JP2008104761A - X線断層撮影装置およびアーチファクトの低減方法 - Google Patents
X線断層撮影装置およびアーチファクトの低減方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2008104761A JP2008104761A JP2006292155A JP2006292155A JP2008104761A JP 2008104761 A JP2008104761 A JP 2008104761A JP 2006292155 A JP2006292155 A JP 2006292155A JP 2006292155 A JP2006292155 A JP 2006292155A JP 2008104761 A JP2008104761 A JP 2008104761A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- value
- image processing
- artifact
- change
- amount
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 55
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 107
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims abstract description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 claims description 115
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims description 51
- 238000003325 tomography Methods 0.000 claims description 28
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 14
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 12
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 122
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 12
- 210000003128 head Anatomy 0.000 description 11
- 210000004872 soft tissue Anatomy 0.000 description 10
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 9
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 7
- 238000011946 reduction process Methods 0.000 description 5
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 4
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 4
- 210000004709 eyebrow Anatomy 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 230000001965 increasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 238000012805 post-processing Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 2
- 239000006096 absorbing agent Substances 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 239000000284 extract Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 238000002603 single-photon emission computed tomography Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
- G06T11/003—Reconstruction from projections, e.g. tomography
- G06T11/008—Specific post-processing after tomographic reconstruction, e.g. voxelisation, metal artifact correction
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/5258—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/20—Image enhancement or restoration using local operators
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T5/00—Image enhancement or restoration
- G06T5/77—Retouching; Inpainting; Scratch removal
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/027—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis characterised by the use of a particular data acquisition trajectory, e.g. helical or spiral
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2200/00—Indexing scheme for image data processing or generation, in general
