の
画像再構成を行う場合は、mI、mBI、mFIは既に
それぞれのメモリ26,24,25に記憶されているか
ら、ステップ#1は実行する必要がない。これらの全体
の制御は、CT装置のCPUのプログラムにより実行し
ており、公知の技術により実施可能である。ステップ#
1の詳細に関しては後で詳述し、ここでは、mI、mB
I、mFIは、それぞれ再構成画像メモリ26、B画像
メモリ24、F画像メモリ25に記憶されているものと
する。
(M-1) BI = mBI + BP [CONV (SMBPm-1)] (14) (m-1) FI = mFI + BP [CONV (SMFPm-1)] (15) where SMBPm-1 = P (m-2) -P (m + 358) SMFPm-1 = P (m + 358) -P (m + 718)
It is. Next, with reference to the flowchart shown in FIG. 3, a description will be given of a case where the image of the present embodiment is reconstructed by one projection earlier (in a direction in which m increases). The current image number m is designated from the constant setting unit 30. At first, since no image is reconstructed, the current image (mI), B image (mBI), and F image (mFI) are reconstructed in step # 1. This procedure only needs to be performed once. For example, in the case where image reconstruction in the forward direction is performed after continuous image reconstruction in the backward direction, mI, mBI, and mFI are already stored in the respective memories 26. , 24, 25, there is no need to execute step # 1. These overall controls are executed by a program of the CPU of the CT apparatus, and can be implemented by a known technique. Step #
1 will be described later in detail, and here, mI, mB
It is assumed that I and mFI are stored in the reconstructed image memory 26, the B image memory 24, and the F image memory 25, respectively.

【0016】ステップ#2で前方向に隣接する画像の再
構成であるという情報、一次補間の傾斜DW、バックプ
ロジェクションに必要な定数(B画像、F画像用の2種
類)を発生するために必要な値、およびコンボリューシ
ョン関数、その他の必要な情報をCPU2から各回路2
1,12,23に転送し、記憶させる。なお、既に再構
成演算装置に記憶されている情報は転送する必要がな
い。ステップ#3でCPU2は生データ記憶装置1から
第(m+359)投影データ、第(m−1)投影デー
タ、第(m+719)投影データの3個の投影像を読出
し、補間(差分)回路21に供給する。ここで、各投影
像データをPC1,PC2,PC3とする。ステップ#
4で補間(差分)回路21はPC1−PC2を演算し、
演算結果をSBPCとし、コンボリューション回路12
に転送する。ステップ#5でコンボルーション回路12
は差分結果SBPCをコンボリューション演算関数によ
りコンボリューション演算する。コンボルーション演算
は公知の手法を適宜用いることができる。コンボルーシ
ョン結果をSBPCVとする。ステップ#6でバックプ
ロジェクション回路23はSBPCVをB画像メモリ2
4内のB画像mBIに重ねて(加算して)バックプロジ
ェクションする。バックプロジェクション結果はB画像
メモリ24内にmBIとして格納される。バックプロジ
ェクションは公知の手法を適宜用いることができる。な
お、B画像のバックプロジェクションに必要な定数はC
PU22の制御の下で定数設定部30により作成され、
バックプロジェクション回路23に転送される。
In step # 2, it is necessary to generate information indicating that it is a reconstruction of an image adjacent in the forward direction, a gradient DW of primary interpolation, and constants necessary for back projection (two types for B image and F image). Values, convolution function, and other necessary information from CPU 2 to each circuit 2
1, 12 and 23 for storage. It is not necessary to transfer information already stored in the reconstruction arithmetic device. In step # 3, the CPU 2 reads out three projection images of the (m + 359) th projection data, the (m−1) th projection data, and the (m + 719) th projection data from the raw data storage device 1, and sends them to the interpolation (difference) circuit 21. Supply. Here, each projection image data is PC1, PC2, and PC3. Step #
At 4, the interpolation (difference) circuit 21 calculates PC1-PC2,
The operation result is set to SBPC, and the convolution circuit 12
Transfer to In step # 5, the convolution circuit 12
Performs a convolution operation on the difference result SBPC using a convolution operation function. For the convolution operation, a known method can be appropriately used. Let the convolution result be SBPCV. In step # 6, the back projection circuit 23 stores the SBPCV in the B image memory 2
4 is superimposed (added) on the B image mBI in 4 and back-projected. The back projection result is stored in the B image memory 24 as mBI. A known method can be appropriately used for the back projection. The constant required for back projection of the B image is C
Created by the constant setting unit 30 under the control of the PU 22,
The data is transferred to the back projection circuit 23.

