JP2009276163A - X-ray tomographic image photographic system - Google Patents

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JP2009276163A JP2008126703A JP2008126703A JP2009276163A JP 2009276163 A JP2009276163 A JP 2009276163A JP 2008126703 A JP2008126703 A JP 2008126703A JP 2008126703 A JP2008126703 A JP 2008126703A JP 2009276163 A JP2009276163 A JP 2009276163A
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修平 大西
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray tomographic image photographic system, capable of rapidly obtaining the three-dimensional data of high resolving power of a required cross section or region. <P>SOLUTION: The tomographic image of high resolving power, only of the required region on a target W can be rapidly displayed, by providing a low resolving power, reconstructing operation means 15 for obtaining the three-dimensional image data of the target W by the reconstituting operation of low resolving power by using X-ray projection data obtained by thinning out, for example, the X-ray projection data of some angles among the X-ray projection data at each predetermined angle stored in a memory means 14 and a high resolving power reconstituting operation means 16 for performing the reconstituting operation of high resolving power, by using the X-ray projection data stored in the memory means with respect to the surface indicated on the tomographic image, based on the reconstituting operation result of the low resolving power and the region thereof. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は産業用のX線断層像撮影装置に関し、更に詳しくは、対象物X線投影データを3次元状に収集し、その投影データを用いて、任意の断面に沿った断層像を構築して表示することのできるX線断層像撮影装置に関する。   The present invention relates to an industrial X-ray tomography apparatus, and more specifically, X-ray projection data of an object is collected three-dimensionally, and a tomogram along an arbitrary cross section is constructed using the projection data. The present invention relates to an X-ray tomographic imaging apparatus that can be displayed.

X線断層撮像撮影装置においては、一般に、X線発生装置とX線検出器との間に、対象物を配置する試料ステージを設け、X線発生装置とX線検出器の対と試料ステージとを相対的に微小角度ずつ回転させることにより、多数の方向からの対象物のX線投影データを収集し、そのデータにフィルタ処理等を施した後、逆投影を行うことで、対象物の断層像を得る。   In an X-ray tomographic imaging apparatus, generally, a sample stage for placing an object is provided between an X-ray generator and an X-ray detector, and a pair of the X-ray generator and X-ray detector, a sample stage, Is rotated by a relatively small angle to collect X-ray projection data of the object from many directions, filter the data, etc., and then perform back projection to obtain the tomographic image of the object. Get a statue.

近年、コンピュータ技術の進歩に伴い、ヘリカルCTやコーンビームCTなど、一度に数百枚の断層像を得ることができ、3次元的に対象物の内部観察を行うことが可能となってきている。この対象物の3次元画像情報は、MPR(Multi Planer Reconstruction)表示などを用いて観察される。MPR表示とは、一般には再構成された3次元データを任意の断面で観察するための表示方法で、収集された対象物の3次元投影データを再構成して、その任意の断層を表示する方法である(例えば特許文献1参照)。   In recent years, with the advancement of computer technology, it has become possible to obtain several hundred tomographic images such as helical CT and cone beam CT at a time, and to perform three-dimensional internal observation of an object. . The three-dimensional image information of the object is observed using an MPR (Multi Planer Reconstruction) display or the like. The MPR display is generally a display method for observing the reconstructed three-dimensional data on an arbitrary cross section, and the three-dimensional projection data of the collected object is reconstructed and the arbitrary slice is displayed. It is a method (for example, refer patent document 1).

MPR表示の一例を図5に示す。図5において(A)は対象物の斜視図であり、(B)はその対象物の3次元のX線投影データを基に構築した断層像を表示する表示器の表示画面の例を示す図である。図5(B)においてCS0は投影データ収集時(撮影時)の回転軸に直交する平面に沿った断層像(元画像)であり、CS1およびCS2は回転軸に平行で互いに直交する平面に沿った断層像で一般にオブリーク像と称される像である。また、CS3はオブリーク像上で選択した任意角度の平面に沿った断層像でダブルオブリーク像と称される像であり、このように、3次元のX線投影データを用いた再構成演算により得られる3次元画像情報から、任意の断面における断層像を観察することが可能である。なお、CS1,CS2およびCS3の断面位置は図5(A)に示している。
特開2005−300438号公報
An example of the MPR display is shown in FIG. 5A is a perspective view of an object, and FIG. 5B is a diagram showing an example of a display screen of a display that displays a tomographic image constructed based on three-dimensional X-ray projection data of the object. It is. In FIG. 5B, CS0 is a tomographic image (original image) along a plane orthogonal to the rotation axis at the time of projection data acquisition (at the time of imaging), and CS1 and CS2 are parallel to the rotation axis and orthogonal to each other. It is an image generally called an oblique image. Further, CS3 is a tomographic image along a plane of an arbitrary angle selected on an oblique image, and is called a double oblique image, and thus obtained by reconstruction calculation using three-dimensional X-ray projection data. It is possible to observe a tomographic image at an arbitrary cross section from the obtained three-dimensional image information. The cross-sectional positions of CS1, CS2 and CS3 are shown in FIG.
JP 2005-300388 A

ところで、近年におけるX線検出器に関する技術的進歩や、ハードディスクをはじめとする記憶メディアの発達により、断層像を再構成するための元データであるX線投影データの画素数が増大し、データ量は飛躍的に増えてきている。元データの解像度が上がると、再構成される像の画素数を増やして高解像化を実現することができるが、再構成演算は3次元の座標計算になるために、画素数の増大の3乗で計算量が増え、その所要時間が断層像の高解像化を図るうえでの問題となっている。   By the way, due to technical progress in recent X-ray detectors and the development of storage media such as hard disks, the number of pixels of X-ray projection data, which is the original data for reconstructing tomographic images, has increased, and the amount of data Is increasing dramatically. When the resolution of the original data increases, the number of pixels of the reconstructed image can be increased to achieve high resolution. However, since the reconstruction operation is a three-dimensional coordinate calculation, the number of pixels increases. The calculation amount increases with the third power, and the required time is a problem in achieving high resolution of the tomographic image.

本発明はこのような実情に鑑みてなされたもので、必要とする断面ないしは領域の高解像度の3次元データを素早く得ることのできるX線断層像撮影装置の提供をその課題としている。   The present invention has been made in view of such a situation, and an object thereof is to provide an X-ray tomographic imaging apparatus capable of quickly obtaining high-resolution three-dimensional data of a necessary cross section or region.

上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明のX線断層像撮影装置は、互いに対向配置されたX線発生装置とX線検出器の間に対象物を配置した状態で、上記X線発生装置とX線検出器の対と対象物とを相対的に所定角度ずつ回転させながら、X線を照射して上記X線検出器の出力を取り込むことにより、複数の角度での対象物のX線投影データを収集して記憶手段に記憶し、その記憶したX線投影データを再構成することによって、対象物の断層像を構築するX線断層像撮影装置において、上記記憶手段に記憶されたデータを再構成して低解像度の3次元画像情報を得る低解像度再構成演算手段と、その低解像度再構成演算手段による演算結果に基づく画像上で指定された平面および領域について、上記記憶手段に記憶されたデータを再構成することにより高解像度の断層像を構築する高解像度再構成演算手段を備えていることによって特徴づけられる。   In order to solve the above problems, an X-ray tomographic imaging apparatus according to a first aspect of the present invention includes the X-ray generator in a state in which an object is disposed between an X-ray generator and an X-ray detector that are arranged to face each other. An object at a plurality of angles is obtained by irradiating an X-ray and capturing the output of the X-ray detector while relatively rotating the pair of the X-ray detector and the X-ray detector and the object by a predetermined angle. X-ray projection data is collected and stored in the storage means, and the stored X-ray projection data is reconstructed, so that the X-ray tomography apparatus for constructing a tomographic image of the object stores in the storage means The low-resolution reconstruction calculation means for reconstructing the obtained data to obtain low-resolution three-dimensional image information, and the plane and region specified on the image based on the calculation result by the low-resolution reconstruction calculation means The data stored in the means Characterized by that it comprises a high-resolution reconstruction calculation means for constructing a tomographic image of high resolution by configuring.

また、同じ課題を解決するため、請求項2に係る発明のX線断層像撮影装置は、互いに対向配置されたX線発生装置とX線検出器の間に対象物を配置した状態で、上記X線発生装置とX線検出器の対と対象物とを相対的に所定角度ずつ回転させながら、X線を照射して上記X線検出器の出力を取り込むことにより、複数の角度での対象物のX線投影データを収集して記憶手段に記憶し、その記憶したX線投影データを再構成することによって、対象物の断層像を構築するX線断層像撮影装置において、上記記憶手段に記憶されたデータを再構成して低解像度の3次元画像情報を得る低解像度再構成演算手段と、その低解像度再構成演算手段による演算結果に基づく画像上で指定された3次元領域について、上記記憶手段に記憶されたデータを再構成することにより、高解像度の3次元画像情報を得る高解像度再構成演算手段を備えていることによって特徴づけられる。   In order to solve the same problem, an X-ray tomography apparatus according to a second aspect of the present invention is configured so that the object is disposed between the X-ray generation device and the X-ray detector that are arranged to face each other. Targets at multiple angles are obtained by irradiating X-rays and capturing the output of the X-ray detector while relatively rotating the X-ray generator and X-ray detector pair and the object by a predetermined angle. In an X-ray tomographic imaging apparatus for constructing a tomographic image of an object by collecting X-ray projection data of an object and storing it in a storage means and reconstructing the stored X-ray projection data, the storage means The low-resolution reconstruction calculation means for reconstructing the stored data to obtain low-resolution three-dimensional image information, and the three-dimensional area designated on the image based on the calculation result by the low-resolution reconstruction calculation means The data stored in the storage means By configuring, characterized by that it comprises a high-resolution reconstruction calculation means for obtaining a three-dimensional image information of the high resolution.

ここで、請求項1および2に係る発明においては、上記低解像度再構成演算手段は、再構成される断層像の画素数を、高解像度再構成演算手段により再構成される断層像の画素数よりも小さくすることのほか、請求項3に係る発明のように、上記記憶手段に記憶されている複数の角度でのX線投影データのうち、一部の角度でのX線投影データを用いて再構成演算を行う構成を採用することができる。   Here, in the first and second aspects of the invention, the low-resolution reconstruction calculating means calculates the number of pixels of the tomographic image reconstructed by the number of pixels of the tomographic image reconstructed by the high-resolution reconstruction calculating means. The X-ray projection data at some angles among the X-ray projection data at a plurality of angles stored in the storage means is used as in the invention according to claim 3. Thus, it is possible to employ a configuration for performing reconstruction calculation.

また、おなじく請求項1および2に係る発明においては、上記高解像度再構成演算手段は、上記記憶手段に記憶されている複数の角度でのX線投影データのうち、全角度のX線投影データを用いて再構成演算を行うこと構成(請求項4)を採用することが望ましい。   Further, in the inventions according to claims 1 and 2, the high-resolution reconstruction calculation means is the X-ray projection data of all angles among the X-ray projection data at a plurality of angles stored in the storage means. It is desirable to employ a configuration (claim 4) for performing a reconstruction operation using.

請求項1および2に係る発明において、請求項3に係る発明で採用されている構成に代えて、上記低解像度再構成演算手段は、上記記憶手段に記憶されている各角度でのX線投影データについて、上記X線検出器上で互いに隣接する所定の複数の画素の出力の平均値もしくは加算値を算出し、これらの所定の複数の画素を1つの画素として上記平均値もしくは加算値をその出力として再構成演算に供する構成(請求項5)を採用することもできる。   In the inventions according to claims 1 and 2, in place of the configuration employed in the invention according to claim 3, the low-resolution reconstruction calculation means is an X-ray projection at each angle stored in the storage means. For the data, an average value or an added value of outputs of a plurality of predetermined pixels adjacent to each other on the X-ray detector is calculated, and the average value or the added value is determined by using the predetermined plurality of pixels as one pixel. It is also possible to employ a configuration (claim 5) used for reconstruction calculation as an output.

そして、本発明においては、上記低解像度再構成演算手段による演算結果を用いて、互いに異なる複数の面に沿った断層像を再構成して表示器に同時に表示する構成(請求項6)を採用することができる。   And in this invention, the structure (Claim 6) which employ | adopts the calculation result by the said low-resolution reconstruction calculating means and reconstructs the tomogram along a several different surface mutually is displayed (Claim 6). can do.

本発明は、この種の産業用のX線断層像撮影装置においては、対象物の全ての部位において高解像度の3次元情報が必要であるのではなく、例えば特定の部位のある角度の平面に沿った断層像に高解像度が要求される、という使用方法が多いという事実を勘案してなされたものである。   According to the present invention, in this type of industrial X-ray tomography apparatus, high-resolution three-dimensional information is not necessary in all parts of an object, for example, on a plane at an angle of a specific part. It was made in consideration of the fact that there are many usage methods that a high resolution is required for the tomographic image along.

すなわち、本発明においては、再構成演算手段として、低解像度の再構成演算手段と、高解像度の再構成演算手段を設け、低解像度再構成演算手段では、撮影により収集した3次元の投影データのうち、例えば請求項3に係る発明のように、複数角度の投影データのうちの一部、具体例としては角度αおきに投影データを採取した場合には例えば角度4αのX線投影データのみ、を用いて再構成演算を行うことにより、短い所要時間のもとに低解像度の3次元画像情報を得て、表示器に表示する。一方、高解像度再構成演算手段では、低解像度再構成演算手段による再構成演算結果に基づく画像上でオペレータが指定した平面および領域についてのみ、例えば請求項4に係る発明のように、撮影した全ての角度でのX線投影データを用いて再構成演算を行うことにより、高解像度の画像情報を得る。   That is, in the present invention, low-resolution reconstruction calculation means and high-resolution reconstruction calculation means are provided as the reconstruction calculation means, and the low-resolution reconstruction calculation means stores the three-dimensional projection data collected by photographing. Among them, for example, as in the invention according to claim 3, when projection data is collected at a part of projection data at a plurality of angles, for example, every angle α, for example, only X-ray projection data at an angle 4α, Is used to obtain low-resolution three-dimensional image information in a short time and display it on a display. On the other hand, in the high-resolution reconstruction calculation means, only the planes and areas designated by the operator on the image based on the reconstruction calculation result by the low-resolution reconstruction calculation means are all taken as in the invention according to claim 4, for example. High-resolution image information is obtained by performing reconstruction calculation using X-ray projection data at an angle of.

高解像度の再構成演算を行うのは、請求項1に係る発明では、指定された平面と領域についてのみ、請求項2に係る発明では指定された3次元領域のみであるため、高解像度の断層像や3次元画像情報を得ても、その演算の対象となる領域は、従来の全領域に比して狭いため、所要時間が長くなることはなく、これにより、X線投影データの量が増えても、高解像度での再構成演算は必要最小限ですみ、所要時間の増大を抑制できる。   The high-resolution reconstruction calculation is performed only for the designated plane and region in the invention according to claim 1, and only the designated three-dimensional region in the invention according to claim 2. Even if an image or three-dimensional image information is obtained, the area to be calculated is narrower than the entire conventional area, so that the required time does not become longer, thereby reducing the amount of X-ray projection data. Even if it increases, the reconstruction operation at high resolution is minimal and the increase in required time can be suppressed.

記憶手段に記憶されたX線投影データを用いた低解像度の再構成演算方法の他の例としては、請求項4に係る発明のように、X線検出器上で互いに隣接する所定の複数の画素、例えば4個、の出力の平均値もしくは加算値を算出し、これらの4個の画素の集合を1つの画素として取り扱い、上記平均値もしくは加算値をその出力として再構成演算に供する方法を採用することもできる。また、この請求項4に係る発明の手法と、前記した請求項3に係る発明の手法とを併用することもできる。   As another example of the low-resolution reconstruction calculation method using the X-ray projection data stored in the storage means, as in the invention according to claim 4, a predetermined plurality of adjacent ones on the X-ray detector A method of calculating an average value or an added value of pixels, for example, four outputs, treating a set of these four pixels as one pixel, and using the average value or the added value as an output for a reconstruction operation. It can also be adopted. Further, the technique of the invention according to claim 4 and the technique of the invention according to claim 3 can be used in combination.

本発明によれば、3次元のX線投影データを高い解像度のもとに収集しても、そのデータの一部のみを用いて再構成演算に供することにより比較的低解像度の3次元画像情報を得て、その画像上で所望の面と領域、あるいは3次元領域を指定することにより、その指定された領域についてのみ、高解像度の再構成演算を行い、高解像度の画像情報を得るので、必要な領域の高解像度の画像情報を得ながら、再構成演算に要する時間を大幅に短縮化することができ、速やかな観察が可能となる。   According to the present invention, even if three-dimensional X-ray projection data is collected at a high resolution, only a part of the data is used for the reconstruction operation, so that relatively low-resolution three-dimensional image information is obtained. By obtaining a desired plane and region on the image, or by specifying a three-dimensional region, a high-resolution reconstruction calculation is performed only for the specified region, and high-resolution image information is obtained. While obtaining high-resolution image information of a necessary area, the time required for reconstruction calculation can be greatly shortened, and prompt observation is possible.

以下、図面を参照しつつ本発明の実施の形態について説明する。
図1は本発明の実施の形態の構成図で、機械的構成を表す模式図と制御装置の機能的構成を表すブロック図とを併記して示す図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a configuration diagram of an embodiment of the present invention, and is a diagram illustrating a schematic diagram showing a mechanical configuration and a block diagram showing a functional configuration of a control device.

X線発生装置1はそのX線光軸Lを水平方向に向くように配置され、このX線発生装置1に水平方向に対向してX線検出器2が配置されている。X線発生装置1には、X線コントローラ11からの信号に応じた管電圧および管電流が供給されてコーンビーム状のX線を発生する。また、X線検出器2は画素が2次元状に配列されてなる2次元X線検出器である。   The X-ray generator 1 is arranged so that its X-ray optical axis L is oriented in the horizontal direction, and the X-ray detector 2 is arranged facing the X-ray generator 1 in the horizontal direction. The X-ray generator 1 is supplied with a tube voltage and a tube current according to a signal from the X-ray controller 11 to generate cone beam X-rays. The X-ray detector 2 is a two-dimensional X-ray detector in which pixels are arranged two-dimensionally.

X線発生装置1とX線検出器2の間に、対象物Wを搭載するための回転ステージ3が配置されている。この回転ステージ3は、X線光軸Lに直交する鉛直方向に沿った回転軸Rを中心として回転する。また、この回転ステージ3は、X線光軸Lを含む互いに直交する3軸方向に移動可能となっており、これらの各軸方向への移動並びに回転軸Rの回りの回転動作は、軸制御部12から供給される駆動制御信号によって制御される。   Between the X-ray generator 1 and the X-ray detector 2, a rotary stage 3 for mounting the object W is disposed. The rotation stage 3 rotates about a rotation axis R along a vertical direction orthogonal to the X-ray optical axis L. The rotary stage 3 is movable in three orthogonal directions including the X-ray optical axis L. The movement in each axial direction and the rotational operation around the rotational axis R are controlled by an axis. It is controlled by a drive control signal supplied from the unit 12.

対象物WのX線投影データの収集、つまりCT撮影に際しては、回転ステージ3上に対象物Wを搭載して、X線を照射しつつ、回転ステージ3を所定の微小角度αずつ回転させるごとに、X線検出器2の出力を取り込むことによって行われる。具体的には、各回転角度でのX線検出器2の各画素出力は、その角度でのX線投影データとして、画像データ取り込み回路13を介してデータ記憶部14に順次記憶されていく。   When collecting X-ray projection data of the object W, that is, CT imaging, each time the rotation stage 3 is rotated by a predetermined minute angle α while the object W is mounted on the rotation stage 3 and irradiated with X-rays. Further, it is performed by taking in the output of the X-ray detector 2. Specifically, each pixel output of the X-ray detector 2 at each rotation angle is sequentially stored in the data storage unit 14 via the image data capturing circuit 13 as X-ray projection data at that angle.

データ記憶部14に記憶された各角度におけるX線投影データは、後述するように、低解像度再構成演算部15による演算に供されるとともに、指定された領域に関連するデータが高解像度再構成演算部16による演算に供される。これらの低解像度再構成演算部15および高解像度再構成演算部16による演算結果は、それぞれ低解像度3次元像記憶部17および高解像度断層像記憶部18に格納されるとともに、表示制御部19を通じて表示器20に断層像として表示される。   The X-ray projection data at each angle stored in the data storage unit 14 is used for calculation by the low-resolution reconstruction calculation unit 15 as will be described later, and data related to the designated area is high-resolution reconstruction. It is used for calculation by the calculation unit 16. The calculation results by the low-resolution reconstruction calculation unit 15 and the high-resolution reconstruction calculation unit 16 are stored in the low-resolution three-dimensional image storage unit 17 and the high-resolution tomographic image storage unit 18, respectively, and through the display control unit 19. It is displayed on the display 20 as a tomographic image.

前記したX線コントローラ11、軸制御部12、画像データ取り込み回路13、データ記憶部14、低解像度再構成演算部15、高解像度再構成演算部16、低解像度3次元像記憶部17、高解像度断層像記憶部18および表示制御部19は、システム制御部21の制御下に置かれており、このシステム制御部21には、マウス、キーボードおよびジョイスティック等からなる操作部22が接続されている。この操作部22の操作により、回転ステージ3を任意の方向に位置決めすることができ、また、後述するMPR表示で表示すべき断層像を指定し、あるいは高解像度再構成演算を行うべき断層像の指定と実行指令等与えるなどの各種指令を与えることができる。なお、システム制御部21や低解像度再構成演算部15と高解像度再構成演算部16、表示制御部17等は、実際にはコンピュータとその周辺機器を主体として構成され、インストールされているプログラムに従った機能を実現するのであるが、図1では説明の簡素化のため、機能ごとのブロック図で示している。   X-ray controller 11, axis control unit 12, image data capturing circuit 13, data storage unit 14, low-resolution reconstruction calculation unit 15, high-resolution reconstruction calculation unit 16, low-resolution three-dimensional image storage unit 17, high-resolution The tomographic image storage unit 18 and the display control unit 19 are placed under the control of the system control unit 21, and an operation unit 22 including a mouse, a keyboard, a joystick, and the like is connected to the system control unit 21. By operating the operation unit 22, the rotary stage 3 can be positioned in an arbitrary direction, and a tomographic image to be displayed by MPR display described later or a tomographic image to be subjected to high-resolution reconstruction calculation Various commands such as designation and execution commands can be given. Note that the system control unit 21, the low-resolution reconstruction calculation unit 15, the high-resolution reconstruction calculation unit 16, the display control unit 17, and the like are actually composed mainly of a computer and its peripheral devices, and are installed in installed programs. In order to simplify the explanation, FIG. 1 shows a block diagram for each function.

次に、以上の構成からなる本発明の実施の形態の動作について、図2のフローチャートを参照しつつ説明する。
まず、回転ステージ3上に対象物Wを搭載し、所要の視野が得られるように回転ステージ3を位置決めした後、撮影の開始指令を与えることにより、前記した撮影動作により対象物Wの角度αおきのX線投影データを収集する。360°分のデータが揃うと、その各角度におけるX線投影データのうち、例えば4αおきのX線投影データをピックアップして、そのデータのみを用いた低解像度の再構成演算により、対象物Wの低解像度の3次元画像情報を得て、低解像度3次元像記憶部17に記憶する。
Next, the operation of the embodiment of the present invention having the above configuration will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, the object W is mounted on the rotary stage 3, the rotary stage 3 is positioned so as to obtain a required field of view, and then an imaging start command is given, whereby the angle α of the object W is obtained by the above-described imaging operation. Collect every other X-ray projection data. When the data for 360 ° is obtained, X-ray projection data at every 4α, for example, is picked up among the X-ray projection data at each angle, and the object W is obtained by low-resolution reconstruction calculation using only the data. The low-resolution three-dimensional image information is obtained and stored in the low-resolution three-dimensional image storage unit 17.

その低解像度の3次元画像情報に基づき、表示器20にMPR表示により断層像を表示する。その例を図3(A)に示す。この例では、回転軸Rに直交する平面に沿った断層像S0と、回転軸Rに平行で、断層像S0上でオペレータが指定した面に沿った断層像(オブリーク像)S1とS2、およびこれらのオブリーク像上でオペレータが指定した面に沿った断層像S3が、低解像度で表示されている。また、表示器20には、これらの断層像とともに、高解像度データ計算スイッチ20aが表示されており、MPR表示されているいずれかの断層像S0〜S3を選択した状態で、この高解像度データ計算スイッチ20aを操作することにより、選択された断層像について、データ記憶部14に記憶されているX線投影データのうち、その断層像を再構成するのに必要なデータを角度αおきに余さず用いた高解像度の再構成演算によって構築し、表示器20に表示する。その例を図3(B)に示す。この例では、図3(A)に表示されている各断層像のうちS2が選択され、その断層像を高解像度で再構成した断層像PS2が表示されている。   Based on the low-resolution three-dimensional image information, a tomographic image is displayed on the display device 20 by MPR display. An example is shown in FIG. In this example, a tomographic image S0 along a plane orthogonal to the rotational axis R, a tomographic image (oblique image) S1 and S2 parallel to the rotational axis R and along a plane designated by the operator on the tomographic image S0, and A tomographic image S3 along the plane designated by the operator on these oblique images is displayed at a low resolution. The display 20 displays a high-resolution data calculation switch 20a together with these tomographic images. With any one of the tomographic images S0 to S3 displayed in MPR selected, the high-resolution data calculation switch 20a is selected. By operating the switch 20a, the data necessary for reconstructing the tomographic image among the X-ray projection data stored in the data storage unit 14 for the selected tomographic image is left at every angle α. It is constructed by the high-resolution reconstruction calculation used and displayed on the display 20. An example is shown in FIG. In this example, S2 is selected from the tomographic images displayed in FIG. 3A, and a tomographic image PS2 obtained by reconstructing the tomographic image with high resolution is displayed.

以上の実施の形態によれば、対象物Wの全体の3次元画像情報が、撮影により収集された複数角度でのX線投影データのうち、実質的に投影角度を間引いて使用した低解像度の再構成演算のもとに、従って速やかに構築されて表示され、その表示された画像上で選択した平面に沿った断層像が、投影角度を間引かない高解像度の再構成演算のもとに構築されて表示されるので、従来のように対象物Wの3次元画像情報を高解像度の再構成演算で行う場合に比して、計算時間が大幅に短縮化され、しかも、必要な断層像は高解像度のもとに表示される。   According to the above-described embodiment, the low-resolution low-resolution image obtained by thinning out the projection angle among the X-ray projection data at a plurality of angles collected by imaging is used as the entire three-dimensional image information of the object W. Under the reconstruction calculation, the tomographic image along the plane selected on the displayed image is quickly constructed and displayed. Since it is constructed and displayed, the calculation time is greatly shortened as compared with the conventional case where the three-dimensional image information of the object W is performed by high-resolution reconstruction calculation, and the necessary tomographic image is displayed. Are displayed under high resolution.

ここで、以上の実施の形態においては、MPR表示により低解像度の断層像を表示し、そのいずれかの断層像を選択してその全体の高解像度の断層像を得ているが、選択した断層像上で更に領域を指定し、その領域についてのみ高解像度の断層像を構築してもよい。   In the above embodiment, a low-resolution tomographic image is displayed by MPR display, and one of the tomographic images is selected to obtain a high-resolution tomographic image as a whole. A region may be further specified on the image, and a high-resolution tomographic image may be constructed only for that region.

また、以上のように高解像度の断層像を得る平面とその領域を指定することに代えて、MPR表示により表示された低解像度の断層像上で3次元領域を指定し、その指定された3次元領域について高解像度の再構成演算を行ってもよい。図4(A),(B)にその例を示す。この図4において(A)は低解像度の再構成演算により得た3次元画像情報を基にMPR表示した状態を示し、図3(A)と同等のS0〜S3の断層像を表示し、そのMPR表示された断層像上で、カーソルCを用いて3次元領域を指定した例を示している。また、この画面上には高解像度3次元データの作成スイッチ20bが併せて表示されている。   Further, instead of designating a plane and its region for obtaining a high-resolution tomographic image as described above, a three-dimensional region is designated on the low-resolution tomographic image displayed by MPR display, and the designated 3 High-resolution reconstruction calculation may be performed on the dimension region. An example is shown in FIGS. 4A shows a state of MPR display based on the three-dimensional image information obtained by the low-resolution reconstruction calculation, and displays the tomographic images S0 to S3 equivalent to FIG. 3A. An example is shown in which a three-dimensional area is designated using a cursor C on a tomographic image displayed in MPR. On this screen, a high-resolution three-dimensional data creation switch 20b is also displayed.

以上のように指定された3次元領域について、高解像度の再構成演算により高解像度の3次元画像情報が求められ、図4(B)に示すように、その高解像度の3次元画像情報に基づくMPR表示する。この例においては、指定された3次元領域の高解像度の3次元画像情報を基に、図4(A)の低解像度によるMPR表示における各断層像S0〜S3と同じ平面に沿った高解像度の断層像PS0〜PS3を表示している。   With respect to the three-dimensional region designated as described above, high-resolution three-dimensional image information is obtained by high-resolution reconstruction calculation, and based on the high-resolution three-dimensional image information as shown in FIG. MPR display. In this example, based on the high-resolution three-dimensional image information of the designated three-dimensional area, the high-resolution along the same plane as the tomographic images S0 to S3 in the low-resolution MPR display of FIG. The tomographic images PS0 to PS3 are displayed.

この実施の形態においても、先の例と同様に、必要とする部位の高解像度の断層像を得るまでに要する時間を従来に比して大幅に短縮化することができる。   Also in this embodiment, as in the previous example, the time required to obtain a high-resolution tomographic image of a required part can be significantly shortened compared to the conventional case.

低解像度の再構成演算の仕方については、上記のように撮影時に角度αごとのX線投影データを収集したとき、角度4αごとのX線投影データのみを用いるほか、X線検出器の画素出力を、例えば互いに隣接する4個の画素出力を平均化もしくは加算し、これら4個の画素の集合を1つの画素として取り扱い、その出力値を上記の平均値もしくは加算値とする方法も採用することができ、更に、以上のように再構成演算に用いるX線投影データの画素数を、撮影により得られた画素数よりも少なくする方法のほか、再構成演算される断層像の画素数を高解像度の再構成演算により得られる断層像の画素数を小さくする方法も採用することができる。ただし、いずれの方法を採用するにしても、低解像度の再構成演算により、対象物全体の3次元画像情報が得られることが望ましい。   As to the low-resolution reconstruction calculation method, when X-ray projection data for each angle α is collected during imaging as described above, only the X-ray projection data for each angle 4α is used, and the pixel output of the X-ray detector is used. For example, a method of averaging or adding the outputs of four pixels adjacent to each other, treating the set of these four pixels as one pixel, and using the output value as the above average value or addition value is also adopted. In addition to the method of reducing the number of pixels of the X-ray projection data used for the reconstruction calculation as described above, the number of pixels of the tomographic image to be reconstructed is increased. A method of reducing the number of pixels of the tomographic image obtained by the resolution reconstruction calculation can also be employed. However, regardless of which method is employed, it is desirable to obtain three-dimensional image information of the entire object by low-resolution reconstruction calculation.

また、装置構成については特に限定されることはなく、上記した実施の形態にようにX線発生装置とX線検出器との間に設けた回転ステージを回転させる構成のほか、X線発生装置とX線検出器の対を対象物の回りに回転させる構成を採用することができる。   The apparatus configuration is not particularly limited. In addition to the configuration in which the rotary stage provided between the X-ray generator and the X-ray detector is rotated as in the above-described embodiment, the X-ray generator And a configuration in which a pair of X-ray detectors is rotated around the object.

本発明の実施の形態の構成図で、機械的構成を表す模式図と制御装置の機能的構成を表すブロック図とを併記して示す図である。In the block diagram of embodiment of this invention, it is a figure which writes together and shows the schematic diagram showing a mechanical structure, and the block diagram showing the functional structure of a control apparatus. 本発明の実施の形態の動作を表すフローチャートである。It is a flowchart showing operation | movement of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態における表示例を示す図で、(A)は低解像度の再構成演算に基づく断層像のMPR表示状態を示す図で、(B)は指定された面の高解像度の再構成演算に基づく断層像の表示状態を示す図である。FIG. 4A is a diagram illustrating a display example in the embodiment of the present invention, FIG. 4A is a diagram illustrating an MPR display state of a tomogram based on a low-resolution reconstruction calculation, and FIG. 4B is a high-resolution reproduction of a specified surface. It is a figure which shows the display state of the tomogram based on a structure calculation. 本発明の他の実施の形態における表示例を示す図で、(A)は低解像度の再構成演算に基づく断層像のMPR表示状態で、高解像度の再構成演算を行うべき領域を指定した状態を示す図であり、(B)は指定された領域の高解像度の再構成演算に基づく断層像のMPR表示状態を示す図である。FIG. 6A is a diagram showing a display example in another embodiment of the present invention, and FIG. 5A is a tomographic image MPR display state based on a low-resolution reconstruction calculation, in which a region for performing a high-resolution reconstruction calculation is designated. (B) is a diagram showing an MPR display state of a tomographic image based on a high-resolution reconstruction calculation of a specified area. 断層像のMPR表示の例を示す図である。It is a figure which shows the example of the MPR display of a tomogram.

符号の説明Explanation of symbols

1 X線発生装置
2 X線検出器
3 回転ステージ
11 X線コントローラ
12 軸制御部
13 画像データ取り込み回路
14 データ記憶部
15 低解像度再構成演算部
16 高解像度再構成演算部
17 低解像度3次元像記憶部
18 高解像度断層像記憶部
19 表示制御部
20 表示器
21 システム制御部
22 操作部
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 X-ray generator 2 X-ray detector 3 Rotation stage 11 X-ray controller 12 Axis control part 13 Image data acquisition circuit 14 Data storage part 15 Low resolution reconstruction calculation part 16 High resolution reconstruction calculation part 17 Low resolution three-dimensional image Storage unit 18 High-resolution tomographic image storage unit 19 Display control unit 20 Display unit 21 System control unit 22 Operation unit

Claims (6)

互いに対向配置されたX線発生装置とX線検出器の間に対象物を配置した状態で、上記X線発生装置とX線検出器の対と対象物とを相対的に所定角度ずつ回転させながら、X線を照射して上記X線検出器の出力を取り込むことにより、複数の角度での対象物のX線投影データを収集して記憶手段に記憶し、その記憶したX線投影データを再構成することによって、対象物の断層像を構築するX線断層像撮影装置において、
上記記憶手段に記憶されたデータを再構成して低解像度の3次元画像情報を得る低解像度再構成演算手段と、その低解像度再構成演算手段による演算結果に基づく画像上で指定された平面および領域について、上記記憶手段に記憶されたデータを再構成することにより高解像度の断層像を構築する高解像度再構成演算手段を備えていることを特徴とするX線断層像撮影装置。
In a state where the object is disposed between the X-ray generator and the X-ray detector that are arranged opposite to each other, the pair of the X-ray generator and the X-ray detector and the object are relatively rotated by a predetermined angle. However, by irradiating X-rays and capturing the output of the X-ray detector, X-ray projection data of the object at a plurality of angles is collected and stored in the storage means, and the stored X-ray projection data is stored. In an X-ray tomography apparatus for constructing a tomogram of an object by reconstructing,
Low-resolution reconstruction calculation means for reconstructing data stored in the storage means to obtain low-resolution three-dimensional image information, a plane designated on the image based on the calculation result by the low-resolution reconstruction calculation means, and An X-ray tomographic imaging apparatus comprising high-resolution reconstruction calculation means for constructing a high-resolution tomographic image by reconstructing data stored in the storage means for an area.
互いに対向配置されたX線発生装置とX線検出器の間に対象物を配置した状態で、上記X線発生装置とX線検出器の対と対象物とを相対的に所定角度ずつ回転させながら、X線を照射して上記X線検出器の出力を取り込むことにより、複数の角度での対象物のX線投影データを収集して記憶手段に記憶し、その記憶したX線投影データを再構成することによって、対象物の断層像を構築するX線断層像撮影装置において、
上記記憶手段に記憶されたデータを再構成して低解像度の3次元画像情報を得る低解像度再構成演算手段と、その低解像度再構成演算手段による演算結果に基づく画像上で指定された3次元領域について、上記記憶手段に記憶されたデータを再構成することにより、高解像度の3次元画像情報を得る高解像度再構成演算手段を備えていることを特徴とするX線断層像撮影装置。
In a state where the object is disposed between the X-ray generator and the X-ray detector that are arranged opposite to each other, the pair of the X-ray generator and the X-ray detector and the object are relatively rotated by a predetermined angle. However, by irradiating X-rays and capturing the output of the X-ray detector, X-ray projection data of the object at a plurality of angles is collected and stored in the storage means, and the stored X-ray projection data is stored. In an X-ray tomography apparatus for constructing a tomogram of an object by reconstructing,
Low-resolution reconstruction calculation means for reconstructing the data stored in the storage means to obtain low-resolution three-dimensional image information, and three-dimensional designated on the image based on the calculation result by the low-resolution reconstruction calculation means An X-ray tomographic imaging apparatus comprising high-resolution reconstruction calculation means for obtaining high-resolution three-dimensional image information by reconstructing data stored in the storage means for an area.
上記低解像度再構成演算手段は、上記記憶手段に記憶されている複数の角度でのX線投影データのうち、一部の角度でのX線投影データを用いて再構成演算を行うことを特徴とする請求項1または2に記載のX線断層像撮影装置。   The low-resolution reconstruction calculation means performs a reconstruction calculation using X-ray projection data at some angles among X-ray projection data at a plurality of angles stored in the storage means. The X-ray tomographic imaging apparatus according to claim 1 or 2. 上記高解像度再構成演算手段は、上記記憶手段に記憶されている複数の角度でのX線投影データのうち、全角度でのX線投影データを用いて再構成演算を行うことを特徴とする請求項1、2または3のいずれか1項に記載のX線断層像撮影装置。   The high-resolution reconstruction calculation means performs a reconstruction calculation using X-ray projection data at all angles among X-ray projection data at a plurality of angles stored in the storage means. The X-ray tomographic imaging apparatus according to any one of claims 1, 2, and 3. 上記低解像度再構成演算手段は、上記記憶手段に記憶されている各角度でのX線投影データについて、上記X線検出器上で互いに隣接する所定の複数の画素の出力の平均値もしくは加算値を算出し、これらの所定の複数の画素を1つの画素として上記平均値もしくは加算値をその出力として再構成演算に供することを特徴とする請求項1、2、3または4に記載のX線断層像撮影装置。   The low-resolution reconstruction calculation unit is configured to calculate an average value or an addition value of outputs of predetermined pixels adjacent to each other on the X-ray detector with respect to the X-ray projection data at each angle stored in the storage unit. 5. The X-ray according to claim 1, wherein the predetermined plurality of pixels are used as one pixel, and the average value or the addition value is used as an output for a reconstruction operation. Tomographic imaging device. 上記低解像度再構成演算手段による演算結果を用いて、互いに異なる複数の面に沿った断層像を再構成して表示器に同時に表示することを特徴とする請求項1、2、3、4または5に記載のX線断層像撮影装置。   The tomographic images along a plurality of different planes are reconstructed using the calculation result by the low-resolution reconstruction calculation means and simultaneously displayed on a display. 5. The X-ray tomographic imaging apparatus according to 5.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013208310A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Toshiba Corp Computerized tomographic apparatus and method for supporting medical diagnostic imaging
JP2015075394A (en) * 2013-10-09 2015-04-20 株式会社島津製作所 Radiation ct apparatus
JP2018196626A (en) * 2017-05-24 2018-12-13 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Medical image diagnostic device and medical image processing device
WO2022070532A1 (en) * 2020-09-29 2022-04-07 富士フイルム株式会社 Image processing device, method for operating image processing device, and program for operating image processing device
WO2022070531A1 (en) * 2020-09-29 2022-04-07 富士フイルム株式会社 Image processing device, method for operating image processing device, and program for operating image processing device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013208310A (en) * 2012-03-30 2013-10-10 Toshiba Corp Computerized tomographic apparatus and method for supporting medical diagnostic imaging
JP2015075394A (en) * 2013-10-09 2015-04-20 株式会社島津製作所 Radiation ct apparatus
JP2018196626A (en) * 2017-05-24 2018-12-13 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Medical image diagnostic device and medical image processing device
JP7039182B2 (en) 2017-05-24 2022-03-22 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 Medical image diagnostic equipment and medical image processing equipment
WO2022070532A1 (en) * 2020-09-29 2022-04-07 富士フイルム株式会社 Image processing device, method for operating image processing device, and program for operating image processing device
WO2022070531A1 (en) * 2020-09-29 2022-04-07 富士フイルム株式会社 Image processing device, method for operating image processing device, and program for operating image processing device
JP7451748B2 (en) 2020-09-29 2024-03-18 富士フイルム株式会社 Image processing device, image processing device operating method, image processing device operating program

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