- G06T2200/04—Indexing scheme for image data processing or generation, in general involving 3D image data
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10072—Tomographic images
- G06T2207/10081—Computed x-ray tomography [CT]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/20—Special algorithmic details
- G06T2207/20004—Adaptive image processing
- G06T2207/20012—Locally adaptive
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/30—Subject of image; Context of image processing
- G06T2207/30004—Biomedical image processing
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Image Processing (AREA)
- Image Analysis (AREA)
Abstract
【解決手段】X線断層撮影装置は、ガントリ(100)および寝台(109)の少なくとも一方が被検体(HB)の体軸方向に沿って移動する間に、X線を被検体(HB)に照射して被検体の投影データを作成するスキャン手段(101,103)と、投影データを逆投影して得られた複数の断層像間の体軸方向のCT値の変化量を断層像に含まれる画素領域について特定するCT値変化特定手段(26)と、特定されたCT値の変化量に応じて、アーチファクトを低減するための画像処理を行う画像処理条件を選定する画像処理条件選定手段(28)と、画像処理条件選定手段において選定された画像処理条件を用いて画像処理を行うアーチファクト低減手段(25)と、を備える。
【選択図】図1
Description
この第1の観点におけるX線断層撮影装置は、逆投影した断層像の画素領域に関して体軸方向のCT値の変化量を特定する。特定されたCT値の変化量で画像処理条件を選定する。つまり、特定されたCT値の変化量によりアーチファクトが生じている画像領域とそうでない画像領域とを判断する。アーチファクトが生じていなければその画像をそのまま活かす画像処理条件を選定する。そして、アーチファクトが生じている画像領域に対してのみアーチファクトを低減するように画像処理を行うことができる。なお、CT値の変化量は、体軸方向のCT値の変化の平均値または体軸方向のCT値の変化の最大値と最小値との値との差を含むものである。
この第2の観点におけるX線断層撮影装置は、CT値の変化量が所定の範囲であればアーチファクトの画素である可能性が高いが撮影条件などの影響によってCT値の変化量が所定範囲に入る場合もある。そこで、CT値の変化量が所定範囲である画素領域が断層像に含まれる所定領域内に占める比率を計算する。比率が低ければアーチファクトの低減処理を行わず、体軸方向の分解能が高い画素をそのまま維持する。その比率が高ければアーチファクトが生じている蓋然性が高いので、その断層像のアーチファクトが生じている画像領域に対してのみアーチファクトを低減するように画像処理を行うことができる。
この第3の観点の構成では、CT値の変化量が所定範囲であると、アーチファクトが生じている画像領域と判断する。そして、アーチファクトが生じている画像領域に対しては、体軸方向の複数の画素領域に重み付け係数を乗算してそれらを加算し、断層像の画素領域のアーチファクトを低減する。
この第4の観点の構成では、アーチファクトが生じている画像領域に対しては、体軸方向の複数の画素領域に重み付け係数を0よりも大きくして断層像の画素領域のアーチファクトを低減する。
この第5の観点の構成では、体軸方向の複数の画素領域の数、たとえば対象領域の前後一スライス像であれば3、前後nスライス像であれば2n+1、に基づいて重み付け係数を変えることができる。
この第6の観点の構成では、CT値の変化量、たとえば20HU、100HUなどの変化量に応じて、重み付け係数を変えることができる。つまり、アーチファクトが強く発生している画像領域、アーチファクトが弱く発生している画像領域に対してそれぞれ適切なアーチファクトの低減を図ることができる。
この第7の観点の構成では、CT値の変化量から指標値を決定する。このように指標値は、アーチファクトが生じている画像領域とアーチファクトが生じていない画像領域とを区別することができる。指標値を使用すると画像処理の設定が容易になる。
この第8の観点の構成では、指標値に応じて体軸方向の複数の画素領域に重み付け係数を変化させ、それらを乗算などして断層像の画素領域のアーチファクトを低減することができる。つまり、アーチファクトが強く発生している画像領域、アーチファクトが弱く発生している画像領域に対してそれぞれ適切なアーチファクトの低減を図ることができる。
CT値の変化量が3HUないし300HUである場合にアーチファクトが発生していると判断している。たとえば、300HU以上であると、軟質組織から骨などに変化した部位、またはその逆に変化した部位であることを意味する。また、3HU以下であれば、軟質組織または骨が複数のスライス方向で続いていることを意味する。一方、3HUないし300HUのCT値の変化は、風車アーチファクトまたはコーンビームアーチファクトが発生している。
この第8の観点では、対象とする断層像の画素領域を一画素または複数画素として処理することができる。
この第11の観点におけるアーチファクトの低減方法は、逆投影した断層像の画素領域に関して体軸方向のCT値の変化量を特定する。特定されたCT値の変化量で画像処理条件を選定する。つまり、特定されたCT値の変化量によりアーチファクトが生じている画像領域とそうでない画像領域とを判断する。アーチファクトが生じていなければその画像をそのまま活かす画像処理条件を選定する。そして、アーチファクトが生じている画像領域に対してのみアーチファクトを低減するように画像処理を行うことができる。
CT値の変化量が所定の範囲であればアーチファクトの画素である可能性が高いが撮影条件などの影響によってCT値の変化量が所定範囲に入る場合もある。そこで、この第12の観点におけるアーチファクトの低減方法は、CT値の変化量が所定範囲である画素領域が断層像に含まれる所定領域内に占める比率を計算する。比率が低ければアーチファクトの低減処理を行わず、体軸方向の分解能が高い画素をそのまま維持する。その比率が高ければアーチファクトが生じている蓋然性が高いので、その断層像のアーチファクトが生じている画像領域に対してのみアーチファクトを低減するように画像処理を行うことができる。