【0017】ステップ#7で補間(差分)回路21はP
C3−PC1を演算し、演算結果をSFPCとし、コン
ボリューション回路12に転送する。ステップ#8でコ
ンボルーション回路12は差分結果SFPCをコンボリ
ューション演算関数によりコンボリューション演算す
る。コンボルーション結果をSFPCVとする。ステッ
プ#9でバックプロジェクション回路23はSFPCV
をF画像メモリ25内のF画像mFIに重ねて(加算し
て)バックプロジェクションする。バックプロジェクシ
ョン結果はF画像メモリ25内にmFIとして格納され
る。なお、F画像のバックプロジェクションに必要な定
数はCPU22の制御の下で定数設定部30により作成
され、バックプロジェクション回路23に転送される。
なお、ステップ#4〜ステップ#6とステップ#7〜ス
テップ#9の1部または全部を多重化して、別々の回
路、プリント基板、あるい別々の装置により実施するよ
うにしてもよい。ステップ#10で画像合成装置27に
より、B画像とF画像と現在の再構成画像mIを用い
て、新しい再構成画像(m+1)Iを再構成し、新しい
mIとして記憶する。この手順については後で詳細に説
明する。
In step # 7, the interpolation (difference) circuit 21
C3-PC1 is calculated, the calculation result is set to SFPC, and the result is transferred to the convolution circuit 12. In step # 8, the convolution circuit 12 performs a convolution operation on the difference result SFPC using a convolution operation function. Let the convolution result be SFPCV. In step # 9, the back projection circuit 23
Is superimposed on (added to) the F image mFI in the F image memory 25 and back-projected. The back projection result is stored in the F image memory 25 as mFI. Note that constants necessary for back projection of the F image are created by the constant setting unit 30 under the control of the CPU 22 and transferred to the back projection circuit 23.
Note that a part or all of Steps # 4 to # 6 and Steps # 7 to # 9 may be multiplexed and executed by separate circuits, printed circuit boards, or separate devices. In step # 10, the image combining device 27 reconstructs a new reconstructed image (m + 1) I using the B image, the F image, and the current reconstructed image mI, and stores the reconstructed image as a new mI. This procedure will be described later in detail.

【0018】ステップ#11で再構成画像の全画素につ
いてコントラストスケ−ル装置28により各画素毎にコ
ントラストスケ−ル変換を行い、CT画像を作成し、こ
れをCT画像メモリ29に記憶する。コントラストスケ
−ル変換は公知の技術であり、一般的に下記の式により
行われる。 PV=a×RPV+b …(20) ここで、PV:CT画像の画素値 RPV:再構成画像の画素値 a,b:定数であり、a,bは一般的に水が0、空気が
−1000になるように装置、X線の管電圧などに合わ
せて決められている。ステップ#12でCT画像を画像
表示装置(図示しない)に転送し、画像を表示する。以
上の動作により、通常に再構成されたスライス画像の1
投影だけ前のスライス位置の画像を簡単に再構成、表示
することができる。さらに、スライス位置を前方向にず
らして連続して複数スライスの画像を表示する場合は、
ステップ#14でm=m+1としてステップ#3〜ステ
ップ#12を繰り返せばよい。また、後に説明する後
(mが減少する方向)方向の画像連続再構成と組み合わ
せることにより、前後どちらの方向にも連続再構成が可
能である。これらの制御はCPU22により行う。
At step # 11, a contrast scale conversion is performed for all the pixels of the reconstructed image by the contrast scale device 28 for each pixel, and a CT image is created. The CT image is stored in the CT image memory 29. The contrast scale conversion is a known technique, and is generally performed by the following equation. PV = a × RPV + b (20) where, PV: pixel value of CT image RPV: pixel value of reconstructed image a, b: constants, a and b are generally 0 for water and −1000 for air Is determined according to the apparatus, the X-ray tube voltage, and the like. In step # 12, the CT image is transferred to an image display device (not shown), and the image is displayed. By the above operation, one of the slice images normally reconstructed is obtained.
The image at the slice position just before the projection can be easily reconstructed and displayed. Furthermore, when displaying images of a plurality of slices continuously by shifting the slice position in the forward direction,
In step # 14, it is sufficient to set m = m + 1 and repeat steps # 3 to # 12. In addition, continuous reconstruction can be performed in any of the front and rear directions by combining with continuous image reconstruction in a later (direction in which m decreases) image described later. These controls are performed by the CPU 22.

【0019】次に、ステップ#1の詳細を図4乃至図6
のフローチャートを参照して説明する。再構成する画像
番号をmとし、再構成画像の再構成に必要な補間投影像
の数をRPJNとする。以下の各ステップはCPU2と
CPU22のプログラムにより制御される。ステップ#
110でバックプロジェクションに必要な定数(再構成
画像、B画像、F画像用の3種類)を発生するために必
要な値、およびコンボリューション関数、その他再構成
に必要な定数をCPU2から各回路21,12,23に
転送し、記憶させる。ステップ#120でCPU2は各
回路21,12,23に対して、最初の再構成画像の再
構成であることを知らせる。ステップ#130でCPU
22は再構成画像メモリ26を初期化し、再構成画像デ
ータを0とする。ステップ#140でn=1とし、ステ
ップ#150でj=m+358+n−360とし、ステ
ップ#160でk=j+360とする。ステップ#17
0でCPU2は生デ−タ記憶装置1から第j投影デ−タ
Pj(Po=0)を読出し、補間回路21に転送する。
ステップ#180でCPU2は生デ−タ記憶装置1から
第k投影デ−タPk(ここで、k>全投影数の場合は、
Pk=0とする)を読出し、補間回路21に転送する。
Next, the details of step # 1 will be described with reference to FIGS.
This will be described with reference to the flowchart of FIG. The image number to be reconstructed is m, and the number of interpolated projection images required for reconstructing the reconstructed image is RPJN. The following steps are controlled by programs of the CPU 2 and the CPU 22. Step #
At 110, a value necessary for generating constants necessary for back projection (three types for reconstructed image, B image, and F image), a convolution function, and other constants necessary for reconstruction are provided from the CPU 2 to each circuit 21. , 12, and 23 for storage. In step # 120, the CPU 2 notifies each of the circuits 21, 12, and 23 that the first reconstructed image is to be reconstructed. CPU in step # 130
Reference numeral 22 initializes the reconstructed image memory 26 and sets the reconstructed image data to 0. In step # 140, n = 1, in step # 150, j = m + 358 + n-360, and in step # 160, k = j + 360. Step # 17
At 0, the CPU 2 reads the j-th projection data Pj (Po = 0) from the raw data storage device 1 and transfers it to the interpolation circuit 21.
In step # 180, the CPU 2 reads the k-th projection data Pk from the raw data storage device 1 (where k> the total number of projections,
Pk = 0) and transfers it to the interpolation circuit 21.

