JP2009082646A

JP2009082646A - Ｘ線ｃｔ装置および画像再構成方法

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Publication number: JP2009082646A
Application number: JP2007259692A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Imai; 靖浩今井
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2007-10-03
Filing date: 2007-10-03
Publication date: 2009-04-23
Anticipated expiration: 2027-10-03
Also published as: JP5517142B2

Abstract

【課題】画面全体にわたって空間分解能やＳ／Ｎが均等な画像を得るＸ線ＣＴ装置、および、そのようなＸ線ＣＴ装置のための画像再構成方法を実現する。
【解決手段】Ｘ線を利用したスキャンによって収集された被検体の投影データを用いて、空間周波数特性が互いに異なる２種類の画像再構成関数に基づく２種類の画像をそれぞれ再構成(541,542)し、それら２種類の画像を混合するにあたり、前記２種類の画像の混合を、画面のアイソセンタから周縁部にかけての画像特性に応じた比率によって行う(543)。
【選択図】図６

Description

本発明は、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置および画像再構成方法に関し、特に、Ｘ線を利用したスキャン(scan)によって被検体の投影データ(data)を収集し、投影データを用いて画像を再構成するＸ線ＣＴ装置、および、そのようなＸ線ＣＴ装置のための画像再構成方法に関する。

Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線を利用したスキャンによって被検体の投影データを収集し、投影データを用いて画像を再構成する。Ｘ線としては、例えば、ファンビーム(fan beam)Ｘ線やコーンビーム(cone beam)Ｘ線等が用いられる。スキャンとしては、例えば、アキシャルスキャン(axial scan)やヘリカルスキャン(helical scan)等が行われる。

画像の品質向上のために、空間周波数特性が互いに異なる２種類の画像再構成関数（フィルタ(filter)関数）に基づく２種類の画像をそれぞれ再構成し、それら２種類の画像を混合（重み付け加算）することが行われる。

２種類の画像は、例えばフィルタード・バックプロジクション(filtered back projection)法等によって再構成される。混合の比率（重み付け）は、予め、画像におけるエッジ(edge)強度の２次元分布を算出し、エッジ強度の大および小に応じて、２種類の画像のうち、相対的に高域強調型のフィルタ関数に基づく画像の比率をそれぞれ大および小とし、相対的に低域強調型のフィルタ関数に基づく画像の比率をそれぞれ小および大とする（例えば、特許文献１参照）。
特開２００５−３４９０７９号公報（段落番号００３２−００３８、００６８−００６９、図６，９）

Ｘ線ＣＴ装置の画像は、画素位置がアイソセンタ(isocenter)から遠ざかるにつれて、空間分解能が低下しＳ／Ｎ(signal-to-noise ratio)が向上するという特性を有する。このような特性により、肺野の断層像等のようにＦＯＶ(Field of View)が大きい画像では、画面の中心部と周縁部における空間分解能やＳ／Ｎの差異が目立ってくる。上記の背景技術は、空間分解能と密度分解能の両立を目的としており、中心部と周縁部における空間分解能やＳ／Ｎの差異の解消には効果がない。

中心部と周縁部における空間分解能やＳ／Ｎの差異は、ファンビームＸ線やコーンビームＸ線によって収集した投影データを、ファン・パラレル(fan-parallel)変換により、パラレルビーム(parallel beam)Ｘ線による投影データに変換して画像再構成を行ったとき一層増大する。

中心部と周縁部で空間分解能やＳ／Ｎに差異がある画像は、精密な読影を困難にする。そのような画像は、また、画像におけるＲＯＩ(region of interest)のＳＤ(standard deviation)を基準にして、スキャン時のＸ線の線量をダイナミック(dynamic)に制御するいわゆるオート・ミリアンペア(auto-mA)の精度を低下させる。

そこで本発明の課題は、画面全体にわたって空間分解能やＳ／Ｎが均等な画像を得るＸ線ＣＴ装置、および、そのようなＸ線ＣＴ装置のための画像再構成方法を実現することである。

課題を解決するための発明は、第１の観点では、Ｘ線を利用したスキャンによって被検体の投影データを収集する手段と、前記投影データを用いて空間周波数特性が互いに異なる２種類の画像再構成関数に基づく２種類の画像をそれぞれ再構成する手段と、前記２種類の画像を混合する手段を有するＸ線ＣＴ装置であって、前記２種類の画像を混合する手段は、画面のアイソセンタから周縁部にかけての画像特性に応じた混合を行うことを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。