この第13の観点の方法では、CT値の変化量が所定範囲であると、アーチファクトが生じている画像領域と判断する。そして、アーチファクトが生じている画像領域に対しては、体軸方向の複数の画素領域に重み付け係数を乗算してそれらを加算し、断層像の画素領域のアーチファクトを低減する。
この第14の観点におけるアーチファクトの低減方法では、アーチファクトが生じている画像領域に対しては、体軸方向の複数の画素領域に重み付け係数を0よりも大きくして断層像の画素領域のアーチファクトを低減する。
この第15の観点の方法では、体軸方向の複数の画素領域の数、たとえば対象領域の前後一スライスであれば3、前後nスライスであれば2n+1、に基づいて重み付け係数を変えることができる。
この第16の観点の構成では、CT値の変化量、たとえば40HU、60HUなどの変化量に応じて、重み付け係数を変えることができる。つまり、アーチファクトが強く発生している画像領域、アーチファクトが弱く発生している画像領域に対してそれぞれ適切なアーチファクトの低減を図ることができる。
この第17の観点の方法では、CT値の変化量から指標値を決定する。このように指標値は、アーチファクトが生じている画像領域とアーチファクトが生じていない画像領域とを区別することができる。指標値を使用すると画像処理の設定が容易になる。
この第18の観点の方法では、たとえ同じCT値の変化量であっても、頭部、頸部、胸部などに応じて、重み付け係数を変更しても良い。被検体の部位によって軟質組織の種類、骨の太さ、形状の複雑度などが変わるからである。
この第19の観点の構成では、CT値の変化量が3HUないし300HUである場合にアーチファクトが発生していると判断している。たとえば、300HU以上であると、軟質組織から骨などに変化した部位、またはその逆に変化した部位であることを意味する。また、3HU以下、撮影状況によっては10HU以下であれば、軟質組織または骨が複数のスライス方向で続いていることを意味する。軟質組織から骨へその逆に骨から軟質組織への移行する画素領域、肺部から軟部組織またはその逆に移行する画素領域では、200HU以上ないし300HU以上の変化量がある。このため、一方、3HUないし300HUのCT値の変化は、風車アーチファクトまたはコーンビームアーチファクトが発生していると推定できる。
この第20の観点の構成では、CT値の変化量が3HU以下である場合にノイズ低減を行っている。3HU以下であれば、軟質組織または骨が複数のスライス方向で続いていることを意味するが、この3HU以下では複数のスライス像で重み付けして断層像のノイズ低減も行う。
図1は、本実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置(X線CT装置)10の構成を示したブロック図である。X線断層撮影装置10は、ガントリ100と、このガントリ100の撮影領域内に被検体HBを挿入する寝台109とを装備している。寝台109は、被検体HBの体軸方向であるZ方向に移動する。ガントリ100は、回転リング102を有し、この回転リング102にコーンビーム形状のX線ビームXRを照射するX線管101とX線管101に対向して配置された多列X線検出器103とを有している。多列X線検出器103は、被検体HBを透過したX線を検出する。
操作コンソール側のスキャンコントローラ53は、アキシャルスキャン、ヘリカルスキャン、可変ピッチヘリカルスキャンなどの複数のスキャンパターンを実行する。アキシャルスキャンとは、寝台109をZ軸方向に所定ピッチ移動するごとにX線管101及びX線検出部103を回転させて投影データを取得するスキャン方法である。ヘリカルスキャンとは、X線管101及びX線検出部103とが回転している状態で寝台109を所定速度で移動させ、生データを取得するスキャン方法である。可変ピッチヘリカルスキャンとは、ヘリカルスキャンと同様にX線管101及び多列X線検出部103を回転機構111で回転させながら寝台109の速度を可変させて生データを取得するスキャン方法である。スキャンコントローラ53は、高電圧発生器51に同期して回転機構111を駆動させ、データ収集回路104で周期的に生データを収集させる等のスキャンに関わるコントロールを統括している。
画像処理部20は、前処理部21と、ビームハードニング処理部23、三次元逆投影処理部24、アーチファクト低減部25、CT値変化特定部26、アーチファクト比計算部27、画像処理条件選定部28および判定部29を有している。
前処理部21は、このデータ収集回路104で収集された生データに対して、チャネル間の感度不均一を補正し、またX線強吸収体、主に金属部による極端な信号強度の低下又は信号脱落を補正するX線量補正等の前処理を実行する。なお、本実施形態では、前処理を終えたデータを投影データと言う。
CT値変化特定部26は、体軸方向のCT値の変化量を特定する。体軸方向のCTちの変化量が所定範囲に入っていればアーチファクトが生じていると推定できるからである。
アーチファクト比計算部27は、アーチファクトが生じている画像領域が断層像または断層像の被検体の領域の中でどれぐらいの比率を占めるかを計算する。
画像処理条件選定部28は、アーチファクト低減部25が画像処理を行ってアーチファクトを低減する際に、どのような画像処理条件を行うかを選定する。たとえば、複数の体軸方向の画素を重み付け処理する場合の値を選定する。
判定部29は、アーチファクト比計算部27が計算した比率からアーチファクト低減部25がアーチファクトの低減処理を行うべきか否かを判定する。
図3は、本発明のX線CT装置10の断層像撮影の動作の概略を示すフローチャートである。
ステップS13において、前処理された投影データD01 (view,j,i)に対して、ビームハードニング補正を行い、ビームハードニング補正された投影データD1に変換する。ステップS13のビームハードニング補正は、前例えば多項式の乗算演算で行うことができる。この時、多列X線検出器103のスライス方向のj列ごとに独立したビームハードニング補正を行えるため、撮影条件でX線管電圧が異なっていれば、列ごとの検出器のX線エネルギー特性の違いを補正できる。
図4は、逆投影データD3(x,y,z)を求めた後に、アーチファクトの低減を図るフローチャートである。図5は、逆投影データD3(x,y,z)による断層像の画素および画素領域の概念図である。なお、本フローチャートにより、風車アーチファクト、またはコーンビームアーチファクトが低減できる。