【0020】ステップ#190で第m画像の第n補間投
影デ−タPPを次のように求める。 PP=Pj×WBn+Pk×WFn …(21) ここで、WBn、WFnは第n補間投影デ−タの補間係
数である。ステップ#220でコンボリューション回路
12は差分回路21の出力PPとコンボリューション関
数とをコンボリューション演算する。ステップ#230
でバックプロジェクション回路23はコンボルーション
結果PPCVを再構成画像メモリ26の画像に重ねてバ
ックプロジェクションする。バックプロジェクションの
結果は再構成画像メモリ26に格納される。ステップ#
240でn=n+1、j=j+1、k=k+1とし、ス
テップ#270でn≦RPJNか否か判定する。n≦R
PJNの場合は、ステップ#170に戻り、n>RPJ
Nの場合は次のステップ#280に進む。このとき、再
構成画像メモリ26には再構成画像が格納されている。
ステップ#280でコントラストスケ−ル回路28によ
り、再構成画像の全画素について各画素毎にコントラス
トスケ−ル変換を行い、CT画像を作成し、これをCT
画像メモリ29に記憶する。ステップ#290でCT画
像を画像表示装置(図示しない)に転送し、画像を表示
する。これにより、現在の画像(第m画像)が表示され
る。
In step # 190, the n-th interpolation projection data PP of the m-th image is obtained as follows. PP = Pj × WBn + Pk × WFn (21) where WBn and WFn are interpolation coefficients of the n-th interpolated projection data. In step # 220, the convolution circuit 12 performs a convolution operation on the output PP of the difference circuit 21 and a convolution function. Step # 230
Then, the back projection circuit 23 superimposes the convolution result PPCV on the image in the reconstructed image memory 26 and performs back projection. The result of the back projection is stored in the reconstructed image memory 26. Step #
At 240, n = n + 1, j = j + 1, k = k + 1, and it is determined at step # 270 whether n ≦ RPJN. n ≦ R
In the case of PJN, the process returns to step # 170, where n> RPJ
If N, the process proceeds to the next step # 280. At this time, the reconstructed image memory 26 stores the reconstructed image.
In step # 280, the contrast scale circuit 28 performs contrast scale conversion for all pixels of the reconstructed image for each pixel to create a CT image.
It is stored in the image memory 29. In step # 290, the CT image is transferred to an image display device (not shown), and the image is displayed. Thereby, the current image (m-th image) is displayed.

【0021】ステップ#300でCPU2は各回路2
1,12,23に対して、最初のB画像の再構成である
ことを知らせる。ステップ#310でCPU22はB画
像メモリ24を初期化し、B画像データを0とする。ス
テップ#320でn=1とし、ステップ#330でj=
m−1とし、ステップ#340でCPU2は生デ−タ記
憶装置1から第j投影デ−タPjを読出し、これを補間
回路21に転送する。ここで、補間回路21には補間係
数1,0が設定されているので、ステップ#350では
補間回路21は何もせずに、単にデ−タを通過させ、P
Pに記憶する。ステップ#360でコンボリューション
回路12は補間回路21の出力PPとコンボリューショ
ン関数とをコンボリューション演算する。ステップ#3
70でバックプロジェクション回路23はコンボルーシ
ョン結果PPCVをB画像メモリ24の画像に重ねてバ
ックプロジェクションする。バックプロジェクションの
結果はB画像メモリ24に格納される。ステップ#38
0でn=n+1とし、ステップ#390でj=j+1と
し、ステップ#395でn≦RPJNか否か判定する。
n≦RPJNの場合はステップ#340に戻る。n>R
PJNの場合は次のステップ#400に進む。このと
き、現在のB画像mBIが再構成され、メモリ24に格
納されている。
At step # 300, the CPU 2
1, 12, and 23 are notified that this is the first B image reconstruction. In step # 310, the CPU 22 initializes the B image memory 24 and sets the B image data to 0. In step # 320, n = 1, and in step # 330, j =
In step # 340, the CPU 2 reads the j-th projection data Pj from the raw data storage device 1 and transfers it to the interpolation circuit 21. Here, since the interpolation coefficients 1 and 0 are set in the interpolation circuit 21, in step # 350, the interpolation circuit 21 does nothing and simply passes the data.
Store in P. In step # 360, the convolution circuit 12 performs a convolution operation on the output PP of the interpolation circuit 21 and a convolution function. Step # 3
At 70, the back projection circuit 23 superimposes the convolution result PPCV on the image in the B image memory 24 and performs back projection. The result of the back projection is stored in the B image memory 24. Step # 38
In step # 390, j is set to j = j + 1, and in step # 395, it is determined whether n ≦ RPJN.
If n ≦ RPJN, the flow returns to step # 340. n> R
In the case of PJN, the process proceeds to the next step # 400. At this time, the current B image mBI is reconstructed and stored in the memory 24.

