JP2002330957A - コンピュータ断層撮影画像のヘリカル行ビュー重み付け - Google Patents

コンピュータ断層撮影画像のヘリカル行ビュー重み付け

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JP2002330957A
JP2002330957A JP2001400490A JP2001400490A JP2002330957A JP 2002330957 A JP2002330957 A JP 2002330957A JP 2001400490 A JP2001400490 A JP 2001400490A JP 2001400490 A JP2001400490 A JP 2001400490A JP 2002330957 A JP2002330957 A JP 2002330957A
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    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y10S378/901—Computer tomography program or processor

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】マルチスライス／ヘリカル重みづけと平滑化処
理を高速に行う方法を提供する。 【解決手段】本発明の一態様は、コンピュータ断層撮影
（ＣＴ）撮像システム１０を利用してオブジェクト２２
画像を再構成する方法である。本方法は、コンピュータ
断層撮影法撮像システムを使ってオブジェクトをヘリカ
ルスキャンして、複数の投影データスライスを取得する
工程と、前記ヘリカルスキャンに基づく投影データの扇
状ビーム集合Ｒhiから、投影データの軸方向／扇状ビー
ム集合をベクトル関数Ｒaとして補間する工程を備え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】本発明は、一般的にコンピュータ断層撮
影（ＣＴ）画像の再構成の方法と装置に関し、特に、コ
ンピュータ断層撮影画像データビューの重み付けを行う
方法に関する。
【０００２】周知のコンピュータ断層撮影（ＣＴ）撮像
システムの少なくとも一構成では、Ｘ線源から扇状のビ
ームが放出され、ビームは平行な状態にされて、一般的
に「撮像平面」と呼ばれるデカルト座標系のＸ−Ｙ平面
に存在するようになる。Ｘ線ビームは、撮像されるオブ
ジェクト、例えば、患者の中を通過する。ビームはオブ
ジェクトで減衰した後に、放射線検出器アレイに衝突す
る。検出器アレイで受け取られる減衰した放射線の強さ
は、オブジェクトによるＸ線ビームの減衰量に依存す
る。そのアレイの各検出器要素は、検出器の位置で測定
されたビーム減衰量を示す独立した電気的信号を生成す
る。全検出器での減衰量の測定値が個々に取得された後
に、一つの送信プロファイルが生成される。
【０００３】周知の第三世代ＣＴシステムでは、Ｘ線源
と検出器アレイはガントリと共に、Ｘ線がオブジェクト
を横切る角度が絶えず変化するように撮像対象オブジェ
クトの周りを撮像平面上で回転する。一つのガントリ角
度で検出器アレイから得られたＸ線減衰値群、即ち、投
影データは「ビュー」と呼ばれる。オブジェクトの一つ
の「スキャン」は、Ｘ線源と検出器が一周する間に異な
るガントリ角度、即ち、異なるビュー角度で得られる
「ビュー」集合を構成する。軸方向スキャンでは、投影
データを処理して、オブジェクトを通過して取り込まれ
る２次元スライスに対応する画像を構築する。本技術で
の投影データ集合から画像を再構成する方法の一つは、
フィルタ補正逆投影技術と呼ばれる。この処理によっ
て、一スキャンの減衰量の測定値が、「ＣＴ番号」もし
くは「ホーンスフィールド単位」と呼ばれる整数値に変
換され、その数値を用いて、ブラウン管ディスプレイ上
で対応する画素の輝度を制御することができる。
【０００４】マルチスライス／ヘリカルビュー重み付け
とは、ヘリカルスキャンデータの線形補間を行って等価
な軸方向スキャンを生成する再構成処理のことである。