p(x1,y1,z−1)=10HU(Hounsfield unit)
p(x1,y1,z) =30HU
p(x1,y1,z+1)=50HU
このことから、p(x1,y1,z)の体軸方向の前後では、最小のCT値と最大のCT値との差から40HUの変化量があることがわかる。
index=f(p(x,y,z−n),p(x,y,z−n+1)・・・・・・p(x,y,z)・・・・・・p(x,y,z+n))
この指標は、アーチファクトが発生している画素に対してアーチファクト低減し、その一方でアーチファクトの発生していない画素に対しては、処理対象の画素p(x,y,z)をそのまま活かすように設定することを意味している。指標を決める関数については図7および図8を使って説明する。
先の例として、CT値の変化が、p(x1,y1,z−1)=10HU、p(x1,y1,z)=30HUおよびp(x1,y1,z+1)=50HUであったら、index=1になったと仮定する。
ここで、g(i,index)は、指標に基づくz方向のi番目のスライスの重み付け係数である。たとえば、画像処理条件選定部28が、処理対象の画素p(x1,y1,z1)の前後の一スライスごとに重み付け係数を設定すると以下のようになる。
index=0.5の場合、p(x1,y1,z−1)に掛ける重み付け係数g=0.2、p(x1,y1,z)に掛ける重み付け係数g=0.6、p(x1,y1,z+1)に掛ける重み付け係数g=0.2とする。弱いアーチファクトの発生している画素に対しては、処理対象の画素p(x,y,z)の影響を強く残すが、前後のスライス画像も多少加算している。
index=0の場合、p(x1,y1,z−1)に掛ける重み付け係数g=0、p(x1,y1,z)に掛ける重み付け係数g=1、p(x1,y1,z+1)に掛ける重み付け係数g=0とする。アーチファクトの発生していない画素に対しては、処理対象の画素p(x,y,z)をそのまま活かすように設定している。
なお、重み付け係数g(i,index)は、実験などから得られた情報から、ルックアップテーブルなどに記憶したり、所定の関数として記憶したりしておけばよい。また、最初のスライスまたは最終のスライスに対しては、前または後のスライスが存在しないから重み付け係数は上記のように設定できない。そこで、最初のスライスまたは最終のスライスに対しては、片方向のみの画像を用いて補正処理する必要があり、また重み付け係数も変更する必要がある。
図6は、本実施形態のアーチファクト低減処理を行う前の断層像D3(x,y,z)と、アーチファクト低減処理を行った断層像D31(x,y,z)とをディスプレイ60に表示した例である。断層像D3(x,y,z)は、風車アーチファクトおよびコーンアーチファクトが強く表示されているが、右図の断層像D31(x,y,z)のように、風車アーチファクトおよびコーンアーチファクトの影響が低減されている。また、右図の断層像D31(x,y,z)では、アーチファクトのない画素領域は、左図の断層像D3(x,y,z)と同じ画像となっており、分解能は同じままである。
ステップS174’において、指標値に基づいて処理対象の画素p(x,y,z)を画像処理して処理後の画素p‘(x,y,z)を求める。たとえば以下のような数式2になる。
ここで、gv(i,CTv)は、CT値の変化量に基づくz方向のi番目のスライスの重み付け係数である。たとえば、画像処理条件選定部28が、処理対象の画素p(x1,y1,z1)の前後の一スライスごとに重み付け係数を設定すると以下のようになる。
CT値の変化量が120HUの場合、p(x1,y1,z−1)に掛ける重み付け係数gv=0.2、p(x1,y1,z)に掛ける重み付け係数gv=0.6、p(x1,y1,z+1)に掛ける重み付け係数gv=0.2とする。
CT値の変化量が200HUの場合、p(x1,y1,z−1)に掛ける重み付け係数gv=0、p(x1,y1,z)に掛ける重み付け係数gv=1.0、p(x1,y1,z+1)に掛ける重み付け係数gv=0とする。
図7および図8は、図4のステップS173で使用した指標を決定するための、指標関数を示した例である。
図7(a)の指標関数は、CT値の変化量がX1からX3の間であれば、指標が0から1までの直線状に変化し、CT値の変化量がX3からX2の間であれば指標が1から0まで直線状に変化する関数である。たとえば、X1が10HU、X3が90HU、X2が170HUとする。ある処理対象の画像が、p(x1,y1,z−1)=10HU、p(x1,y1,z)=30HUおよびp(x1,y1,z+1)=50HUである場合、CT値の変化量は、40HUである。このような場合に、図7(a)の指標関数では、index=0.5と決定される。
一方、図7(d)の指標関数は、CT値の変化量がX1からX2の間であれば、指標が1であり、それ以外では0である。このため、CT値の変化量がX1以下、またはCT値の変化量がX2以上であれば、処理対象の画像をそのまま断層像として使用することを意味する。
上記実施形態では、図5で示したように、画素p(x1,y1,z1)またはその画素の周囲の複数の画素を合わせた画素領域(X1,Y1,Z1)で、CT値の変化量が所定の範囲であった場合には、その画素でアーチファクトが生じていると推定した。そして、その処理対象の画素p(x1,y1,z1)に対して数式1または数式2の処理を行った。以下の実施形態では、さらにアーチファクトが生じている領域の特定をさらに高める手法のひとつである。
ステップS172において、処理対象の画素p(x,y,z)においてz方向のCT値の変化を測定する。
ステップS173において、処理対象の画素p(x,y,z)の指標を決定する。再構成領域Pが512×512画素の正方形の領域であれば、xは1から512まで、yも1から512までの範囲でz方向のCT値の変化量を測定する。
なお、すべての画素の代わりにかわりに被検体HBの領域を特定し、その領域の画素数の中でindex=1の画素の比率を計算するようにしてもよい。また、index=1の画素の比率の代わりにindex=0.7以上またはindex=0.5以上の箇所の比率を計算してもよい。以下の説明では、アーチファクト比は、すべての画素(512×512)のうち、index=1の画素の比率の場合について説明する。
ステップS174において、上述した数式1に従って、指標値に基づいて処理対象の画素p(x,y,z)を画像処理して処理後の画素p‘(x,y,z)を求める。この計算を対象の断層像D3のすべての画素(512×512)に対して行う。ステップS175では、アーチファクト低減処理後のp‘(x,y,z)に基づいて、断層像D31(x,y,z)を得る。そして、ディスプレイ60に表示させる。