【0022】ステップ#400でCPU2は各回路2
1,12,23に対して、最初のF画像の再構成である
ことを知らせる。ステップ#410でCPU22はF画
像メモリ25を初期化し、F画像データを0とする。ス
テップ#420でn=1とし、ステップ#430でk=
m−1+360とし、ステップ#440でCPU2は生
デ−タ記憶装置1から第k投影デ−タPkを読出し、こ
れを補間回路21に転送する。ここで、補間回路21に
は補間係数1,0が設定されているので、ステップ#4
50では補間回路21は何もせずに、単にデ−タを通過
させ、PPに記憶する。ステップ#460でコンボリュ
ーション回路12は補間回路21の出力PPとコンボリ
ューション関数とをコンボリューション演算する。ステ
ップ#470でバックプロジェクション回路23はコン
ボルーション結果PPCVをF画像メモリ25の画像に
重ねてバックプロジェクションする。バックプロジェク
ションの結果はF画像メモリ25に格納される。ステッ
プ#480でn=n+1とし、ステップ#490でk=
k+1とし、ステップ#495でn≦RPJNか否か判
定する。n≦RPJNの場合はステップ#440に戻
る。n>RPJNの場合は終了する。このとき、現在の
F画像mFIが再構成され、メモリ25に格納されてい
る。
At step # 400, the CPU 2
1, 1, and 23 are notified that this is the first F-image reconstruction. In step # 410, the CPU 22 initializes the F image memory 25 and sets the F image data to 0. In step # 420, n = 1, and in step # 430, k =
In step # 440, the CPU 2 reads the k-th projection data Pk from the raw data storage device 1 and transfers it to the interpolation circuit 21. Here, since the interpolation coefficients 1 and 0 are set in the interpolation circuit 21, step # 4
At 50, the interpolation circuit 21 does nothing and simply passes the data and stores it in the PP. In step # 460, the convolution circuit 12 performs a convolution operation on the output PP of the interpolation circuit 21 and a convolution function. In step # 470, the back projection circuit 23 superimposes the convolution result PPCV on the image in the F image memory 25 and performs back projection. The result of the back projection is stored in the F image memory 25. In step # 480, n = n + 1, and in step # 490, k =
In step # 495, it is determined whether n ≦ RPJN. If n ≦ RPJN, the flow returns to step # 440. If n> RPJN, the process ends. At this time, the current F image mFI is reconstructed and stored in the memory 25.

【0023】次に、ステップ#10の詳細を図7のフロ
ーチャートを参照して説明する。ここで、画像のマトッ
リクスサイズをMX(画素)×MX(画素)とする。ス
テップ#1010でj=1とし、ステップ#1020で
i=1とする。ステップ#1030でF画像メモリ25
の(i,j)番地の画素値を読み出し、これをFPVと
する。ステップ#1040でB画像メモリ24の(i,
j)番地の画素値を読み出し、これをBPVとする。ス
テップ#1050で再構成画像メモリ26の(i,j)
番地の画素値を読み出し、これをmRPVとする。ステ
ップ#1060で次の演算を行なう。 (m+1)RPV=mRPV+DW×(FPV−BPV) …(22) ここで、DWはヘリカルスキャンの1次補間係数の傾斜
(差分)である。ステップ#1070で(m+1)RP
Vを再構成画像メモリ26の(i,j)番地に書き込
む。ステップ#1080でi=i+1とし、ステップ#
1090でi≦MXか否か判定する。i≦MXの場合は
ステップ#1030に戻る。i>MXの場合はステップ
#1100でj=j+1とし、ステップ#1110でj
≦MXか否か判定する。j≦MXの場合はステップ#1
020に戻る。j>MXの場合は終了する。
Next, the details of step # 10 will be described with reference to the flowchart of FIG. Here, the matrix size of the image is set to MX (pixel) × MX (pixel). In step # 1010, j = 1, and in step # 1020, i = 1. In step # 1030, the F image memory 25
The pixel value at the address (i, j) is read out, and is defined as FPV. At step # 1040, (i,
j) The pixel value at the address is read, and this is set as BPV. In step # 1050, (i, j) in the reconstructed image memory 26
The pixel value at the address is read out, and this is set as mRPV. At step # 1060, the following calculation is performed. (M + 1) RPV = mRPV + DW × (FPV−BPV) (22) where DW is the slope (difference) of the primary interpolation coefficient of the helical scan. (M + 1) RP in step # 1070
V is written into the reconstructed image memory 26 at the address (i, j). In step # 1080, i = i + 1 is set, and step #
At 1090, it is determined whether or not i ≦ MX. If i ≦ MX, the process returns to step # 1030. If i> MX, j = j + 1 is set in step # 1100, and j is set in step # 1110.
It is determined whether or not ≤MX. Step # 1 if j ≦ MX
Return to 020. If j> MX, the process ends.