その処理の精度と性能は、画質と再構成サブシステム性
能全体に影響を与える。周知の一システムでは、ヘリカ
ルビュー重み付けを行うために、Ｚ平滑化アルゴリズム
（ＺＳ）を使っている。この周知のアルゴリズムは、４
スライス／ＣＴ撮像システムではかなり良い性能を発揮
するが、８スライスシステムでは、あまりに低速となる
ので十分なものではない。
【０００５】スライス感度プロファイルとは、画質の重
要な指針となる測定値のことである。ＺＳアルゴリズム
のデータ範囲は、オーバースキャン訂正を考慮しないな
らば、２π以内に限定される。所望のＳ／Ｎ比を得るた
めには、ｚ方向のデータを多く利用しなくてはならない
ため、低スライス感度プロファイルが得られる。
【０００６】ヘリカル重み付け関数は、画質を改善する
際に重要な役割を果たす。ＺＳアルゴリズムでは、重み
付け関数のバリエーションを限定してしまうので、画質
をさらに改善する機会がなくなる。さらに、周知の高品
質（ＨＱ）な高速／プレミアムモードで取得されるデー
タは、画像の再構成範囲内の２πより大きい。ＺＳアル
ゴリズムでは、画質をさらに改善するためにそのデータ
を十分に利用していない。
【０００７】また、ＺＳアルゴリズムは大きなコードサ
イズを必要とするため、大容量の内部メモリを必要とす
る。
【０００８】従って、一度に４スライスより多くの画像
を撮像するように設計されたＣＴ撮像システムに、マル
チスライス／ヘリカル重み付けと平滑化処理を高速に行
う方法と装置を提供することが望ましい。また、改善さ
れたスライス感度プロファイルを提供するヘリカル重み
付けと平滑化を行う方法と装置を提供することも望まし
いと考えられる。また、さらに多くの重み付け関数のバ
リエーションと、画質を改善する多くの機会を提供し
て、画像再構成範囲内のデータを完全に利用することが
望ましい。さらに、大容量の内部メモリを必要としない
ヘリカル重み付けと平滑化処理を行う方法と装置を提供
することが望ましい。
【０００９】
【発明の簡潔な概要】本発明の一実施形態は、コンピュ
ータ断層撮影（ＣＴ）撮像システムを利用してオブジェ
クト画像を再構成する方法である。本方法は、コンピュ
ータ断層撮影法撮像システムを使ってオブジェクトをヘ
リカルスキャンして、複数の投影データスライスを取得
する工程と、前記ヘリカルスキャンに基づく投影データ
の扇状ビーム集合
【００１０】
【数１７】
【００１１】から、投影データの軸方向／扇状ビーム集
合をベクトル関数
【００１２】
【数１８】
【００１３】として補間する工程を備え、ここで、ｉ＝
１，…，ｎは行インデックスであり、ｎは前記検出器ア
レイの行数であって、
【００１４】
【数１９】
【００１５】と記述される関係を用い、wi(β)は、
【００１６】
【数２０】
【００１７】で記述される重み付け関数であり、ｍはＺ
平滑化で用いられる画像数であり、β jはｊ番目の画像
の再構成面（１４２）でのガントリ回転角度であって、
【００１８】
【数２１】
【００１９】であって、定数
【００２０】
【数２２】
【００２１】であって、g(x)は線形関数かもしくは非線
形関数である。
【００２２】本発明の実施形態は、スキャンデータ補正
のための後処理時間を大幅に短縮する。さらに、本発明
の実施形態では、スライス感度プロファイルが改善さ
れ、高度な重み付け関数と領域内で利用可能な全データ
を利用することによって画像アーチファクトとノイズが
削減され、メモリの使用量が減り、スキャンデータ補正
のための後処理ソフトウェアが単純化される。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１と図２を参照すると、一実施
形態のコンピュータ断層撮影（ＣＴ）撮像システム１０
は、「第三世代」のＣＴスキャナを代表するガントリ１
２を備える装置として示されている。ガントリ１２は、
ガントリ１２の反対側にある検出器アレイ１８に向かっ
てＸ線ビームを放出するＸ線源１４を備える。検出器ア
レイ１８は、放出されて、オブジェクト２２、例えば、
内科の患者を通過する複数のＸ線を同時に感知する複数
の検出器要素２０から構成される。各検知器要素２０
は、衝突するＸ線ビームの強さを表す、即ち、患者２２