また、CT値の変化量は、処理対象の画素p(x1,y1,z1)の前後の一スライスまたは複数のスライスの最大CT値と最小CT値との差を使って説明してきたが、最大CT値と最小CT値との差をスライス枚数で割った平均のCT値の変化量で処理してもよい。
20 … 画像処理部
21 … 前処理部
23 … ビームハードニング処理部
24 … 三次元逆投影処理部
25 … アーチファクト低減部
25 … CT値変化特定部
27 … アーチファクト比計算部
28 … 画像処理条件選定部
29 … 判定部
55 … 入力装置
60 … ディスプレイ
59 … 記憶装置
100 … ガントリ
101 … X線管
103 … 多列X線検出器
104 … データ収集回路
109 … 寝台
Claims (20)
- ガントリおよび寝台の少なくとも一方が被検体の体軸方向に沿って移動する間に、X線を前記被検体に照射して、前記被検体の投影データを作成するスキャン手段と、
前記投影データを逆投影して得られた複数の断層像間の前記体軸方向のCT値の変化量を、該断層像に含まれる画素領域について特定するCT値変化特定手段と、
前記特定されたCT値の変化量に応じて、アーチファクトを低減するための画像処理を行う画像処理条件を選定する画像処理条件選定手段と、
前記画像処理条件選定手段において選定された画像処理条件を用いて画像処理を行うアーチファクト低減手段と
を備えることを特徴とするX線断層撮影装置。 - 前記X線断層撮影装置は、前記CT値の変化量が所定範囲である前記画素領域が前記断層像に含まれる所定領域内に占める比率を計算するアーチファクト比計算手段と、
前記比率がしきい値より大きい場合に、該画素領域にアーチファクトを低減するための画像処理を行うと判定する判定手段と
をさらに備えることを特徴とする請求項1に記載のX線断層撮影装置。 - 前記アーチファクト低減手段における画像処理は、前記複数の断層像の画素領域に、前記画像処理条件として選定された重み付け係数を乗算してそれらを加算する処理を含むことを特徴とする請求項1または請求項2に記載のX線断層撮影装置。
- 前記画像処理条件選定手段は、前記CT値の変化量が所定範囲である場合に、前記重み付け係数を0よりも大きくすることを特徴とする請求項3に記載のX線断層撮影装置。
- 前記画像処理条件選定手段は、前記体軸方向の複数の画素領域の数に応じて、前記重み付け係数を変えることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のX線断層撮影装置。
- 前記画像処理条件選定手段は、前記CT値の変化量に応じて、前記重み付け係数を変えることを特徴とする請求項3または請求項4に記載のX線断層撮影装置。
- 前記CT値変化特定手段は、前記CT値の変化量に応じて指標値を決定することを特徴とする請求項1から請求項6のいずれか一項に記載のX線断層撮影装置。
- 前記指標値に応じて、前記画素領域に対して、前記体軸方向の複数の画素領域に重み付け係数を乗算してそれらを加算することを特徴とする請求項7に記載のX線断層撮影装置。
- 前記所定範囲が3HUないし300HUであることを特徴とする請求項2または請求項4に記載のX線断層撮影装置。
- 前記画素領域は、一画素または複数画素からなることを特徴とする請求項1ないし請求項9に記載のX線断層撮影装置。
- X線による断層像のアーチファクトの低減方法において、
ガントリおよび寝台の少なくとも一方が被検体の体軸方向に沿って移動する間に、X線を前記被検体に照射して得られた前記被検体の投影データを逆投影して得られた複数の断層像間の前記体軸方向のCT値の変化量を、該断層像に含まれる画素領域について特定するステップと、
前記特定されたCT値の変化量に応じて、アーチファクトを低減するための画像処理を行う画像処理条件を選定するステップと、
前記選定された画像処理条件を用いて画像処理を行うステップと
を備えることを特徴とするアーチファクトの低減方法。 - さらに、
前記CT値の変化量が所定範囲である前記画素領域が前記断層像に含まれる所定領域内に占める比率を計算するステップと、
前記比率がしきい値より大きい場合に、該画素領域にアーチファクトを低減するための画像処理を行うと判定するステップと
を備えることを特徴とする請求項11に記載のアーチファクトの低減方法。 - 前記アーチファクトを低減するための画像処理は、前記複数の断層像の画素領域に、前記画像処理条件として選定された重み付け係数を乗算してそれらを加算する処理を含むことを特徴とする請求項11または請求項12に記載のアーチファクトの低減方法。
- 前記画像処理条件を選定するステップは、前記CT値の変化量が所定範囲である場合に、前記重み付け係数を0よりも大きくすることを特徴とする請求項13に記載のアーチファクトの低減方法。
- 前記体軸方向の複数の画素領域の数に応じて、前記重み付け係数を変えることを特徴とする請求項13または請求項14に記載のアーチファクトの低減方法。
- 前記CT値の変化量に応じて、前記重み付け係数を変えることを特徴とする請求項13または請求項14に記載のアーチファクトの低減方法。
- 前記特定されたCT値の変化量に応じて指標値を決定することを特徴とする請求項11から請求項16のいずれか一項に記載のX線断層撮影装置。
- 前記被検体の部位に応じて、前記重み付け係数を変えることを特徴とする請求項13まないし請求項17のいずれか一項に記載のアーチファクトの低減方法。
- 前記CT値の変化量が3HUないし300HUである場合に、前記画素領域に対してアーチファクトを低減することを特徴とする請求項11ないし請求項18に記載のアーチファクトの低減方法。
- 前記CT値の変化量が0HUないし300HUである場合に、前記画素領域に対してアーチファクトを低減するとともにノイズを低減することを特徴とする請求項11ないし請求項18に記載のアーチファクトの低減方法。
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006292155A JP4414420B2 (ja) | 2006-10-27 | 2006-10-27 | X線断層撮影装置およびアーチファクトの低減方法 |
DE102007049660.7A DE102007049660B4 (de) | 2006-10-27 | 2007-10-17 | Röntgentomographievorrichtung |
US11/924,432 US7894567B2 (en) | 2006-10-27 | 2007-10-25 | X-ray tomography apparatus and artifact reducing method |