課題を解決するための発明は、第２の観点では、前記画像特性は、空間分解能の特性であることを特徴とする第１の観点に記載のＸ線ＣＴ装置である。
課題を解決するための発明は、第３の観点では、前記空間分解能の減少および増加に対応して、前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に高域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ増加および減少し、前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に低域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ減少および増加することを特徴とする第２の観点に記載のＸ線ＣＴ装置である。

課題を解決するための発明は、第４の観点では、前記画像特性は、Ｓ／Ｎの特性である
ことを特徴とする第１の観点に記載のＸ線ＣＴ装置である。
課題を解決するための発明は、第５の観点では、前記Ｓ／Ｎの増加および減少に対応して、前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に高域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ増加および減少し、前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に低域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ減少および増加することを特徴とする第４の観点に記載のＸ線ＣＴ装置である。

課題を解決するための発明は、第６の観点では、Ｘ線を利用したスキャンによって被検体の投影データを収集する手段と、前記投影データを用いて空間周波数特性が高域強調型の画像再構成関数に基づく画像を再構成する手段を有するＸ線ＣＴ装置であって、前記画像について、画面のアイソセンタから周縁部にかけての画像特性に応じたスムージングを行う手段を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。

課題を解決するための発明は、第７の観点では、前記画像特性は、空間分解能の特性であることを特徴とする第６の観点に記載のＸ線ＣＴ装置である。
課題を解決するための発明は、第８の観点では、前記空間分解能の減少および増加に対応して、前記スムージングの強度がそれぞれ減少および増加することを特徴とする第７の観点に記載のＸ線ＣＴ装置である。

課題を解決するための発明は、第９の観点では、前記画像特性は、Ｓ／Ｎの特性である
ことを特徴とする第６の観点に記載のＸ線ＣＴ装置である。
課題を解決するための発明は、第１０の観点では、前記Ｓ／Ｎの増加および減少に対応して、前記スムージングの強度がそれぞれ減少および増加することを特徴とする第９の観点に記載のＸ線ＣＴ装置である。

課題を解決するための発明は、第１１の観点では、Ｘ線を利用したスキャンによって収集された被検体の投影データを用いて、空間周波数特性が互いに異なる２種類の画像再構成関数に基づく２種類の画像をそれぞれ再構成し、それら２種類の画像を混合する画像再構成方法であって、前記２種類の画像の混合を、画面のアイソセンタから周縁部にかけての画像特性に応じた比率によって行うことを特徴とする画像再構成方法である。

課題を解決するための発明は、第１２の観点では、前記画像特性は、空間分解能の特性であることを特徴とする第１１の観点に記載の画像再構成方法である。
課題を解決するための発明は、第１３の観点では、前記空間分解能の減少および増加に対応して、前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に高域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ増加および減少し、前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に低域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ減少および増加することを特徴とする第１２の観点に記載の画像再構成方法である。

課題を解決するための発明は、第１４の観点では、前記画像特性は、Ｓ／Ｎの特性であることを特徴とする第１１の観点に記載の画像再構成方法である。
課題を解決するための発明は、第１５の観点では、前記Ｓ／Ｎの増加および減少に対応して、前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に高域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ増加および減少し、前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に低域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ減少および増加することを特徴とする第１４の観点に記載の画像再構成方法である。

課題を解決するための発明は、第１６の観点では、Ｘ線を利用したスキャンによって収集された被検体の投影データを用いて、空間周波数特性が高域強調型の画像再構成関数に基づく画像を再構成する方法であって、前記画像について、画面のアイソセンタから周縁部にかけての画像特性に応じたスムージングを行うことを特徴とする画像再構成方法である。

課題を解決するための発明は、第１７の観点では、前記画像特性は、空間分解能の特性であることを特徴とする請求項１６に記載の画像再構成方法である。
課題を解決するための発明は、第１８の観点では、前記空間分解能の減少および増加に対応して、前記スムージングの強度がそれぞれ減少および増加することを特徴とする請求項１７に記載の画像再構成方法である。

課題を解決するための発明は、第１９の観点では、前記画像特性は、Ｓ／Ｎの特性であることを特徴とする請求項１６に記載の画像再構成方法である。
課題を解決するための発明は、第２０の観点では、前記Ｓ／Ｎの増加および減少に対応して、前記スムージングの強度がそれぞれ減少および増加することを特徴とする第１９の観点に記載の画像再構成方法である。

