JP2007111314A - X線ct装置、x線ct装置の画像生成方法、x線ct装置の散乱線成分算出装置、及びx線ct装置の散乱線成分算出方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】散乱線成分記憶部54に予め測定された散乱線成分を記憶しておき、スキャンで得られた投影データからその散乱線成分を減算することで、散乱線の影響が低減された画像データを得る。そのために、ファントムに対してX線管球12のみを曝射し、対になるX線検出器13の出力(直接線成分A)とレファレンス検出器15の出力(RefA)との出力比Aを算出する。X線管球22のみを曝射し、X線検出器13の出力を散乱線成分Aとして、大きさが異なるファントムについて出力比Aと散乱線成分Aとを求め、散乱線関数fAを求める。これが、X線検出器13が検出するX線管球22に起因する散乱線となる。散乱線関数fAに基づく、出力比Aと散乱線成分Aとを対応付けたテーブルA1を散乱線成分記憶部54に記憶しておく。
【選択図】図1
Description
この発明の実施形態に係るX線CT装置の構成について図1を参照して説明する。図1は、この発明の実施形態に係るX線CT装置の概略構成を示すブロック図である。
次に、散乱線成分記憶部54に予め記憶させておく散乱線成分を求める手法について図2から図4を参照して説明する。図2は、散乱線成分を求めるための装置の概略構成を示すブロック図である。
式(1) 「出力A=直接線成分A+散乱線成分A」
式(2) 「出力B=直接線成分B+散乱線成分B」
次に、散乱線成分A、Bを求めるための一連の処理について図4を参照して説明する。図4は、この発明の第1の実施形態に係る処理内容を示すフローチャートであって、出力比と散乱線成分とを対応付けたテーブルを作成するための処理を示すフローチャートである。
式(3) 直接線成分A=出力A−散乱線関数fA(出力比A)
式(4) 直接線成分B=出力B−散乱線関数fB(出力比B)
ここで、
出力比A=直接線成分A/RefA
出力比B=直接線成分B/RefB
式(5) 直接線成分A=出力A−散乱線関数fA(出力比A)
式(6) 直接線成分B=出力B−散乱線関数fB(出力比B)
ただし、
出力比A=出力A/RefA
出力比B=出力B/RefB
直接線成分A=出力A−散乱線関数fA(出力比A)×(RefB/RefA)
直接線成分B=出力B−散乱線関数fB(出力比B)×(RefA/RefB)
次に、以上のようにして求められた散乱線成分を用いて、スキャンにより得られた投影データから散乱線成分を減算し、散乱線の影響が軽減した画像データを得るまでの処理について図5を参照して説明する。図5は、散乱線成分減算の処理を示すフローチャートである。
次に、この発明の第2の実施形態に係るX線CT装置について説明する。この第2の実施形態に係るX線CT装置の構成は、図1に示す第1の実施形態に係るX線CT装置と同じであるが、散乱線成分記憶部54に記憶されている、出力比A、Bと散乱線成分A、Bとの対応付けが第1の実施形態と異なる。この第2の実施形態では、X線管球12、22を同時に曝射することで出力比A、Bを求め、出力比Aと散乱線成分Aとを対応付けたテーブルを「テーブルA2」とし、出力比Bと散乱線成分Bとを対応付けたテーブルを「テーブルB2」とする。
また、図2に示す散乱線成分算出部70の構成についても、第1の実施形態と同じ構成となっているが、出力比算出部71及び散乱線関数算出部73の処理内容が異なる。
次に、散乱線成分A、Bを求めるための一連の処理について図6を参照して説明する。図6は、この発明の第2の実施形態に係る処理内容を示すフローチャートであって、出力比と散乱線成分とを対応付けたテーブルを作成するための処理を示すフローチャートである。
式(7) 直接線成分A=出力A−散乱線関数fA(出力比A)
式(8) 直接線成分B=出力B−散乱線関数fB(出力比B)
ただし、
出力比A=出力A/RefA
出力比B=出力B/RefB
直接線成分A=出力A−散乱線関数fA(出力比A)×(RefB/RefA)
直接線成分B=出力B−散乱線関数fB(出力比B)×(RefA/RefB)
実際に画像データの収集を行う場合には、X線管球12、22を同時に曝射して、X線検出器13の出力AとX線検出器23の出力Bを得る。散乱線成分減算部53は、出力Aとレファレンス検出器15の出力(RefA)とに基づいて出力比Aを算出する。そして、散乱線成分減算部53は、散乱線成分記憶部54に記憶されている出力比Aと散乱線成分Aとを対応付けたテーブルA2を参照することで、出力比Aに対応する散乱線成分Aを求める。
次に、この発明の第3の実施形態に係るX線CT装置について説明する。第1及び第2の実施形態では、2つのX線管球12、22と、それらと対になる2つのX線検出器13、23とを備えたX線CT装置について説明したが、X線管球及びX線検出器を3組以上備えていても良い。ここでは、3組のX線管球とX線検出器とを備えたX線CT装置について図11を参照して説明する。図11は、X線管とX線検出器の配置を説明するための回転架台の正面図である。
次に、散乱線成分A、B、Cを求めるための一連の処理について図7を参照して説明する。図7は、この発明の第3の実施形態に係る処理内容を示すフローチャートであって、出力比と散乱線成分とを対応付けたテーブルを作成するための処理を示すフローチャートである。
式(9) 直接線成分A=出力A−散乱線関数fA(出力比A)
式(10) 直接線成分B=出力B−散乱線関数fB(出力比B)
式(11) 直接線成分C=出力C−散乱線関数fC(出力比C)
ただし、
出力比A=出力A/RefA
出力比B=出力B/RefB
出力比C=出力C/RefC
直接線成分A=出力A−散乱線関数fA(出力比A)×(RefB・RefC/RefA)
直接線成分B=出力B−散乱線関数fB(出力比B)×(RefA・RefC/RefB)
直接線成分C=出力C−散乱線関数fC(出力比C)×(RefA・RefB/RefC)
実際に画像データの収集を行う場合には、X線管球12、22、42を同時に曝射して出力A、B、Cを得る。散乱線成分減算部53は、出力Aとレファレンス検出器15の出力(RefA)とに基づいて出力比Aを算出する。そして、散乱線成分記憶部54に記憶されている出力比Aと散乱線成分Aとを対応付けたテーブルA3を参照することで、出力比Aに対応する散乱線成分Aを求める。同様に、出力比Bを求め、テーブルB3を参照することで散乱線成分Bが求められ、出力比Cを求め、テーブルC3を参照することで散乱線成分Cが求められる。
12、22、42 X線管球
13、23、43 X線検出器
14、24、44 データ収集部
15、25、35 レファレンス検出器
52 散乱線補正部
53 散乱成分減算部
54 散乱線成分記憶部
70 散乱線成分算出部
71 出力比算出部
72 記憶部
73 散乱線関数算出部
Claims (15)
- 被検体の周りを回転するX線管球と、
前記X線管球と対になり、前記被検体を間にして前記X線管球と対向して配置されて前記被検体の周りを回転するX線検出器と、
前記X線検出器の出力に対して再構成処理を施すことにより画像データを生成する再構成処理部と、を有し、
前記X線管球と前記X線検出器との対が複数設置されたX線CT装置であって、
前記複数のX線管球のうち、1つのX線検出器と対になるX線管球を除いた他のX線管球を擬似体に対して曝射したときにおける、前記1つのX線検出器の出力を散乱線成分として記憶し、全てのX線検出器に対する散乱線成分を記憶した記憶部と、
前記被検体に対して全てのX線管球を同時に曝射させるスキャン制御部と、
前記全てのX線管球を同時に曝射したときにおける各X線検出器の出力から、前記記憶部に記憶されている各X線検出器に対する散乱線成分を減算する散乱線成分減算部と、
を有し、
前記再構成処理部は、前記減算後の出力に対して再構成処理を施すことにより画像データを生成することを特徴とするX線CT装置。 - 前記記憶部は、前記複数のX線管球のうち、前記1つのX線検出器と対になるX線管球を除いた他のX線管球を前記擬似体に対して曝射したときにおける、前記1つのX線検出器の出力を散乱線成分とし、大きさが異なる擬似体ごとに前記他のX線管球の曝射を行って得られた散乱線成分を、大きさが異なる擬似体ごとに前記1つのX線検出器と対になるX線管球を曝射したときにおける前記1つのX線検出器の出力と対応付けて記憶し、全てのX線検出器に対する散乱線成分の対応付けを記憶していることを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。
- 前記記憶部は、前記1つのX線検出器と対になるX線管球を曝射したとおきにおける前記1つのX線検出器の出力と所定のレファレンス値との比である出力比と、前記散乱線成分とを対応付けて記憶することを特徴とする請求項2に記載のX線CT装置。
- 前記X線検出器は複数の検出素子を備え、前記記憶部は、前記散乱線成分を、前記1つのX線検出器と対になるX線管球を曝射したときにおける、前記1つのX線検出器を構成する個々の検出素子の出力と対応付けて記憶していることを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載のX線CT装置。
- 前記散乱線成分減算部は、前記被検体に対して全てのX線管球を曝射したときにおける、1つのX線検出器の出力と前記記憶部に記憶されている散乱線成分の対応付けとに従って、前記1つのX線検出器に対する散乱線成分を求め、前記1つのX線検出器の出力からその散乱線成分を減算し、全てのX線検出器についてその出力から散乱線成分を減算することを特徴とする請求項2から請求項4のいずれかに記載のX線CT装置。
- 前記記憶部は、前記複数のX線管球のうち、前記1つのX線検出器と対になるX線管球を除いた他のX線管球を前記擬似体に対して曝射したときにおける、前記1つのX線検出器の出力を散乱線成分とし、大きさが異なる擬似体ごとに前記他のX線管球の曝射を行って得られた散乱線成分を、大きさが異なる擬似体ごとに全てのX線管球を曝射したときにおける、前記1つのX線検出器の出力と対応付けて記憶し、全てのX線検出器に対する散乱線成分の対応付けを記憶していることを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。
- 前記記憶部は、前記全てのX線管球を曝射したときにおける前記1つのX線検出器の出力と所定のレファレンス値との比である出力比と、前記散乱線成分とを対応付けて記憶することを特徴とする請求項6に記載のX線CT装置。
- 前記X線検出器は複数の検出素子を備え、前記記憶部は、前記散乱線成分を、前記全てのX線管球を曝射したときにおける、前記1つのX線検出器を構成する個々の検出素子の出力と対応付けて記憶していることを特徴とする請求項6又は請求項7のいずれかに記載のX線CT装置。
- 前記散乱線成分減算部は、前記被検体に対して全てのX線管球を曝射したときにおける、1つのX線検出器の出力と前記記憶部に記憶されている散乱線成分の対応付けとに従って、前記1つのX線検出器に対する散乱線成分を求め、前記1つのX線検出器の出力からその散乱線成分を減算し、全てのX線検出器についてその出力から散乱線成分を減算することを特徴とする請求項6から請求項8のいずれかに記載のX線CT装置。
- 被検体の周りを回転するX線管球と、
前記X線管球と対になり、前記被検体を間にして前記X線管球と対向して配置されて前記被検体の周りを回転するX線検出器と、を有し、
前記X線管球と前記X線検出器との対が複数設置されたX線CT装置の画像生成方法であって、
前記複数のX線管球のうち、1つのX線検出器と対になるX線管球を除いた他のX線管球を擬似体に対して曝射する第1のステップと、
前記1つのX線検出器と対になるX線管球を曝射する第2のステップと、
前記第1のステップの曝射における前記1つのX線検出器の出力を散乱線成分とし、その散乱線成分と、前記第2のステップの曝射における前記1つのX線検出器の出力とを対応付ける第3のステップと、
前記対応付けを記憶部に記憶させる第4のステップと、
を含み、大きさが異なる擬似体に対して前記第1のステップ、前記第2のステップ、前記第3のステップ、及び前記第4のステップを行い、大きさが異なる擬似体ごとに前記対応付けを求めて前記記憶部に記憶し、さらに、前記第1のステップ、前記第2のステップ、前記第3のステップ、及び前記第4のステップを全てのX線検出器について行い、
その後、
前記被検体に対して全てのX線管球を曝射する第5のステップと、
前記第5のステップの曝射における、1つのX線検出器の出力と前記記憶部に記憶されている対応付けとに従って前記1つのX線検出器に対する散乱線成分を求め、前記1つのX線検出器からその散乱線成分を減算し、全てのX線検出器についてその出力から散乱線成分を減算する第6のステップと、
前記減算後の出力に対して再構成処理を施すことにより画像データを生成する第7のステップと、
を含むことを特徴とするX線CT装置の画像生成方法。 - 被検体の周りを回転するX線管球と、
前記X線管球と対になり、前記被検体を間にして前記X線管球と対向して配置されて前記被検体の周りを回転するX線検出器と、を有し、
前記X線管球と前記X線検出器との対が複数設置されたX線CT装置の画像生成方法であって、
前記複数のX線管球のうち、1つのX線検出器と対になるX線管球を除いた他のX線管球を擬似体に対して曝射する第1のステップと、
前記擬似体に対して全てのX線管球を曝射する第2のステップと、
前記第1のステップの曝射における前記1つのX線検出器の出力を散乱線成分とし、前記散乱線成分と、前記第2のステップの曝射における前記1つのX線検出器の出力とを対応付ける第3のステップと、
前記対応付けを記憶部に記憶させる第4のステップと、
を含み、大きさが異なる擬似体に対して前記第1のステップ、前記第2のステップ、前記第3のステップ、及び前記第4のステップを行い、大きさが異なる擬似体ごとに前記対応付けを求めて前記記憶部に記憶し、さらに、前記第1のステップ、前記第2のステップ、前記第3のステップ、及び前記第4のステップを全てのX線検出器について行い、
その後、
前記被検体に対して全てのX線管球を曝射する第5のステップと、
前記第5のステップの曝射における、1つのX線検出器の出力と前記記憶部に記憶されている対応付けとに従って、前記1つのX線検出器に対する散乱線成分を求め、前記1つのX線検出器の出力からその散乱線成分を減算し、全てのX線検出器についてその出力から散乱線成分を減算する第6のステップと、
前記減算後の出力に対して再構成処理を施すことにより画像データを生成する第7のステップと、
を含むことを特徴とするX線CT装置の画像生成方法。 - 被検体の周りを回転するX線管球と、
前記X線管球と対になり、前記被検対を間にして前記X線管球と対向して配置されて前記被検体の周りを回転するX線検出器と、を有し、
前記X線管球と前記X線検出器との対が複数設置されたX線CT装置の散乱線成分算出装置であって、
前記複数のX線管球のうち、1つのX線検出器と対になるX線管球を除いた他のX線管球の曝射と、前記1つのX線検出器と対になるX線管球の曝射とを切り換えて擬似体に対して曝射させるスキャン制御部と、
前記他のX線管球を曝射させたときにおける前記1つのX線検出器の出力を散乱線成分とし、前記散乱線成分を、前記1つのX線検出器と対になるX線管球を曝射させたときにおける前記1つのX線検出器の出力と対応付けて、全てのX線検出器に対する散乱線成分の対応付けを求める散乱線成分算出部と、
前記全てのX線検出器に対する散乱線成分の対応付けを記憶する記憶部と、
を有することを特徴とするX線CT装置の散乱線成分算出装置。 - 被検体の周りを回転するX線管球と、
前記X線管球と対になり、前記被検対を間にして前記X線管球と対向して配置されて前記被検体の周りを回転するX線検出器と、を有し、
前記X線管球と前記X線検出器との対が複数設置されたX線CT装置の散乱線成分算出装置であって、
全てのX線管球の曝射と、前記複数のX線管球のうち1つのX線検出器と対になるX線管球を除いた他のX線管球の曝射とを切り換えて擬似体に対して曝射させるスキャン制御部と、
前記他のX線管球を曝射したときにおける前記1つのX線検出器の出力を散乱線成分とし、前記散乱線成分を前記全てのX線管球を曝射したときにおける前記1つのX線検出器の出力と対応付けて、全てのX線検出器に対する散乱線成分の対応付けを求める散乱線成分算出部と、
前記全てのX線検出器に対する散乱線成分の対応付けを記憶する記憶部と、
を有することを特徴とするX線CT装置の散乱線成分算出装置。 - 被検体の周りを回転するX線管球と、
前記X線管球と対になり、前記被検体を間にして前記X線管球と対向して配置されて前記被検体の周りを回転するX線検出器と、有し、
前記X線管球と前記X線検出器との対が複数設置されたX線CT装置の散乱線成分算出方法であって、
前記複数のX線管球のうち、1つのX線検出器と対になるX線管球を除いた他のX線管球を擬似体に対して曝射させる第1のステップと、
前記1つのX線検出器と対になるX線管球を前記擬似体に対して曝射させる第2のステップと、
前記第1のステップの曝射における前記1つのX線検出器の出力を散乱線成分とし、その散乱線成分と、前記第2のステップの曝射における前記1つのX線検出器の出力とを対応付けて、全てのX線検出器に対する散乱線成分の対応付けを求める第3のステップと、
前記対応付けを記憶部に記憶させる第4のステップと、
を含むことを特徴とするX線CT装置の散乱線成分算出方法。 - 被検体の周りを回転するX線管球と、
前記X線管球と対になり、前記被検体を間にして前記X線管球と対向して配置されて前記被検体の周りを回転するX線検出器と、有し、
前記X線管球と前記X線検出器との対が複数設置されたX線CT装置の散乱線成分算出方法であって、
前記複数のX線管球のうち、1つのX線検出器と対になるX線管球を除いた他のX線管球を擬似体に対して曝射する第1のステップと、
前記擬似体に対して全てのX線管球を曝射する第2のステップと、
前記第1のステップの曝射における前記1つのX線検出器の出力を散乱線成分とし、前記散乱線成分と、前記第2のステップの曝射における前記1つのX線検出器の出力とを対応付けて、全てのX線検出器に対する散乱線成分の対応付けを求める第3のステップと、
前記対応付けを記憶部に記憶させる第4のステップと、
を含むことを特徴とするX線CT装置の散乱線成分算出方法。
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