NL1034577A NL1034577C2 (nl) | 2006-10-27 | 2007-10-25 | Röntgentomografie-apparatuur. |
CN2007101817908A CN101178370B (zh) | 2006-10-27 | 2007-10-29 | X-射线断层摄影设备 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006292155A JP4414420B2 (ja) | 2006-10-27 | 2006-10-27 | X線断層撮影装置およびアーチファクトの低減方法 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2008104761A true JP2008104761A (ja) | 2008-05-08 |
JP2008104761A5 JP2008104761A5 (ja) | 2009-07-30 |
JP4414420B2 JP4414420B2 (ja) | 2010-02-10 |
Family
ID=39244583
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006292155A Active JP4414420B2 (ja) | 2006-10-27 | 2006-10-27 | X線断層撮影装置およびアーチファクトの低減方法 |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US7894567B2 (ja) |
JP (1) | JP4414420B2 (ja) |
CN (1) | CN101178370B (ja) |
DE (1) | DE102007049660B4 (ja) |
NL (1) | NL1034577C2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015159961A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 画像生成装置、放射線断層撮影装置及び画像生成方法並びにプログラム |
JP2017500560A (ja) * | 2013-12-12 | 2017-01-05 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 欠陥指標の検出方法 |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP4350738B2 (ja) * | 2006-10-27 | 2009-10-21 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | X線断層撮影装置およびアーチファクトの低減方法 |
CA2748234A1 (en) * | 2008-12-25 | 2010-07-01 | Medic Vision - Imaging Solutions Ltd. | Denoising medical images |
US8325874B2 (en) * | 2009-07-31 | 2012-12-04 | Imaging Sciences International Llc | Panoramic dental imaging using segmentation and a master arch |
RU2543547C2 (ru) * | 2009-10-06 | 2015-03-10 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Способ уменьшения артефактов в изображениях конусно-лучевой компьютерной томографии |
JP6101209B2 (ja) * | 2011-01-21 | 2017-03-22 | マーキュリー システムズ, インク.Mercury Systems, Inc. | コンピュータ断層撮影(ct)のための逆投影の最適化実装 |
US8861827B2 (en) * | 2012-02-28 | 2014-10-14 | General Electric Company | System and method for determining confidence measurements of single volume elements in computer tomography |
DE102012205051B4 (de) * | 2012-03-29 | 2016-09-15 | Siemens Healthcare Gmbh | Verfahren zur Reduzierung von Direct-Hit-Artefakten und Röntgeneinrichtung |
CN103679642B (zh) * | 2012-09-26 | 2016-08-03 | 上海联影医疗科技有限公司 | 一种ct图像金属伪影校正方法、装置及ct设备 |
US9542762B2 (en) * | 2013-02-21 | 2017-01-10 | Hitachi, Ltd. | X-ray CT apparatus and image reconstruction method |
CN107209944B (zh) * | 2014-08-16 | 2021-08-10 | Fei公司 | 在容器中成像的样品微层析成像中的射束硬化伪像的校正 |
CN104361615B (zh) * | 2014-10-22 | 2017-07-11 | 南方医科大学 | 一种采用圆轨道扇形束x射线ct扫描机快速重建断层图像的方法 |
CN109523605A (zh) * | 2018-11-29 | 2019-03-26 | 上海联影医疗科技有限公司 | 一种ct图像重建的方法、装置、设备及介质 |
DK3711672T3 (da) | 2019-03-22 | 2022-03-21 | Sirona Dental Systems Gmbh | Fremgangsmåde og anordning til fremstilling af et panoramisk tomografisk billede af et objekt, der skal optages |
CN110097517B (zh) * | 2019-04-28 | 2022-12-27 | 东软医疗系统股份有限公司 | 去除图像伪影的方法及装置 |