【0024】次に、図8に示したフローチャートを参照
して本実施例により1投影だけ後(mが減少する向き)
の画像を再構成する場合について説明する。現在の画像
番号をmを定数設定部30から指定する。最初は、画像
が何も再構成されていないので、ステップ#21で現在
の画像(mI)、B画像(mBI)、F画像(mFI)
を再構成する。この手順は1回行うだけで良く、例え
ば、前方向に連続して画像の再構成を行った後に、この
後方向の画像再構成を行う場合は、mI、mBI、mF
Iは既にそれぞれのメモリ26,24,25に記憶され
ているから、ステップ#21は実行する必要がない。こ
れらの全体の制御は、CT装置のCPUのプログラムに
より実行しており、公知の技術により実行される。ステ
ップ#22で後方向に隣接する画像の再構成であるとい
う情報、一次補間の傾斜DW、バックプロジェクション
に必要な定数(B画像、F画像用の2種類)を発生する
ために必要な値、およびコンボリューション関数、その
他の必要な情報をCPU2から各回路21,12,23
に転送し、記憶させる。なお、既に再構成演算装置に記
憶されている情報は転送する必要がない。
Next, referring to the flow chart shown in FIG. 8, after one projection (the direction in which m decreases) according to this embodiment.
Will be described. The current image number m is designated from the constant setting unit 30. At first, since no image is reconstructed, the current image (mI), B image (mBI), F image (mFI) are determined in step # 21.
Reconfigure. This procedure only needs to be performed once. For example, in the case where image reconstruction is performed continuously in the forward direction and then image reconstruction is performed in the backward direction, mI, mBI, mF
Since I is already stored in each of the memories 26, 24 and 25, there is no need to execute step # 21. These overall controls are executed by a program of the CPU of the CT apparatus, and are executed by a known technique. In step # 22, information indicating that it is reconstruction of an image adjacent in the backward direction, gradient DW of primary interpolation, values required to generate constants (two types for B image and F image) required for back projection, And the convolution function and other necessary information from the CPU 2 to the respective circuits 21, 12, 23
Transfer to and memorize. It is not necessary to transfer information already stored in the reconstruction arithmetic device.

【0025】ステップ#23でCPU2は生データ記憶
装置1から第(m+358)投影データ、第(m−2)
投影データ、第(m+718)投影データの3個の投影
像を読出し、差分回路21に供給する。ここで、各投影
像データをPC1,PC2,PC3とする。ステップ#
24で画像合成装置27により、B画像とF画像と現在
の再構成画像mIを用いて、新しい再構成画像(m−
1)Iを再構成し、新しいmIとして記憶する。この手
順については図7に示したフローチャートにおいてステ
ップ#1060で実行する演算式を次式に変更するだけ
で、それ以外は図7と同様である。 (m−1)RPV=mRPV−DW×(FPV−BPV) …(23) ステップ#25で再構成画像の全画素についてコントラ
ストスケ−ル装置28により各画素毎にコントラストス
ケ−ル変換を行い、CT画像を作成し、これをCT画像
メモリ29に記憶する。コントラストスケ−ル変換は前
述した(20)式により行われる。ステップ#26でC
T画像を画像表示装置(図示しない)に転送し、画像を
表示する。以上の動作により、通常に再構成されたスラ
イス画像の1投影だけ後のスライス位置の画像を簡単に
再構成、表示することができる。
In step # 23, the CPU 2 sends the (m + 358) th projection data from the raw data storage device 1 to the (m-2) th projection data.
The three projection images of the projection data and the (m + 718) th projection data are read out and supplied to the difference circuit 21. Here, each projection image data is PC1, PC2, and PC3. Step #
At 24, the new reconstructed image (m−m) is generated by the image combining device 27 using the B image, the F image, and the current reconstructed image
1) Reconstruct I and store it as the new mI. This procedure is the same as that of FIG. 7 except that the operation formula executed in step # 1060 in the flowchart shown in FIG. 7 is changed to the following formula. (M-1) RPV = mRPV-DW.times. (FPV-BPV) (23) In step # 25, the contrast scale device 28 performs contrast scale conversion for all pixels of the reconstructed image for each pixel. A CT image is created and stored in the CT image memory 29. The contrast scale conversion is performed by the aforementioned equation (20). In Step # 26, C
The T image is transferred to an image display device (not shown), and the image is displayed. By the above operation, the image at the slice position one projection after the normally reconstructed slice image can be easily reconstructed and displayed.