を通過するビームの減衰量を表す電気的信号を作成す
る。Ｘ線投影データを取得するスキャンの間、ガントリ
１２とそこに搭載された構成部品は回転中心２４の周り
を周回する。検出器アレイ１８は、シングルスライス
か、もしくは、マルチスライス構成のどちらで組み立て
てもよい。マルチスライス構成の検出器アレイ１８に
は、複数行の検出器要素２０が含まれるが、図２にはそ
の中の１行だけを示す。
【００２４】ガントリ１２の回転とＸ線源１４の動作
は、ＣＴシステム１０の制御メカニズム部２６によって
制御される。制御メカニズム部２６は、Ｘ線源１４に電
源とタイミング信号を提供するＸ線コントローラ２８
と、ガントリ１２の回転速度と位置を制御するガントリ
モータコントローラ３０を備える。制御メカニズム部２
６内のデータ取得システム（ＤＡＳ）３２は、検出器要
素２０からのアナログデータをサンプリングして、次の
処理のためにそのデータをデジタルデータに変換する。
画像再構成部３４は、サンプリングされてデジタル化さ
れたＸ線データをＤＡＳ３２から受け取り、高速の画像
再構成を実行する。画像を大容量記憶デバイス３８に記
憶するコンピュータ３６に、その再構成された画像が入
力情報として与えられる。
【００２５】さらに、コンピュータ３６はキーボードを
備えるコンソール４０を介して、オペレータからコマン
ドとスキャンパラメータを受け取る。関連するＣＲＴデ
ィスプレイ４２によって、オペレータはコンピュータ３
６からの再構成画像とその他のデータを観察することが
できる。コンピュータ３６は、オペレータが与えたコマ
ンドとパラメータを用いて、ＤＡＳ３２とＸ線コントロ
ーラ２８とガントリモータコントローラ３０に制御信号
や情報を供給する。また、コンピュータ３６は、モータ
化されたテーブル４６を制御してガントリ１２内に患者
２２を配置するテーブルモータコントローラ４４を操作
する。特に、テーブル４６は、ガントリ開口部４８の中
を通って、患者２２の撮像部分を移動させる。
【００２６】マルチスライス撮像システム１０の検出器
アレイ１８は平行な複数行の検出器を備え、その各行に
は、個別の検出器要素２０が複数備えられている。マル
チスライス検出器１８を備える撮像システム１０では、
一つのオブジェクト２２を示す複数枚の画像を提供する
ことができる。その複数枚の画像の各々は、その容量の
個別の「スライス」に対応する。スライスの「厚さ」と
口径は、検出器の行の厚さに依存する。
【００２７】本発明の一実施形態では、ヘリカルスキャ
ンでの重み付けのために、行（ＲＷ）の補間アルゴリズ
ムが利用される。ＲＷのビュー重み付けは、ヘリカルス
キャン中の検出器１８の軌跡に基づくものであって、単
純で非常に効果的である。
【００２８】軸方向スキャンに基づく扇状ビームをベク
トル関数
【００２９】
【数２３】
【００３０】とし、ヘリカルスキャンに基づく扇状ビー
ムを
【００３１】
【数２４】
【００３２】とする。ここで、ｉ＝１，．．．，ｎは行
インデックスであって、ｎは検出器の行数を表す。ＲＷ
補間は、
【００３３】
【数２５】
【００３４】として記述される。ここで、ｗi（β）は
重み付け関数である。一実施形態では、ｗi（β）は、
【００３５】
【数２６】
【００３６】として記述される。
【００３７】式（２）のｍは、Ｚ平滑化で利用される画
像の数である。βjは、ｊ番目の画像の再構成平面での
ガントリ回転角度である。基本重み付け関数ｆは、
【００３８】
【数２７】
【００３９】で記述される。ここで、定数βb＝２π／
ｐであり、g(x)は、一実施形態では線形関数であるが、
別の実施形態では非線形関数である。ｐはヘリカルピッ
チである。
【００４０】一実施形態では、行補間を行って軸方向の
扇状ビーム集合を生成し、ｎ×ｍ回の乗算と（ｎ−１）
×ｍ回の加算が行われる。ここで、ｍは検出器要素２０
の数である。
【００４１】画像再構成のためにヘリカルデータがフェ
ッチされる領域は、画質とソフトウェア構造にとって重
要である。図３に示すように、本発明の一実施形態のＲ
Ｗアルゴリズムは、画像空間５０からのデータを用い
る。尚、矢印５２、５４、５６、５８は、ヘリカルデー
タの第一行と第二行と第三行と第四行の軌道を表す。Ｚ
軸がテーブル４６の移動方向ｚを示し、β軸がガントリ
１２の回転角度βを示すように座標（ｚ，β）は設定さ
れる。
【００４２】本発明の一実施形態のＲＷは、
【００４３】
【数２８】
【００４４】と記述される比率を入力情報として使う。
ここで、ｄiは画像空間５０の幅であり、ｄrは行の厚さ
である。一旦ｒnが決定されると、ｒnによって定義され
る画像空間を通る軌道５２、５４、５６、５８を含む全
ビューは、ヘリカル行重み付け処理で利用される。この
方法では、利用されるスーパービューの数がしばしば２
πを超過するが、このことは望ましいことである。何故
ならば、ビューの数が一定であると、角度βが大きくな
るにつれて空間解像度が改善されるからである。
【００４５】本発明の一実施形態のＲＷの再構成領域に
は以下のような特徴がある。第一に、ＲＷアルゴリズム
のためのデータ領域はＺ方向で、所定数のビュー分さら
に小さくなるので、薄いスライス感度プロファイルが得
られる。第二に、ＲＷアルゴリズムのためのデータ領域
には、全行に同じ数のビューが含まれるので、ヘリカル
スキャンから受け継いだ画像歪みが減る。この結果が、
ソフトウェア構造を単純化し性能を非常に改善する長方
形のレビンバッファである。
【００４６】ヘリカルピッチｐと比率ｒaが与えられる
と、再構成のために用いられるビューの数は、一実施形
態では、
【００４７】
【数２９】
【００４８】と記述される。ここで、Ｔは１回転毎の検
出器のサンプリングレートであり、ｒは検出器の行数で
ある。
【００４９】本発明の一実施形態では、ベクタの乗算と
加算を実行するループを利用して、式（１）で記述され
る重み付けを行う。別の一実施形態では、図４と図５と
図６に示すように、性能を向上するために、投影バッフ
ァ６０に最初に書き込まれるビューと、投影バッファ６
０に既に存在するビューに対して追加されるビューは区
別される。この最適化によって、バッファの初期化と状
態テストを省略することができる。
【００５０】長方形形状のレビンバッファ６２は、制御
ループを非常に単純なものにする。複数のビューの並び
をｒaセクションに分割すると、最後の行を除く全ての
行の第一セクションは、投影バッファに書き込まれる第
一のデータであり、それに残りの部分が追加される。も
しｒaが整数でなければ、ｒaの最高限度値が使われる。
４スライススキャナでは、ｒa＝２のとき、データは準
備バッファ６４から投影バッファに転送される。スライ
ス数がいくつであっても、同様の制御フローが利用可能
である。矢印６６、６８、７０、７２は、画像空間５０
からの準備された４行のデータを表す。準備されたデー
タは、２つのセクションａ、ｂに分けられるが、各セク
ションの幅は行の幅に等しい。レビンバッファ６２は、
エリア７４、７６、７８、８０、８２、８４、８６、８
８に構造化される。矢印６６、６８、７０、７２は、対
応する画像空間から転送される準備されたデータを表
す。エリア７４、７６、７８、８０、８２、８４、８
６、８８のインデックスによって、画像空間５０内の対
応する場所から転送されるデータが示される。これらの
インデックスは、画像空間内の対応する場所から転送さ
れるデータを代表するものである。投影バッファ６０
は、エリア９０、９２、９４に分けられる。エリア９
０、９２、９４のインデックスは、準備されたデータの
どの部分が、対応するバッファ６０の領域９０、９２、
９４に預けられているかを示す。（矢印６６、６８、７
０、７２に対応する）行１と行４は、ヘリカルピッチ３
が用いられるときはバッファ６０の同一空間を占める。
何故ならば、両方の行が重なり合って、同一のデータと
して扱われるからである。
【００５１】本発明の一実施形態では、周知のＤＳＰハ
ードウェアを利用して０．１２秒の短い処理時間が達成
される。さらに、半値全幅（ＦＷＨＭ）では、スライス
感度プロファイル（ＳＳＰ）によって評価される画質は
高くなる。また、ＳＳＰの形状は、軸方向スキャンでの
ＳＳＰのように台形に近づく。
【００５２】一実施形態では、図７に示すようにデータ
にレビンを施す９６、即ち、効果的な処理やビュー重み
付けのためにデータを整列して記憶する。レビン後、そ
のデータは前処理されて９８、ビュー重み付けと画像生
成のためのスキャンデータが用意される。そして、重み
が計算されて１００、そのデータの処理ループ１０２が
開始される。前処理されたビューはＲＡＭバッファから
得られて１０４、前処理されたビューは重み付けされる
が、この処理には必要に応じて乗算や求和処理が含まれ
る。ここで、重み付けされた投影データはバッファに出
力１０８される。画像作成に必要とされる全ての入力ビ
ューと行に対して、処理１０４、１０６、１０８が繰り
返えされる１１０。重み付けされたデータを利用してオ
ブジェクト画像が再構成される。
【００５３】図８に示すように、一実施形態の画像は、
左側境界線１１４によって定められた領域１１２内で再
構成される。矢印１１６は、角度βによって測定され
る、即ち、スタート地点１１８から測定されるガントリ
回転方向を示す。テーブル４６は、Ｚ方向に移動１２０
し、その動きはミリメートルで計測される。領域１１２
は、β方向とＺ方向の両方で複数のサブ領域に分割され
る。Ｚ方向のサブ領域の数は、画像スライスの厚さと検
出器の口径によって決定される。一実施形態では、２つ
のサブ領域Ａ、Ｂが用いられ、撮像システム１０は４行
の検出器要素２０を備える検出器アレイ１８を利用す
る。検出器データは、スキャンパス１２２、１２４、１
２６、１２８で得られる。
【００５４】一実施形態では、図９に示すようにレビン
バッファ６２が提供され、そのレビンバッファは、図８
の検出器アレイ１８の行とサブ領域Ａ、Ｂに対応する複
数の行とサブ領域Ａ、Ｂに分割される。レビンの結果
は、選択され記憶されたスキャンデータ１３０、１３
２、１３４、１３６であって、これらはそれぞれスキャ
ンデータ１２２、１２４、１２６、１２８に対応する。
【００５５】一実施形態では、図１０に示すように重み
付けバッファｗを０値に初期化する１３８ことによって
重み付け関数が生成される１００。次に、基本重み付け
関数f(z)が生成される１４０。尚、ｚはスキャンデータ
の場所から（図８に示した）再構成平面１４２までの距
離である。次に、画像をｚ平滑化するためにオフセット
値が計算される１４４。ループ１４６、１４８を用い
て、オフセット値ｈに基づいて全ての重みが合計され
る。１４８の値ｋは各Ｚ平滑化画像に対する重み値であ
る。
【００５６】図１１に示すように、一実施形態のビュー
重み付け１０６には、ビュー重み付け関数のための獲得
パラメータ１５０、例えば、前処理されたビューバッフ
ァｐや重み付け関数ｗやセクション番号ｎやビュー番号
ｉが含まれる。投影ビュー番号が計算１５２されて、結
果をどこに記憶するかが決定される。ここで、Prj_out
= p×wで記述されるように、重み値が掛けられる。もし
比較１５６によって、重み付けされるセクションがセク
ションＡであることが示されれば、この時点で、投影バ
ッファは読み出されて１５８、Prj_inが得られて、Prj_
outが設定される１６０。そうでない場合は、その関数
を出る１６２。
【００５７】本発明の一実施形態では、ヘリカル行ビュ
ー重み付け手続きの複数の工程は、撮像システム１０で
実行される。例えば、画像再構成部３４のハードウェア
によって実行されるソフトウェア／ファームウェアプロ
グラムが、ヘリカル行ビュー重み付けを行う。本発明の
別の一実施形態では、撮像システムの一部ではない（不
図示）別のプロセッサを用いて、取得されたデータから
画像を再構成する関数、例えば、ヘリカル行ビュー重み
付け関数を実行する。
【００５８】従って、一度に４スライスより多くの撮像
を行うように設計されたＣＴ撮像システムに、マルチス
ライスヘリカル重み付けと平滑化を高速で実行する方法
と装置を提供することが望ましい。また、改善されたス
ライス感度プロファイルを提供するヘリカル重み付けと
平滑化を行う方法と装置を提供することが望ましい。ま
た、よりバリエーションに富んだ重み付け関数とより多
くの機会をさらに提供することによって画質を改善し
て、画像再構成範囲内のデータを十分に利用することが
望ましい。さらに、大容量の内部メモリを必要としない
ヘリカル重み付けと平滑化を行う方法と装置を提供する
ことが望ましい。
【００５９】様々な具体的な実施形態によって本発明を
説明したが、当業者であればことを特徴とする請求項の
精神と範囲内で本発明を修正しても実施可能であること
を理解している。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、ＣＴ撮像システムの一実施形態の図で
ある。
【図２】図２は、図１で示されたシステムの模式的ブロ
ック図である。
【図３】図３は、画像領域とヘリカルスキャンの軌道を
表す図である。
【図４】図４は、ヘリカルスキャンの画像空間を表す図
である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態のレビンバッファ
を表す図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態の投影バッファを
表す図である。
【図７】図７は、本発明のヘリカル重み付け処理の一実
施形態を示すフローチャートである。
【図８】図８は、画像が再構成される領域を示す図であ
って、再構成平面を示す。
【図９】図９は、レビンの結果を示す図であって、選択
されて記憶されたスキャンデータ表記を示す。
【図１０】図１０は、図７のヘリカル重み付け処理の実
施形態の重み付け関数生成についての詳細を示すフロー
チャートである。
【図１１】図１１は、図７のヘリカル重み付け処理の実
施形態のビュー重み付け関数についての詳細を示すフロ
ーチャートである。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 シャロン・シャオロン・ワン アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ブル ックフィールド、マウンテン・ドライブ、 3325番 (72)発明者 スティーブン・ダブリュー・メッツ アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、グリ ーンフィールド、ウエスト・アーマー・コ ート、11777番 (72)発明者 ジョン・エー・フスコ アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ウォ ーキシャ、コベントリー・レーン、2831番 Ｆターム(参考） 4C093 AA22 BA03 BA08 BA10 CA06 CA13 CA28 CA32 FD12 FE14

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 回転するガントリ（１２）に放射線源
    （１４）とマルチスライス検出器アレイ（１８）を備
    え、前記放射線源は、オブジェクトを通過して前記マル
    チスライス検出器アレイに向かう放射線ビーム（１６）
    を放出し、前記マルチスライス検出器アレイは、前記オ
    ブジェクトを通過する前記放射線の減衰量を感知するよ
    うに構成されたコンピュータ断層撮影（ＣＴ）撮像シス
    テム（１０）を利用してオブジェクト（２２）画像を再
    構成する方法であって、 コンピュータ断層撮影法撮像システムを使ってオブジェ
    クトをヘリカルスキャンして、複数の投影データスライ
    スを取得する工程と、 ｉ＝１，…，ｎ：行インデックスと、ｎ：前記検出器ア
    レイの行数とし、重み付け関数wi(β)： 【数１】 とし、ｍ：Ｚ平滑化で用いられる画像数とし、βj：ｊ
    番目の画像の再構成面（１４２）でのガントリ回転角度
    とし、f(x)： 【数２】 とし、定数βb： 【数３】 とし、g(x)：線形関数または非線形関数とした場合に、
    前記ヘリカルスキャンに基づく投影データの扇状ビーム
    集合 【数４】 から、投影データの軸方向／扇状ビーム集合を、 【数５】 と記述される関係を用いて、ベクトル関数 【数６】 として補間する工程と、 を具備した方法。
  2. 【請求項２】 g(x)は線形関数であることを特徴とする
    請求項１の方法。
  3. 【請求項３】 g(x)は非線形関数であることを特徴とす
    る請求項１の方法。
  4. 【請求項４】 ｄiは画像空間の幅であり、ｄrは行の厚
    さであるとして、 【数７】 によって定義される画像空間（５０）を進む全ビュー
    は、ヘリカル行の重み付けに利用されることを特徴とす
    る請求項１の方法。
  5. 【請求項５】 スーパービューの数は２πを越えること
    を特徴とする請求項４の方法。
  6. 【請求項６】 前記ヘリカルスキャン工程は、ヘリカル
    ピッチｐでヘリカルスキャンする工程を備え、再構成に
    用いられるビューの数νは、 【数８】 と記述され（Ｔは検出器の一回転毎のサンプリングレー
    トであり、ｒは検出器の行数である）ることを特徴とす
    る請求項４の方法。
  7. 【請求項７】 回転するガントリ（１２）に放射線源
    （１４）とマルチスライス検出器アレイ（１８）を備
    え、前記放射線源は、オブジェクトを通過して前記マル
    チスライス検出器アレイに向かう放射線ビーム（１６）
    を放出し、前記マルチスライス検出器アレイは、前記オ
    ブジェクトを通過する前記放射線の減衰量を感知するよ
    うに構成されたコンピュータ断層撮影（ＣＴ）撮像シス
    テム（１０）を利用してオブジェクト（２２）画像を再
    構成する方法であって、 コンピュータ断層撮影法撮像システムによってオブジェ
    クトをヘリカルスキャンして、複数スライスの投影デー
    タを取得する工程と、 前記投影データにレビン（９６）を施して、ビュー重み
    付けのためにヘリカルスキャンデータを整列させて記憶
    する工程と、 ビュー重み付け関数を生成する（１００）工程と、 各ビューに対してとマルチスライス検出器アレイの各行
    に対してルーピング（１０２）を行い、前記ヘリカルス
    キャンデータにビュー重み付けをして、前記重み付けさ
    れたデータをバッファに書き込む工程と、 前記重み付けされたデータを用いて前記オブジェクトの
    画像を再構成する（１１２）工程を備える方法。
  8. 【請求項８】 前記ビュー重み付け関数を生成する工程
    （１４０）は、 前記重み付け関数を記憶するバッファを初期化する工程
    （１３８）と、 基本重み付け関数f(z) （ｚはスキャンデータの場所か
    ら再構成平面（１４２）までの距離）を生成する工程
    （１４０）と、 画像をＺ平滑化するためのオフセット値を計算する工程
    （１４４）と、 オフセット値ｈを用いて全ての重み値を合計する（１４
    ６、１４８）工程を備えることを特徴とする請求項７の
    方法。
  9. 【請求項９】 前記ヘリカルスキャンデータにビュー重
    み付けする工程は、 ビュー重み付け関数のパラメータを得る工程（１５０）
    と、 投影ビュー番号を計算（１５２）して、前記重み付けさ
    れたデータを記憶する前記バッファ内の場所を決定する
    工程と、 前記ヘリカルスキャンデータと前記ビュー重み付け関数
    の乗算を行う工程（１５４）、 とを備えることを特徴とする請求項８の方法。
  10. 【請求項１０】 オブジェクト（２２）画像を再構成す
    るために、回転するガントリ（１２）に放射線源（１
    ４）とマルチスライス検出器アレイ（１８）を備え、前
    記放射線源が、オブジェクトを通過して前記マルチスラ
    イス検出器アレイに向かう放射線ビーム（１６）を放出
    するように構成され、前記マルチスライス検出器アレイ
    が、前記オブジェクトを通過する前記放射線ビームの減
    衰量を感知するように構成されたコンピュータ断層撮影
    （ＣＴ）撮像システム（１０）であって、 オブジェクトをヘリカルスキャンして、複数スライスの
    投影データを取得し、 ｉをｉ＝１，…，ｎである行インデックスとし、ｎ：前
    記検出器アレイの行数とし、重み付け関数wi(β)： 【数９】 とし、ｍ：Ｚ平滑化で用いられる画像数とし、βj：ｊ
    番目の画像の再構成面（１４２）でのガントリ回転角度
    とし、f(x)： 【数１０】 とし、定数βb： 【数１１】 とし、g(x)：線形関数または非線形関数とした場合に、
    前記ヘリカルスキャンに基づく投影データの扇状ビーム
    集合 【数１２】 から、投影データの軸方向／扇状ビーム集合を、 【数１３】 と記述される関係を用いて、ベクトル関数 【数１４】 として補間する、 ように構成されたことを特徴とする撮像システム。
  11. 【請求項１１】 g(x)は線形関数である、請求項１０の
    撮像システム（１０）。
  12. 【請求項１２】 g(x)は非線形関数である、請求項１０
    の撮像システム（１０）。
  13. 【請求項１３】 ｄiは画像空間の幅であり、ｄrは行の
    厚さであるとして、 【数１５】 によって定義される画像空間（５０）を進む全ビューを
    ヘリカル行重み付けに利用するように構成されたことを
    特徴とする請求項１０の撮像システム（１０）。
  14. 【請求項１４】 ２πを越える数のスーパービューを用
    いる、請求項１３の撮像システム（１０）。
  15. 【請求項１５】 前記オブジェクトをヘリカルスキャン
    するために、ヘリカルピッチｐでヘリカルスキャンする
    ように構成され、再構成に用いられるビューの数νを利
    用するように構成され、νは、Ｔは検出器の一回転毎の
    サンプリングレートであり、ｒは検出器の行数であると
    して、 【数１６】 と記述されることを特徴とする請求項１３の撮像システ
    ム（１０）。
  16. 【請求項１６】 オブジェクト（２２）画像を再構成す
    るために、回転するガントリ（１２）に放射線源（１
    ４）とマルチスライス検出器アレイ（１８）を備え、前
    記放射線源が、オブジェクトを通過して前記マルチスラ
    イス検出器アレイに向かう放射線ビーム（１６）を放出
    するように構成され、前記マルチスライス検出器アレイ
    が、前記オブジェクトを通過する前記放射線ビームの減
    衰量を感知するように構成されたコンピュータ断層撮影
    （ＣＴ）撮像システム（１０）であって、 コンピュータ断層撮影法撮像システムを用いてオブジェ
    クトをヘリカルスキャンして、複数スライスの投影デー
    タを取得し、 前記投影データにレビン（９６）を施して、ビュー重み
    付けのためにヘリカルスキャンデータを整列させて記憶
    し、 ビューの重み付け関数を生成（１００）し、 各ビューに対してと前記マルチスライス検出器アレイの
    各行に対してルーピング（１０２）を行って、前記ヘリ
    カルスキャンデータにビュー重み付けをして、重み付け
    されたデータをバッファに書き込み、 前記重み付けされたデータを用いて前記オブジェクトの
    画像を再構成する（１１２）、 ように構成されていることを特徴とする撮像システム。
  17. 【請求項１７】 ビュー重み付け関数を生成する（１０
    ０）ために、 前記重み付け関数を記憶するバッファを初期化（１３
    ８）し、 基本重み付け関数f(z)を生成（１４０）し、ｚはスキャ
    ンデータの場所から再構成平面（１４２）までの距離で
    あり、 画像をＺ平滑化するためのオフセット値を計算（１４
    ４）し、 オフセット値ｈを用いて全ての重みを合計（１４６、１
    ４８）する、 ように構成されたことを特徴とする請求項１６の撮像シ
    ステム。
  18. 【請求項１８】 前記ヘリカルスキャンデータにビュー
    重み付けするために、 ビュー重み付け関数のパラメータを得て（１５０）、 投影ビュー番号を計算（１５２）して、前記重み付けさ
    れたデータを記憶する前記バッファ内の場所を決定し、 前記ヘリカルスキャンデータと前記ビュー重み付け関数
    の乗算（１５４）を行う、 ように構成されることを特徴とする請求項１７の撮像シ
    ステム。
JP2001400490A 2000-12-29 2001-12-28 コンピュータ断層撮影画像のヘリカル行ビュー重み付け Withdrawn JP2002330957A (ja)

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