CN113034522B (zh) * | 2021-04-01 | 2022-11-01 | 上海市第一人民医院 | 一种基于人工神经网络的ct图像分割方法 |
CN118202234A (zh) * | 2021-09-07 | 2024-06-14 | 拉皮斯坎系统股份有限公司 | 用于扫描系统的显示器中的精确视觉层分离的方法和系统 |
Family Cites Families (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5537485A (en) | 1992-07-21 | 1996-07-16 | Arch Development Corporation | Method for computer-aided detection of clustered microcalcifications from digital mammograms |
US5712889A (en) | 1994-08-24 | 1998-01-27 | Lanzara; Giovanni | Scanned volume CT scanner |
IL118784A (en) | 1996-07-03 | 1999-04-11 | Eliav Medical Imaging Systems | Method and apparatus for processing images for removal of artifacts |
US6333990B1 (en) | 1998-06-02 | 2001-12-25 | General Electric Company | Fourier spectrum method to remove grid line artifacts without changing the diagnostic quality in X-ray images |
US6081577A (en) * | 1998-07-24 | 2000-06-27 | Wake Forest University | Method and system for creating task-dependent three-dimensional images |
US6463118B2 (en) | 2000-12-29 | 2002-10-08 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Computed tomography (CT) weighting for high quality image recontruction |
US6373920B1 (en) | 2001-03-16 | 2002-04-16 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Method and apparatus for acquiring CT perfusion images |
US6587537B1 (en) * | 2002-04-01 | 2003-07-01 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Methods and apparatus for multi-slice image reconstruction |
JP4090970B2 (ja) | 2003-09-09 | 2008-05-28 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 放射線断層画像撮影装置と放射線断層画像撮影方法および画像生成装置と画像生成方法 |
US20050226365A1 (en) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Radius-in-image dependent detector row filtering for windmill artifact reduction |
US7623691B2 (en) * | 2004-08-06 | 2009-11-24 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Method for helical windmill artifact reduction with noise restoration for helical multislice CT |
US20060285737A1 (en) * | 2005-06-17 | 2006-12-21 | Hamill James J | Image-based artifact reduction in PET/CT imaging |
JP5161427B2 (ja) * | 2006-02-20 | 2013-03-13 | 株式会社東芝 | 画像撮影装置、画像処理装置及びプログラム |
JP4350738B2 (ja) * | 2006-10-27 | 2009-10-21 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | X線断層撮影装置およびアーチファクトの低減方法 |
-
2006
- 2006-10-27 JP JP2006292155A patent/JP4414420B2/ja active Active
-
2007
- 2007-10-17 DE DE102007049660.7A patent/DE102007049660B4/de not_active Expired - Fee Related
- 2007-10-25 NL NL1034577A patent/NL1034577C2/nl not_active IP Right Cessation
- 2007-10-25 US US11/924,432 patent/US7894567B2/en active Active
- 2007-10-29 CN CN2007101817908A patent/CN101178370B/zh active Active
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2017500560A (ja) * | 2013-12-12 | 2017-01-05 | ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ | 欠陥指標の検出方法 |
US10203290B2 (en) | 2013-12-12 | 2019-02-12 | General Electric Company | Method for defect indication detection |