【0026】さらに、スライス位置を後方向にずらして
連続して複数スライスの画像を表示する場合は、ステッ
プ#28でm=m−1として、ステップ#29で差分回
路21はPC2−PC1を演算し、演算結果をSBPC
とし、コンボリューション回路12に転送する。ステッ
プ#30でコンボルーション回路12は差分結果SBP
Cをコンボリューション演算関数によりコンボリューシ
ョン演算する。コンボルーション演算は公知の手法を適
宜用いることができる。コンボルーション結果をSBP
CVとする。ステップ#31でバックプロジェクション
回路23はSBPCVをB画像メモリ24内のB画像m
BIに重ねて(加算して)バックプロジェクションす
る。バックプロジェクション結果はB画像メモリ24内
にmBIとして格納される。バックプロジェクションは
公知の手法を適宜用いることができる。なお、B画像の
バックプロジェクションに必要な定数はCPU22の制
御の下で定数設定部30により作成され、バックプロジ
ェクション回路23に転送される。ステップ#32で差
分回路21はPC1−PC3を演算し、演算結果をSF
PCとし、コンボリューション回路12に転送する。ス
テップ#33でコンボルーション回路12は差分結果S
FPCをコンボリューション演算関数によりコンボリュ
ーション演算する。コンボルーション結果をSFPCV
とする。ステップ#34でバックプロジェクション回路
23はSFPCVをF画像メモリ25内のF画像mFI
に重ねて(加算して)バックプロジェクションする。バ
ックプロジェクション結果はF画像メモリ25内にmF
Iとして格納される。なお、F画像のバックプロジェク
ションに必要な定数はCPU22の制御の下で定数設定
部30により作成され、バックプロジェクション回路2
3に転送される。
Further, when displaying a plurality of slice images continuously by shifting the slice position backward, m = m-1 in step # 28, and the difference circuit 21 calculates PC2-PC1 in step # 29. And the calculation result is SBPC
And transfers it to the convolution circuit 12. In step # 30, the convolution circuit 12 outputs the difference result SBP
A convolution operation is performed on C by a convolution operation function. For the convolution operation, a known method can be appropriately used. SBP of convolution result
CV. In step # 31, the back projection circuit 23 stores the SBPCV in the B image m in the B image memory 24.
Back-projection (addition) over BI. The back projection result is stored in the B image memory 24 as mBI. A known method can be appropriately used for the back projection. Note that constants necessary for back projection of the B image are created by the constant setting unit 30 under the control of the CPU 22 and transferred to the back projection circuit 23. In step # 32, the difference circuit 21 calculates PC1-PC3, and calculates the calculation result as SF.
The PC is transferred to the convolution circuit 12. In step # 33, the convolution circuit 12 outputs the difference result S
The convolution operation is performed on the FPC by the convolution operation function. SFPCV for convolution result
And In step # 34, the back projection circuit 23 stores the SFPCV in the F image mFI in the F image memory 25.
Back projection (addition). The back projection result is stored in the F image memory 25 in mF
It is stored as I. The constants necessary for the back projection of the F image are created by the constant setting unit 30 under the control of the CPU 22, and the back projection circuit 2
3 is transferred.

【0027】なお、ステップ#29〜ステップ#31と
ステップ#32〜ステップ#34の1部または全部を多
重化して、別々の回路、プリント基板、あるい別々の装
置により実施するようにしてもよい。ステップ#34の
次にステップ#23に戻ることにより、1投影づつ後方
向にずれた画像を連続して再構成、表示できる。また、
図3で説明した前方向の連続再構成と組み合わせること
により、前後どちらの方向にも連続再構成が可能であ
る。これらの制御はCPU2により行う。以上説明した
ように、この実施例によれば、1つのスライス位置の断
層像は2回転分の投影データを補間処理して通常の再構
成処理により求め、それに隣接するスライス位置の断層
像は両スライス位置の投影データの差のみを再構成処理
し、それに係数を乗じて加算することにより求めてい
る。このため、各スライス位置毎に投影データの補間、
再構成を行なわずに済むので、ヘリカルスキャンにおけ
る連続したスライス位置の画像を高速に求めることがで
き、マウス等を用いて隣接スライス位置を連続的に変え
ていけば、各スライス位置の画像を連続して表示でき、
体内を連続的に観察できる。本発明は上述した実施例に
限定されず、種々変形して実施可能であり、以下に変形
例を説明する。変形例の装置構成は実施例と同様である
ので、その説明は省略し、動作のみを説明する。また、
動作においても、実施例と同一部分は説明を省略する。
A part or all of Steps # 29 to # 31 and Steps # 32 to # 34 may be multiplexed and implemented by separate circuits, printed circuit boards, or separate devices. . By returning to step # 23 after step # 34, an image shifted by one projection in the backward direction can be continuously reconstructed and displayed. Also,
By combining with the continuous reconstruction in the forward direction described in FIG. 3, continuous reconstruction can be performed in both the forward and backward directions. These controls are performed by the CPU 2. As described above, according to this embodiment, a tomographic image at one slice position is obtained by normal reconstruction processing by interpolating projection data for two rotations, and a tomographic image at a slice position adjacent thereto is obtained by both reconstruction data. Only the difference between the projection data at the slice position is reconstructed, multiplied by a coefficient, and added. Therefore, interpolation of projection data for each slice position,
Since it is not necessary to perform reconstruction, images at consecutive slice positions in the helical scan can be obtained at high speed. If the adjacent slice positions are continuously changed using a mouse or the like, the images at each slice position can be continuously obtained. Can be displayed
The body can be observed continuously. The present invention is not limited to the embodiments described above, but can be implemented with various modifications. Modifications will be described below. Since the device configuration of the modified example is the same as that of the embodiment, the description thereof will be omitted, and only the operation will be described. Also,
In the operation, the same parts as those of the embodiment are not described.

【0028】上述の実施例では1投影データ毎にずれた
画像を再構成し、それを全て表示するようにしている
が、実際上はそれほど細かいスライス間隔の画像を観察
する必要がない。そのため、再構成画像は連続して再構
成するが、CT画像の作成、および画像表示は数投影位
置間隔毎に作成、および表示をするようにしてもよい。
図9は前方向に連続する画像を再構成する場合の変形例
のフローチャートを示すが、後方向に連続する画像を再
構成する場合についても同様に実施できる。表示をnn
投影データ(寝台位置)間隔毎に行うものとする。ステ
ップ#5010で図3のステップ#1、ステップ#2を
実施し、mI,mBI,mFIを記憶する。ステップ#
5020でs=1とする。ステップ#5030で図3の
ステップ#3〜ステップ#10を実施し、(m+1)I
を再構成する。ステップ#5040でs=s+1とし、
ステップ#5050でs≦nnか否か判定する。s≦n
nの場合はステップ#5030に戻る。s>nnの場合
は次のステップ#5060に進む。ステップ#5060
で図3のステップ#11、ステップ#12を実施し、C
T画像を表示する。以下、動作を続ける場合は、ステッ
プ#5080でm=m+1としてからステップ#502
0〜ステップ#5060を繰り返す。
In the above-described embodiment, an image shifted for each projection data is reconstructed and all the images are displayed. However, in practice, it is not necessary to observe an image with a very small slice interval. Therefore, although the reconstructed image is continuously reconstructed, the creation and display of the CT image and the image display may be performed at intervals of several projection positions.
FIG. 9 shows a flowchart of a modified example in the case of reconstructing a continuous image in the forward direction. However, the same can be applied to the case of reconstructing an image in the backward direction. Display nn
It shall be performed at every projection data (bed position) interval. In step # 5010, steps # 1 and # 2 in FIG. 3 are performed, and mI, mBI, and mFI are stored. Step #
In step 5020, s = 1 is set. In step # 5030, steps # 3 to # 10 in FIG. 3 are performed, and (m + 1) I
Reconfigure. In step # 5040, s = s + 1 is set,
In step # 5050, it is determined whether or not s ≦ nn. s ≦ n
If n, the process returns to step # 5030. If s> nn, the process proceeds to the next step # 5060. Step # 5060
Perform steps # 11 and # 12 of FIG.
Display the T image. Hereinafter, when the operation is to be continued, m = m + 1 is set in step # 5080, and then step # 502.
Steps 0 to # 5060 are repeated.

【0029】これにより、CT画像はnn投影データ
(寝台位置)間隔毎に表示することができる。次に、他
の変形例を説明する。従来のMPR(コロナル、サジタ
ル、オブリ−ク)表示においては、断層像の画素の大き
さに比較してスライス間隔が大きいため、画像に段差が
見える問題点があり、これを防止するために補間などの
画像処理を行っていた。ヘリカルスキャンは連続した画
像が得られるので、段差が見えないMPR画像が得られ
る。しかしながら、従来の再構成法では、1枚の画像を
得るための演算量が多いため、多数の画像を再構成する
ことは実際的ではなかった。しかし、本発明によれば、
高速に画像を再構成できるので、多数の画像を再構成す
ることも可能である。しかしながら、多数の画像を記憶
するためには、多くの記憶容量が必要になる。また、1
枚のMPRに使用される画像は断層像のごく1部であ
る。再構成に時間を要する場合は、多数枚のMPR画像
を作成することを考えて、断層像の全画素を再構成する
方が有利であるが、本発明のように、再構成が高速に出
来る場合は、1枚のMPRを作成するに必要な断層像の
画素だけを再構成するようにした方が有利である。
Thus, a CT image can be displayed at every interval of nn projection data (bed position). Next, another modified example will be described. In the conventional MPR (coronal, sagittal, oblique) display, there is a problem that a step appears in an image because a slice interval is larger than a pixel size of a tomographic image, and interpolation is performed to prevent this. And other image processing. Since the helical scan provides a continuous image, an MPR image with no visible step is obtained. However, in the conventional reconstruction method, since a large amount of calculation is required to obtain one image, it is not practical to reconstruct a large number of images. However, according to the present invention,
Since images can be reconstructed at high speed, a large number of images can be reconstructed. However, storing a large number of images requires a large storage capacity. Also, 1
The image used for one MPR is only a part of the tomographic image. When time is required for reconstruction, it is advantageous to reconstruct all the pixels of the tomographic image in consideration of creating a large number of MPR images, but the reconstruction can be performed at high speed as in the present invention. In this case, it is more advantageous to reconstruct only the pixels of the tomographic image necessary to create one MPR.

【0030】したがって、実施例では全画素について再
構成しているが、コロナルの場合は1ラインのみを、サ
ジタルの場合は1カラムのみを、オブリ−クの場合はそ
れに沿った2画素づつを再構成するようにしても良い。
この場合には、バックプロジェクションの定数設定部を
それに合わせて制御する必要がある。さらに、本発明の
画像再構成装置は従来方式によるヘリカルスキャン画像
も、通常のスキャン画像も再構成できることは明白であ
る。本発明は上述した実施例に限定されず、その趣旨を
逸脱しない範囲で種々変形して実施可能である。
Therefore, in the embodiment, all pixels are reconstructed. However, in the case of coronal, only one line is reconstructed, in the case of sagittal, only one column is reconstructed, and in the case of oblique, two pixels along it are reconstructed. It may be configured.
In this case, it is necessary to control the constant setting unit of the back projection accordingly. Further, it is obvious that the image reconstruction apparatus of the present invention can reconstruct a conventional helical scan image or a normal scan image. The present invention is not limited to the above-described embodiments, and can be implemented with various modifications without departing from the spirit thereof.

【0031】[0031]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
段差の少ないMPR画像を得ることができる。
As described above, according to the present invention,
An MPR image with few steps can be obtained.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明によるX線コンピュータ断層像撮影装置
の実施例の構成を示すブロック図。
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of an embodiment of an X-ray computed tomography apparatus according to the present invention.

【図2】実施例によるヘリカルスキャンの様子を示す
図。
FIG. 2 is a diagram showing a state of a helical scan according to the embodiment.

【図3】実施例により前方向に連続する画像を再構成す
る動作を示すフローチャート。
FIG. 3 is a flowchart showing an operation of reconstructing a continuous image in the forward direction according to the embodiment.

【図4】図3のフローチャートにおいて第m画像の再構
成処理の詳細を示すフローチャート。
FIG. 4 is a flowchart showing details of an m-th image reconstruction process in the flowchart of FIG. 3;

【図5】図3のフローチャートにおいて第mB画像の再
構成処理の詳細を示すフローチャート。
FIG. 5 is a flowchart showing details of an mB-th image reconstruction process in the flowchart of FIG. 3;

【図6】図3のフローチャートにおいて第mF画像の再
構成処理の詳細を示すフローチャート。
FIG. 6 is a flowchart showing details of an mF-th image reconstruction process in the flowchart of FIG. 3;

【図7】図3のフローチャートにおいて第(m+1)画
像の再構成処理の詳細を示すフローチャート。
FIG. 7 is a flowchart showing details of the (m + 1) -th image reconstruction process in the flowchart of FIG. 3;

【図8】第1実施例により後方向に連続する画像を再構
成する動作を示すフローチャート。
FIG. 8 is a flowchart illustrating an operation of reconstructing a continuous image in the backward direction according to the first embodiment.

【図9】変形例の動作を示すフローチャート。FIG. 9 is a flowchart showing an operation of a modification.

【図10】従来のX線CT装置の再構成演算回路を示す
ブロック図。
FIG. 10 is a block diagram showing a reconstruction operation circuit of a conventional X-ray CT apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1…生データ記憶装置、11…前処理回路、12…コン
ボルーション演算回路、21…補間回路、23…バック
プロジェクション演算回路、24…B画像メモリ、25
…F画像メモリ、26…再構成画像メモリ、26…画像
合成部、28…コントラストスケール回路、29…CT
画像メモリ。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Raw data storage device, 11 ... Preprocessing circuit, 12 ... Convolution operation circuit, 21 ... Interpolation circuit, 23 ... Back projection operation circuit, 24 ... B image memory, 25
... F image memory, 26 ... Reconstructed image memory, 26 ... Image synthesis unit, 28 ... Contrast scale circuit, 29 ... CT
Image memory.

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ヘリカルスキャンを行うX線コンピュー
タ断層像撮影装置において、 前記ヘリカルスキャンにより投影データを収集する投影
データ収集手段と、 前記ヘリカルスキャンにより収集された投影データを用
いて、スライス位置の異なる画像を連続的に再構成する
再構成手段と、 この再構成手段により再構成されたスライス位置の異な
る画像を用いて、MPR画像を得る手段と、を具備する
ことを特徴とするX線コンピュータ断層像撮影装置。
1. An X-ray computed tomography apparatus for performing a helical scan, wherein: a projection data acquisition unit for acquiring projection data by the helical scan; and a slice position different by using projection data acquired by the helical scan. X-ray computed tomography comprising: reconstruction means for continuously reconstructing images; and means for obtaining an MPR image by using images at different slice positions reconstructed by the reconstruction means. Image capturing device.
【請求項2】 前記再構成手段は、前記MPR画像を作
成するのに必要な断層像の画素のみを再構成することを
特徴とする請求項1記載のX線コンピュータ断層撮影装
置。
2. An X-ray computed tomography apparatus according to claim 1, wherein said reconstructing means reconstructs only pixels of a tomographic image necessary for creating said MPR image.
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