第１の観点では、Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線を利用したスキャンによって被検体の投影データを収集する手段と、前記投影データを用いて空間周波数特性が互いに異なる２種類の画像再構成関数に基づく２種類の画像をそれぞれ再構成する手段と、前記２種類の画像を混合する手段を有するＸ線ＣＴ装置であって、前記２種類の画像を混合する手段は、画面のアイソセンタから周縁部にかけての画像特性に応じた混合を行うので、画面全体にわたって空間分解能やＳ／Ｎが均等な画像を得るＸ線ＣＴ装置を実現することができる。

第１１の観点では、画像再構成方法は、Ｘ線を利用したスキャンによって収集された被検体の投影データを用いて、空間周波数特性が互いに異なる２種類の画像再構成関数に基づく２種類の画像をそれぞれ再構成し、それら２種類の画像を混合する画像再構成方法であって、前記２種類の画像の混合を、画面のアイソセンタから周縁部にかけての画像特性に応じた比率によって行うので、画面全体にわたって空間分解能やＳ／Ｎが均等な画像を得るＸ線ＣＴ装置のための画像再構成方法を実現することができる。

第２または第１２の観点では、前記画像特性は、空間分解能の特性であるので、空間分解能に応じた混合を行うことができる。
第３または第１３の観点では、前記空間分解能の減少および増加に対応して、前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に高域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ増加および減少し、前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に低域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ減少および増加するので、画面全体にわたって空間分解能を均等化することができる。

第４または第１４の観点では、前記画像特性は、Ｓ／Ｎの特性であるので、Ｓ／Ｎに応じた混合を行うことができる。
第５または第１５の観点では、前記Ｓ／Ｎの増加および減少に対応して、前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に高域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ増加および減少し、前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に低域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ減少および増加するので、画面全体にわたってＳ／Ｎを均等化することができる。

第６の観点では、Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線を利用したスキャンによって被検体の投影データを収集する手段と、前記投影データを用いて空間周波数特性が高域強調型の画像再構成関数に基づく画像を再構成する手段を有するＸ線ＣＴ装置であって、前記画像について、画面のアイソセンタから周縁部にかけての画像特性に応じたスムージングを行う手段を具備するので、画面全体にわたって空間分解能やＳ／Ｎが均等な画像を得るＸ線ＣＴ装置を実現することができる。

第１６の観点では、画像再構成方法は、Ｘ線を利用したスキャンによって収集された被検体の投影データを用いて、空間周波数特性が高域強調型の画像再構成関数に基づく画像を再構成する方法であって、前記画像について、画面のアイソセンタから周縁部にかけての画像特性に応じたスムージングを行うので、画面全体にわたって空間分解能やＳ／Ｎが均等な画像を得るＸ線ＣＴ装置のための画像再構成方法を実現することができる。

第７または第１７の観点では、前記画像特性は、空間分解能の特性であるので、空間分解能に応じたスムージングを行うことができる。
第８または第１８の観点では、前記空間分解能の減少および増加に対応して、前記スムージングの強度がそれぞれ減少および増加するので、画面全体にわたって空間分解能を均等化することができる。

第９または第１９の観点では、前記画像特性は、Ｓ／Ｎの特性であるので、Ｓ／Ｎに応じたスムージングを行うことができる。
第１０または第２０の観点では、前記Ｓ／Ｎの増加および減少に対応して、前記スムージングの強度がそれぞれ減少および増加するので、画面全体にわたってＳ／Ｎを均等化することができる。

以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を説明する。なお、本発明は、発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。
図１にＸ線ＣＴ装置の模式的構成を示す。本装置は発明を実施するための最良の形態の一例である。本装置の構成によって、Ｘ線ＣＴ装置に関する発明を実施するための最良の形態の一例が示される。本装置の動作によって、画像再構成方法に関する発明を実施するための最良の形態の一例が示される。

本装置は、ガントリ(gantry)１００、テーブル(table)２００およびオペレータコンソール(operator console)３００を有する。ガントリ１００は、テーブル２００によって支持された被検体１０を、Ｘ線照射・検出装置１１０でスキャンして複数ビュー(view)の投影データを収集し、オペレータコンソール３００に入力する。

オペレータコンソール３００は、ガントリ１００から入力された投影データに基づいて画像再構成を行い、再構成画像をディスプレイ(display)３０２に表示する。画像の再構成は、オペレータ３００内のコンピュータ(computer)によって行われる。

オペレータコンソール３００は、また、ガントリ１００とテーブル２００の動作を制御する。それらの制御はオペレータ３００内の専用のコンピュータによって行われる。オペレータコンソール３００による制御の下で、ガントリ１００は所定のスキャン条件でスキャンを行い、テーブル２００は所定の部位がスキャンされるように、被検体１０の位置決めを行う。位置決めは、内蔵する位置調節機構により、天板２０２の高さおよび天板上のクレードル(cradle)２０４の水平移動距離を調節することによって行われる。

クレードル２０４を停止させた状態でスキャンすることにより、アキシャルスキャン(axial scan)を行うことができる。アキシャルスキャンを所定時間にわたって継続的に行うことにより、シネスキャン(cine scan)を行うことができる。クレードル２０４を連続的に移動させながら複数回のスキャンを連続的に行うことにより、ヘリカルスキャン(helical scan)を行うことができる。

天板２０２の高さ調節は、支柱２０６をベース(base)２０８への取付部を中心としてスイング(swing)させることによって行われる。支柱２０６のスイングによって、天板２０２は垂直方向および水平方向に変位する。クレードル２０４は天板２０２上で水平方向に移動して天板２０２の水平方向の変位を相殺する。スキャン条件によっては、ガントリ１００をチルト(tilt)させた状態でスキャンが行われる。ガントリ１００のチルトは、内蔵のチルト機構によって行われる。

なお、テーブル２００は、図２に示すように、天板２０２がベース２０８に対して垂直に昇降する方式のものであってよい。天板２０２の昇降は内蔵の昇降機構によって行われる。このテーブル２００においては、昇降に伴う天板２０２の水平移動は生じない。

図３に、Ｘ線照射・検出装置１１０の構成を模式的に示す。Ｘ線照射・検出装置１１０は、Ｘ線管１３０の焦点１３２から放射されたＸ線１３４をＸ線検出器１５０で検出するようになっている。以下、Ｘ線管１３０の焦点１３２を単に焦点１３２ともいう。

Ｘ線１３４は、図示しないアパーチャ(aperture)機構で成形されてコーンビーム(cone beam)またはファンビーム(fan beam)のＸ線となる。Ｘ線検出器１５０は、コーンビームＸ線の広がりに対応して２次元的に広がるＸ線入射面１５２を有する。Ｘ線入射面１５２は円筒の一部を構成するように湾曲している。円筒の中心軸は焦点１３２を通る。

Ｘ線照射・検出装置１１０は、アイソセンタＯを通る中心軸の周りを回転する。中心軸は、Ｘ線検出器１５０が形成する部分円筒の中心軸に平行である。回転の中心軸の方向をｚ方向とし、アイソセンタＯと焦点１３２を結ぶ方向をｙ方向とし、ｚ方向およびｙ方向に垂直な方向をｘ方向とする。これらｘ，ｙ，ｚ軸はｚ軸を中心軸とする回転座標系の３軸となる。

図４に、Ｘ線検出器１５０のＸ線入射面１５２の平面図を模式的に示す。Ｘ線入射面１５２は検出セル(cell)１５４がｘ方向とｚ方向に２次元的に配置されたものとなっている。すなわち、Ｘ線入射面１５２は検出セル１５４の２次元アレイ(array)となっている。なお、ファンビームＸ線を用いる場合は、Ｘ線入射面１５２は検出セル１５４の１次元アレイとしてよい。

個々の検出セル１５４は、Ｘ線検出器１５０の検出チャンネル(channel)を構成する。これによって、Ｘ線検出器１５０は多チャンネルＸ線検出器となる。検出セル１５４は、例えばシンチレータ(scintillator)とフォトダイオード(photo diode)の組合せによって構成される。以下、検出セルを検出チャンネルともいう。

図５に、本装置の動作のフロー(flow)図を示す。本装置の動作はオペレータコンソール３００による制御の下で遂行される。図５に示すように、ステップ(step)５０１でスキャン位置を設定する。スキャン位置の設定は、オペレータにより、オペレータコンソール３００を通じて行われる。これによって、被検体１０の胸部等についてスキャン位置が設定される。

ステップ５０２で、スキャンプロトコル(scan protocol)を設定する。スキャンプロトコルの設定は、オペレータにより、オペレータコンソール３００を通じて行われる。これによって、Ｘ線管の管電圧と管電流、スキャン時間、画像再構成条件等所要の撮影条件が設定される。

ステップ５０３で、スキャンを行う。スキャンは、オペレータコンソール３００による制御の下で、ガントリ１００およびテーブル２００によって行われ、所定のビュー数の投影データが、所定のスキャン位置について収集される。ガントリ１００およびテーブル２００からなる部分は、本発明における、Ｘ線を利用したスキャンによって被検体の投影データを収集する手段の一例である。

ステップ５０４で、画像再構成を行う。画像再構成は、オペレータコンソール３００において行われ、所定のスキャン位置における断層像が得られる。画像再構成には、例えば、フィルタード・バックプロジェクション法等が用いられる。画像再構成の詳細については、後にあらためて説明する。

ステップ５０５で、画像を表示する。画像表示はディスプレイ３０２によって行われる。再構成された画像は、画面全体にわたって空間分解能やＳ／Ｎが均等な画像となっている。このため、ディスプレイ３０２には、画面全体にわたって空間分解能やＳ／Ｎが均等な画像が表示される。

図６に、画像再構成のフロー図を示す。このフロー図は、図５におけるステップ５０４の詳細を、サブステップ(sub step)で示したものである。サブステップ５４１で、高域強調型の画像再構成関数に基づく画像再構成を行う。画像再構成関数は、フィルタ関数またはカーネル(kernel)等とも呼ばれる。

高域強調型の画像再構成関数とは、空間周波数の高域成分を強調する特性を持つ画像再構成関数である。そのような画像再構成関数は、例えば、図７の（ａ）に示すような特性を有する。図７において、横軸が空間周波数、縦軸がゲイン(gain)である。このような画像再構成関数に基づいて再構成された画像は、空間周波数の高域成分が強調された画像となる。

サブステップ５４２で、低域強調型の画像再構成関数に基づく画像再構成を行う。低域強調型の画像再構成関数とは、空間周波数の低域成分を強調する特性を持つ画像再構成関数である。そのような画像再構成関数は、例えば、図７の（ｂ）に示すように、空間周波数の高域におけるゲインが（ａ）に比べて低い特性を有する。このような画像再構成関数に基づいて再構成された画像は、空間周波数の低域成分が強調された画像となる。

サブステップ５４１，５４２で、２種類の画像を再構成するオペレータコンソール３００は、本発明における、投影データを用いて空間周波数特性が互いに異なる２種類の画像再構成関数に基づく２種類の画像をそれぞれ再構成する手段の一例である。

サブステップ５４３で、２種類の画像を画像特性に応じて混合する。画像特性としては、例えば、画面内の空間周波数特性またはＳ／Ｎ特性が利用される。Ｘ線ＣＴ装置の再構成画像は、画素位置がアイソセンタから離れるほど、空間周波数が低下してＳ／Ｎが向上するという特性を有する。

すなわち、図８に示すように、画面８００のアイソセンタISOから画素位置Ｐまでの距離をｒとすると、空間分解能は、例えば図９の（ａ）に示すように距離ｒの増加とともに減少し、Ｓ／Ｎは、例えば図９の（ｂ）に示すように距離ｒの増加とともに増加する。このような空間周波数特性またはＳ／Ｎ特性が、２種類の画像の混合に利用される。サブステップ５４３で２種類の画像の混合を行うオペレータコンソール３００は、本発明における、２種類の画像を混合する手段の一例である。

空間周波数特性および（または）Ｓ／Ｎ特性は、予め、例えば標準ファントムの断層像等から求められる。その際、ＦＯＶが異なる複数のファントムを用い、画像特性をＦＯＶごとに求めておけば、大きさが異なる複数の被検体に容易に対応することができる。

２種類の画像が、ファン・パラレル変換後の投影データからそれぞれ再構成するときは、ファントムの断層像も、ファン・パラレル変換後の投影データから再構成し、その断層像の画像特性を求める。

空間分解能特性を利用するときは、アイソセンタから周縁部にかけての空間分解能の減少に対応して、高域強調画像の比率が増加し、低域強調画像の比率が減少するような混合を行う。

逆の言い方をすれば、２種類の画像の混合は、周縁部からアイソセンタにかけての空間分解能の増加に対応して、高域強調画像の比率が減少し、低域強調画像の比率が増加するようにして行う。

このような混合を行うときの、２種類の画像の比率の一例を図１０に示す。図１０に示すように、空間分解能の増加に対応して、高域強調画像の比率ＲＨが減少し、低域強調画像の比率ＲＬが増加する。高域強調画像と低域強調画像をこのように混合することにより、画面全体にわたって空間分解能が均等な画像を得ることができる。

２種類の画像の混合にＳ／Ｎ特性を利用するときは、アイソセンタから周縁部にかけてのＳ／Ｎの増加に対応して、高域強調画像の比率が増加し、低域強調画像の比率が減少するような混合を行う。

逆の言い方をすれば、２種類の画像の混合は、周縁部からアイソセンタにかけてのＳ／Ｎの減少に対応して、高域強調画像の比率が減少し、低域強調画像の比率が増加するようにして行う。

このような混合を行うときの、２種類の画像の比率の一例を図１１に示す。図１１に示すように、Ｓ／Ｎの増加に対応して、高域強調画像の比率ＲＨが増加し、低域強調画像の比率ＲＬが減少する。高域強調画像と低域強調画像をこのように混合することにより、画面全体にわたってＳ／Ｎが均等な画像を得ることができる。

図１２に、画像再構成の他のフロー図を示す。このフロー図は、図５におけるステップ５０４の詳細を、サブステップで示したものである。サブステップ５５１で、高域強調型の画像再構成関数に基づく画像再構成を行う。高域強調型の画像再構成関数は、例えば、図７の（ａ）に示したような特性を有する。このような画像再構成関数に基づいて再構成された画像は、空間周波数の高域成分が強調された画像となる。

サブステップ５５１で画像再構成を行うオペレータコンソール３００は、本発明における、投影データを用いて空間周波数特性が高域強調型の画像再構成関数に基づく画像を再構成する手段の一例である。

サブステップ５５２で、高域強調画像を画像特性に応じてスムージング(smoothing)する。画像のスムージングは、２次元のローパスフィルタ(low-pas filter)によって行われる。画像特性としては、例えば、図９に示したような、空間周波数特性またはＳ／Ｎ特性が利用される。

サブステップ５５２で、画像のスムージングを行うオペレータコンソール３００は、本発明における、画像について画面のアイソセンタから周縁部にかけての画像特性に応じたスムージングを行う手段の一例である。

空間分解能特性を利用するときは、画像のスムージングは、アイソセンタから周縁部にかけての空間分解能の減少に対応して、スムージング強度が減少するようなスムージングを行う。逆の言い方をすれば、画像のスムージングは、周縁部からアイソセンタにかけての空間分解能の増加に対応して、スムージング強度が増加するようなスムージングを行う。

このようなスムージングを行うときの、スムージング強度の一例を図１３に示す。図１３に示すように、空間分解能の増加に対応して、高域強調スムージング強度が増加する。高域強調画像をこのようにスムージングすることにより、画面全体にわたって空間分解能が均等な画像を得ることができる。

Ｓ／Ｎ特性を利用するときは、画像のスムージングは、アイソセンタから周縁部にかけてのＳ／Ｎの増加に対応して、スムージング強度が減少するようなスムージングを行う。逆の言い方をすれば、画像のスムージングは、周縁部からアイソセンタにかけてのＳ／Ｎの減少に対応して、スムージング強度が増加するようなスムージングを行う。

このようなスムージングを行うときの、スムージング強度の一例を図１４に示す。図１４に示すように、Ｓ／Ｎの増加に対応して、スムージング強度が減少する。高域強調画像をこのようにスムージングすることにより、画面全体にわたってＳ／Ｎが均等な画像を得ることができる。

発明を実施するための最良の形態の一例のＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。発明を実施するための最良の形態の一例のＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。Ｘ線照射・検出装置の構成を示す図である。Ｘ線検出器のＸ線入射面の構成を示す図である。発明を実施するための最良の形態の一例のＸ線ＣＴ装置の動作を示すフロー図である。画像再構成のフロー図である。画像再構成関数の特性を示す図である。画面におけるアイソセンタから画素位置までの距離を示す図である。画像特性を示す図である。２種類の画像の混合比率の一例を示す図である。２種類の画像の混合比率の一例を示す図である。画像再構成のフロー図である。スムージング強度の一例を示す図である。スムージング強度の一例を示す図である。

符号の説明

１０：被検体
１００：ガントリ
１１０：Ｘ線照射・検出装置
１３０：Ｘ線管
１３２：焦点
１３４：Ｘ線
１５０：Ｘ線検出器
１５２：Ｘ線入射面
１５４：検出セル
２００：テーブル
２０２：天板
２０４：クレードル
２０６：支柱
２０８：ベース
３００：オペレータコンソール
３０２：ディスプレイ

Claims

Ｘ線を利用したスキャンによって被検体の投影データを収集する手段と、前記投影データを用いて空間周波数特性が互いに異なる２種類の画像再構成関数に基づく２種類の画像をそれぞれ再構成する手段と、前記２種類の画像を混合する手段を有するＸ線ＣＴ装置であって、
前記２種類の画像を混合する手段は、画面のアイソセンタから周縁部にかけての画像特性に応じた混合を行う
ことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
前記画像特性は、空間分解能の特性である
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記空間分解能の減少および増加に対応して、
前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に高域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ増加および減少し、
前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に低域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ減少および増加する
ことを特徴とする請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記画像特性は、Ｓ／Ｎの特性である
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記Ｓ／Ｎの増加および減少に対応して、
前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に高域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ増加および減少し、
前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に低域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ減少および増加する
ことを特徴とする請求項４に記載のＸ線ＣＴ装置。
Ｘ線を利用したスキャンによって被検体の投影データを収集する手段と、前記投影データを用いて空間周波数特性が高域強調型の画像再構成関数に基づく画像を再構成する手段を有するＸ線ＣＴ装置であって、
前記画像について、画面のアイソセンタから周縁部にかけての画像特性に応じたスムージングを行う手段
を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
前記画像特性は、空間分解能の特性である
ことを特徴とする請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記空間分解能の減少および増加に対応して、前記スムージングの強度がそれぞれ減少および増加する
ことを特徴とする請求項７に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記画像特性は、Ｓ／Ｎの特性である
ことを特徴とする請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置。
前記Ｓ／Ｎの増加および減少に対応して、前記スムージングの強度がそれぞれ減少および増加する
ことを特徴とする請求項９に記載のＸ線ＣＴ装置。
Ｘ線を利用したスキャンによって収集された被検体の投影データを用いて、空間周波数特性が互いに異なる２種類の画像再構成関数に基づく２種類の画像をそれぞれ再構成し、それら２種類の画像を混合する画像再構成方法であって、
前記２種類の画像の混合を、画面のアイソセンタから周縁部にかけての画像特性に応じた比率によって行う
ことを特徴とする画像再構成方法。
前記画像特性は、空間分解能の特性である
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像再構成方法。
前記空間分解能の減少および増加に対応して、
前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に高域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ増加および減少し、
前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に低域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ減少および増加する
ことを特徴とする請求項１２に記載の画像再構成方法。
前記画像特性は、Ｓ／Ｎの特性である
ことを特徴とする請求項１１に記載の画像再構成方法。
前記Ｓ／Ｎの増加および減少に対応して、
前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に高域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ増加および減少し、
前記２種類の画像再構成関数のうち相対的に低域強調型の関数に基づく画像の比率がそれぞれ減少および増加する
ことを特徴とする請求項１４に記載の画像再構成方法。
Ｘ線を利用したスキャンによって収集された被検体の投影データを用いて、空間周波数特性が高域強調型の画像再構成関数に基づく画像を再構成する方法であって、
前記画像について、画面のアイソセンタから周縁部にかけての画像特性に応じたスムージングを行う
ことを特徴とする画像再構成方法。
前記画像特性は、空間分解能の特性である
ことを特徴とする請求項１６に記載の画像再構成方法。
前記空間分解能の減少および増加に対応して、前記スムージングの強度がそれぞれ減少および増加する
ことを特徴とする請求項１７に記載の画像再構成方法。
前記画像特性は、Ｓ／Ｎの特性である
ことを特徴とする請求項１６に記載の画像再構成方法。
前記Ｓ／Ｎの増加および減少に対応して、前記スムージングの強度がそれぞれ減少および増加する
ことを特徴とする請求項１９に記載の画像再構成方法。