US10481108B2 (en) | 2013-12-12 | 2019-11-19 | General Electric Company | System for defect indication detection |
JP2015159961A (ja) * | 2014-02-27 | 2015-09-07 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 画像生成装置、放射線断層撮影装置及び画像生成方法並びにプログラム |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
US7894567B2 (en) | 2011-02-22 |
DE102007049660A1 (de) | 2008-04-30 |
NL1034577A1 (nl) | 2008-04-29 |
JP4414420B2 (ja) | 2010-02-10 |
NL1034577C2 (nl) | 2009-04-27 |
DE102007049660B4 (de) | 2015-10-29 |
CN101178370A (zh) | 2008-05-14 |
US20080118022A1 (en) | 2008-05-22 |
CN101178370B (zh) | 2011-08-03 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4414420B2 (ja) | X線断層撮影装置およびアーチファクトの低減方法 | |
JP4350738B2 (ja) | X線断層撮影装置およびアーチファクトの低減方法 | |
JP5274812B2 (ja) | X線ct装置及び画像処理装置 | |
JP6242631B2 (ja) | 医用画像処理装置及びx線コンピュータ断層撮影装置 | |
JP5028528B2 (ja) | X線ct装置 | |
JP5220309B2 (ja) | X線断層撮影装置 | |
JP2007181623A (ja) | X線ct装置 | |
JP5220374B2 (ja) | X線ct装置 | |
US10111626B2 (en) | X-ray CT apparatus | |
JP2002345808A (ja) | Ctスカウト画像処理のための方法及び装置 | |
JP5214110B2 (ja) | X線ct装置 | |
JP5329204B2 (ja) | X線ct装置 | |
US9858688B2 (en) | Methods and systems for computed tomography motion compensation | |
JP5317612B2 (ja) | 断層像処理装置、x線ct装置およびプログラム | |
WO2020142404A1 (en) | Improved method of acquiring a radiographic scan of a region-of-interest in a metal containing object | |
JP2006239118A (ja) | X線ct装置 | |
US20220414832A1 (en) | X-ray imaging restoration using deep learning algorithms | |
WO2017130657A1 (ja) | X線ct装置、撮影条件設定方法及び撮影条件設定プログラム | |
KR20180063753A (ko) | 의료 영상 장치 및 동작 방법 | |
JP6139100B2 (ja) | 画像処理装置および放射線断層撮影装置並びにプログラム | |
JP5854658B2 (ja) | X線ct装置 | |
JP2002153454A (ja) | X線ct装置 | |
WO2018235393A1 (ja) | X線ct装置及びx線照射条件設定方法 | |
JP4509507B2 (ja) | 放射線計算断層画像装置および断層画像生成方法 | |
JP5220580B2 (ja) | X線ct装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A625 | Written request for application examination (by other person) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A625 Effective date: 20090213 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090615 |
|
A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20090615 |
|
A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20090707 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090710 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091009 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091104 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091119 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121127 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4414420 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121127 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121127 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121127 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131127 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |