JP2010005016A - X-ray ct apparatus and program - Google Patents

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正健 貫井
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To suppress burdens on an object such as exposure, a contrast medium amount and restriction time, when obtaining two or more kinds of tomographic images of different time resolutions. <P>SOLUTION: The plurality of tomographic images of high time resolutions are obtained from each of two or more pieces of projection data obtained by one scan without separately performing scan, weighting addition of them is executed in a time base direction and the tomographic images of low time resolutions are obtained. For instance, the projection data corresponding to each of 32 slices 16A-16B are reconfigured into images in each of the first rotation, second rotation and third rotation of a gantry, and the tomographic images of the high time resolutions such as Image_0.3sec, 16A, r1 to Image_0.3sec, 16B, r1 are obtained. They are sectioned by every 8 slices and every 3 rotations of the gantry for instance, and the weighting addition is executed respectively. Thus, the tomographic images of the low time resolutions such as Image_0.9sec, 2A'(5 mm), 1 corresponding to 3 rotations of the gantry for four slices 2A'-2B' whose slice thickness is 8 times are obtained. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、被検体をX線CT(Computed Tomography)撮影するX線CT装置、およびそのためのプログラム(program)に関する。   The present invention relates to an X-ray CT apparatus for X-ray CT (Computed Tomography) imaging of a subject and a program therefor.

放射線画像診断の分野において、診断の種類によっては、時間分解能が異なる複数種類のCT断層像を必要とする場合がある。例えば、頭部領域における虚血性疾患の診断では、X線CT装置を用いて、CTパヒュージョン(perfusion)と呼ばれる血流検査と、CTアンギオ(angio)と呼ばれる血管撮影が行われる(例えば、特許文献1,特許文献2参照)。CTパヒュージョンでは、S/N比が高い断層像を得るために、頭部を比較的遅い速度でスキャン(scan)して、時間分解能が比較的低い断層像を得、頭部領域における血流を観察する。一方、CTアンギオでは、頭部を比較的速い速度でスキャンして、時間分解能が比較的高い断層像を得、血管の細かい状態を観察する。
特開2004−159983号公報 特開2005−6772号公報
In the field of radiological image diagnosis, a plurality of types of CT tomographic images having different time resolutions may be required depending on the type of diagnosis. For example, in the diagnosis of ischemic disease in the head region, a blood flow test called CT perfusion and angiography called CT angio are performed using an X-ray CT apparatus (for example, a patent) Reference 1 and Patent Reference 2). In CT perfusion, in order to obtain a tomographic image with a high S / N ratio, the head is scanned at a relatively slow speed to obtain a tomographic image with a relatively low time resolution, and blood flow in the head region. Observe. On the other hand, in CT angio, the head is scanned at a relatively high speed to obtain a tomographic image having a relatively high time resolution, and the detailed state of the blood vessel is observed.
JP 2004-159983 A JP 2005-6772 A

上述のように、時間分解能が異なるCT断層像を必要とする場合、一般的には、時間分解能が高い断層像を得るためのスキャンと、時間分解能が低い断層像を得るためのスキャンとを別々に行う。   As described above, when CT tomograms having different temporal resolution are required, generally, a scan for obtaining a tomographic image with a high temporal resolution and a scan for obtaining a tomographic image with a low temporal resolution are separated. To do.

しかしながら、スキャンを別々に行うと、被検体への被曝量は増大し、さらに血管造影によるスキャンでは、被検体に投与する造影剤量も増大するため、被検体への負担が大きい。   However, when scanning is performed separately, the exposure dose to the subject increases, and in contrast, an angiographic scan also increases the amount of contrast agent administered to the subject, which places a heavy burden on the subject.

本発明は、上記事情に鑑み、被検体への負担を抑えつつ、時間分解能が異なる複数種類の断層像を得ることが可能なX線CT装置、およびそのためのプログラムを提供することを目的とする。   In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide an X-ray CT apparatus capable of obtaining a plurality of types of tomographic images having different time resolutions while suppressing a burden on a subject, and a program therefor. .

第1の観点では、本発明は、被検体の所定の部位をX線CTスキャンして、それぞれが時間軸方向に並ぶ複数の第1の時間範囲の各々における前記所定の部位に対応し、画像再構成に必要なビュー(view)数のビューデータ(view-data)を含む複数の投影データ(data set)を取得する撮影手段と、前記複数の投影データセットの少なくとも1つに基づいて、前記複数の第1の時間範囲の少なくとも1つにおける前記所定の部位を表す第1の断層像を画像再構成して生成する第1の画像生成手段と、前記複数の投影データセットまたは前記第1の断層像に基づいて、前記第1の時間範囲より時間が長い第2の時間範囲における前記所定の部位を表す第2の断層像を生成する第2の画像生成手段とを備えるX線CT装置を提供する。   In a first aspect, the present invention provides an X-ray CT scan of a predetermined part of a subject, each corresponding to the predetermined part in each of a plurality of first time ranges arranged in the time axis direction, and an image Based on at least one of the plurality of projection data sets, imaging means for obtaining a plurality of projection data (data set) including view data (view-data) for the number of views (view) necessary for reconstruction, First image generation means for reconstructing and generating a first tomographic image representing the predetermined part in at least one of a plurality of first time ranges; and the plurality of projection data sets or the first An X-ray CT apparatus comprising: a second image generating unit configured to generate a second tomographic image representing the predetermined portion in a second time range in which the time is longer than the first time range based on the tomographic image; provide.

第2の観点では、本発明は、前記第2の画像生成手段が、前記複数の投影データセットを重み付け加算して得られる投影データセットに基づいて画像再構成することにより、前記第2の断層像を生成する上記第1の観点のX線CT装置を提供する。   In a second aspect, the present invention relates to the second tomography, wherein the second image generation means reconstructs an image based on a projection data set obtained by weighted addition of the plurality of projection data sets. An X-ray CT apparatus according to the first aspect for generating an image is provided.

第3の観点では、本発明は、前記第1の画像生成手段が、それぞれが前記複数の投影データセットの各々に対応する複数の第1の断層像を生成し、前記第2の画像生成手段が、前記複数の第1の断層像を重み付け加算することにより、前記第2の断層像を生成する上記第1の観点のX線CT装置を提供する。   In a third aspect, the present invention provides the second image generation means, wherein the first image generation means generates a plurality of first tomographic images each corresponding to each of the plurality of projection data sets. However, the X-ray CT apparatus according to the first aspect, which generates the second tomographic image by weighting and adding the plurality of first tomographic images, is provided.

第4の観点では、本発明は、前記所定の部位が、一方向に並ぶ複数のスライス(slice)を含んでおり、前記第1の断層像が、それぞれが前記複数のスライスの各々に対応する断層像である複数の断層像であり、前記第2の断層像が、前記複数のスライスを含む単一のスライスに対応する断層像である上記第1の観点から第3の観点のいずれか1つの観点のX線CT装置を提供する。   In a fourth aspect, according to the present invention, the predetermined portion includes a plurality of slices arranged in one direction, and the first tomographic image corresponds to each of the plurality of slices. Any one of the first to third aspects is a plurality of tomographic images, wherein the second tomographic image is a tomographic image corresponding to a single slice including the plurality of slices. An X-ray CT apparatus according to one aspect is provided.

第5の観点では、本発明は、前記第1の時間範囲が、0.5秒未満の時間幅を有し、前記第2の時間範囲が、0.5秒以上の時間幅を有し、前記複数のスライスの各々が、2ミリメートル(millimeter)未満のスライス厚を有し、前記単一のスライスが、2ミリメートル以上のスライス厚を有する上記第4の観点のX線CT装置を提供する。   In a fifth aspect, the present invention provides that the first time range has a time width of less than 0.5 seconds, the second time range has a time width of 0.5 seconds or more, The X-ray CT apparatus according to the fourth aspect, wherein each of the plurality of slices has a slice thickness of less than 2 millimeters, and the single slice has a slice thickness of 2 millimeters or more.

第6の観点では、本発明は、前記複数の第1の時間範囲が、隣同士が時間軸方向に隣接して並ぶ上記第1の観点から第5の観点のいずれか1つの観点のX線CT装置を提供する。   In a sixth aspect, the present invention provides the X-ray according to any one of the first to fifth aspects, wherein the plurality of first time ranges are arranged adjacent to each other in the time axis direction. A CT apparatus is provided.

第7の観点では、本発明は、前記複数の第1の時間範囲が、隣同士が時間軸方向に一部重複して並ぶ上記第1の観点から第5の観点のいずれか1つの観点のX線CT装置を提供する。   In a seventh aspect, the present invention provides the first time range according to any one of the first to fifth aspects, wherein the plurality of first time ranges are arranged adjacent to each other in the time axis direction. An X-ray CT apparatus is provided.

第8の観点では、本発明は、前記画像再構成に必要なビュー数が、ハーフスキャン(half scan)またはフルスキャン(full scan)に相当するビュー数である上記第1の観点から第7の観点のいずれか1つの観点のX線CT装置を提供する。   In an eighth aspect, the present invention relates to the seventh to seventh aspects, wherein the number of views required for the image reconstruction is a view number corresponding to a half scan or a full scan. An X-ray CT apparatus according to any one of the aspects is provided.

第9の観点では、本発明は、コンピュータ(computer)を、それぞれが時間軸方向に並ぶ複数の第1の時間範囲の各々における前記所定の部位に対応し、画像再構成に必要なビュー数のビューデータを含む複数の投影データセットの少なくとも1つに基づいて、前記複数の第1の時間範囲の少なくとも1つにおける前記所定の部位を表す第1の断層像を画像再構成して生成する第1の画像生成手段と、前記複数の投影データセットに基づいて、前記第1の時間範囲より時間が長い第2の時間範囲における前記所定の部位を表す第2の断層像を生成する第2の画像生成手段として機能させるためのプログラムを提供する。   In a ninth aspect, the present invention relates to a computer corresponding to the predetermined portion in each of a plurality of first time ranges arranged in the time axis direction, and the number of views required for image reconstruction. Based on at least one of a plurality of projection data sets including view data, a first tomographic image representing the predetermined part in at least one of the plurality of first time ranges is generated by image reconstruction. A second tomographic image representing the predetermined part in a second time range in which the time is longer than the first time range, based on one image generation means and the plurality of projection data sets; A program for functioning as an image generation means is provided.

本発明によれば、1度のスキャンで得られた複数の投影データセットから、時間分解能が比較的高い断層像を得るとともに、上記複数の投影データセット全体から時間分解能が比較的低い断層像を得るので、スキャンを別々に行う必要がなく、被検体の負担を抑えつつ、時間分解能が異なる複数種類の断層像を得ることができる。   According to the present invention, a tomographic image having a relatively high time resolution is obtained from a plurality of projection data sets obtained by one scan, and a tomographic image having a relatively low time resolution is obtained from the plurality of projection data sets as a whole. Therefore, it is not necessary to perform scanning separately, and a plurality of types of tomographic images having different time resolutions can be obtained while suppressing the burden on the subject.

また、本発明によれば、1度のスキャンで済むため、撮影時間が全体的に短くなり、診断効率も向上する。   Further, according to the present invention, since only one scan is required, the imaging time is shortened as a whole, and the diagnostic efficiency is improved.

以下、図を参照しながら本発明にかかる実施の形態について説明する。
(第1の実施形態)
Embodiments according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
(First embodiment)

図1は、本発明の一実施形態であるX線CT装置100のを示すブロック(block)図である。X線CT装置100は、操作コンソール(console)1と、撮影テーブル(table)8と、走査ガントリ(gantry)9とを具備している。   FIG. 1 is a block diagram showing an X-ray CT apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The X-ray CT apparatus 100 includes an operation console 1, an imaging table 8, and a scanning gantry 9.

操作コンソール1は、入力装置2、中央処理装置3、制御インタフェース(interface)4、データ収集バッファ(buffer)5、およびモニタ(monitor)6を具備している。入力装置2は、操作者の指示や情報などを受け付ける。中央処理装置3は、スキャン制御処理や画像再構成処理、投影データまたは断層像の重み付け加算処理などを実行する。制御インタフェース4は、中央処理装置3からの制御により、撮影テーブル8や走査ガントリ9へ制御信号などを出力する。データ収集バッファ5は、走査ガントリ9で取得したデータを収集する。モニタ6は、操作画面や断層像などを表示する。   The operation console 1 includes an input device 2, a central processing unit 3, a control interface (interface) 4, a data collection buffer (buffer) 5, and a monitor 6. The input device 2 accepts operator instructions and information. The central processing unit 3 executes scan control processing, image reconstruction processing, projection data or tomographic weighted addition processing, and the like. The control interface 4 outputs a control signal and the like to the imaging table 8 and the scanning gantry 9 under the control of the central processing unit 3. The data collection buffer 5 collects data acquired by the scanning gantry 9. The monitor 6 displays an operation screen, a tomographic image, and the like.

撮影テーブル8は、載置された被検体をその体軸(以下、z方向という)に移動して、走査ガントリ9の空洞部に搬送する。   The imaging table 8 moves the placed subject along its body axis (hereinafter referred to as z direction) and conveys it to the cavity of the scanning gantry 9.

走査ガントリ9は、撮影空間を含む空洞部を有し、その空洞部を中心に回転する回転部7を具備する。回転部7には、X線コントローラ(controller)10、X線管11、コリメータ(collimator)12、X線検出器13、データ収集部14、および回転コントローラ15が搭載されている。X線コントローラ10は、X線管11の管電圧や管電流、X線照射のオンオフなどを制御する。コリメータ12は、X線管11から射出されたX線ビーム(beam)を整形する。X線検出器13は、検出素子がチャネル(channel)方向に複数配設されてなる検出器列をスライス方向に複数有する、いわゆる多列検出器であり、各検出素子は、検出したX線の強度に応じた信号を出力する。データ収集部14は、X線検出器13の出力信号をA/D(analog-digital)変換して被検体の投影データを収集し、データ収集バッファ5に送る。回転コントローラ15は、回転部7の回転速度、回転のオンオフ(on/off)などを制御する。X線管11とX線検出器13とは、空洞部を挟んで対向して配置される。   The scanning gantry 9 has a cavity including an imaging space, and includes a rotating unit 7 that rotates around the cavity. The rotation unit 7 includes an X-ray controller 10, an X-ray tube 11, a collimator 12, an X-ray detector 13, a data collection unit 14, and a rotation controller 15. The X-ray controller 10 controls tube voltage and tube current of the X-ray tube 11, on / off of X-ray irradiation, and the like. The collimator 12 shapes the X-ray beam emitted from the X-ray tube 11. The X-ray detector 13 is a so-called multi-row detector having a plurality of detector rows in the slice direction in which a plurality of detector elements are arranged in the channel direction. A signal corresponding to the intensity is output. The data collection unit 14 performs A / D (analog-digital) conversion on the output signal of the X-ray detector 13 to collect projection data of the subject and sends it to the data collection buffer 5. The rotation controller 15 controls the rotation speed of the rotating unit 7, on / off of rotation, and the like. The X-ray tube 11 and the X-ray detector 13 are disposed to face each other with the cavity portion interposed therebetween.

なお、中央処理装置3および操作ガントリ9は、本発明における撮影手段の一例である。また、中央処理装置3は、本発明における第1の画像生成手段、第2の画像生成手段の一例である。   The central processing unit 3 and the operation gantry 9 are examples of photographing means in the present invention. The central processing unit 3 is an example of a first image generation unit and a second image generation unit in the present invention.

図2は、第1の実施形態によるX線CT装置100におけるスキャン処理の流れを示すフローチャート(flowchart)である。また、図3は、そのスキャン処理の流れを示す概念図である。   FIG. 2 is a flowchart showing a flow of scan processing in the X-ray CT apparatus 100 according to the first embodiment. FIG. 3 is a conceptual diagram showing the flow of the scanning process.

ステップ(step)S1では、スキャンを実施する。具体的には、被検体の所定の部位が含まれる撮影空間を連続的にスキャンして、その所定の部位に対応する複数の投影データセットを収集する。   In step S1, scanning is performed. Specifically, an imaging space including a predetermined part of the subject is continuously scanned, and a plurality of projection data sets corresponding to the predetermined part are collected.

図4は、撮影空間を示す図である。ここでは、図4に示すように、撮影空間Rを、z方向に並ぶ32枚のスライス16A〜1A,1B〜16Bに分け、各スライスについての投影データを収集する。また、1つのスライスを画像再構成するのに必要なビュー数のビューデータを1つの投影データとして考え、ここでは、フルスキャンすなわち360°のビュー角度分に相当するビュー数のビューデータを1つの投影データセットとする。スキャン条件としては、スライス厚を0.625ミリメートル、回転部7の回転速度を0.3秒/回転、スキャン時間を0.9秒間(回転部7の3回転分)とする。   FIG. 4 is a diagram showing a photographing space. Here, as shown in FIG. 4, the imaging space R is divided into 32 slices 16A to 1A and 1B to 16B arranged in the z direction, and projection data for each slice is collected. Further, view data of the number of views necessary for image reconstruction of one slice is considered as one projection data, and here, view data of the number of views corresponding to a full scan, that is, a view angle of 360 ° is set to one Let it be a projection data set. As scanning conditions, the slice thickness is 0.625 mm, the rotation speed of the rotating unit 7 is 0.3 second / rotation, and the scanning time is 0.9 second (for three rotations of the rotating unit 7).

このようなスキャンを実施することにより、図3の上方に示すような複数の投影データ、Proj_0.3sec,16A,r1〜Proj_0.3sec,16B,r1、Proj_0.3sec,16A,r2〜Proj_0.3sec,16B,r2、およびProj_0.3sec,16A,r3〜Proj_0.3sec,16B,r3を収集する。すなわち、時間軸方向に並ぶ複数の時間範囲、t=0〜0.3秒(1回転目)、t=0.3〜0.6秒(2回転目)、t=0.6〜0.9秒(3回転目)の各々において、スライス16A〜1A,1B〜16Bの各々に対応する投影データセットを収集する。なお、投影データセットProj_0.3sec,16A,r1は、時間幅0.3秒、スライス厚0.625ミリメートル時におけるスライス16A、1回転目の投影データセットを意味する。   By performing such a scan, a plurality of projection data as shown in the upper part of FIG. 3, Proj_0.3 sec, 16A, r1 to Proj_0.3 sec, 16B, r1, Proj_0.3 sec, 16A, r2 to Proj_0.3 sec , 16B, r2, and Proj_0.3sec, 16A, r3 to Proj_0.3sec, 16B, r3. That is, a plurality of time ranges arranged in the time axis direction, t = 0 to 0.3 seconds (first rotation), t = 0.3 to 0.6 seconds (second rotation), t = 0.6 to 0. At each of 9 seconds (third rotation), a projection data set corresponding to each of the slices 16A to 1A and 1B to 16B is collected. The projection data set Proj_0.3 sec, 16A, r1 means the projection data set for the first rotation of the slice 16A when the time width is 0.3 seconds and the slice thickness is 0.625 mm.

ステップS2では、画像再構成処理を行う。具体的には、前ステップで得られた複数の投影データセットの各々に対して、逆投影法等を適用することにより、高時間分解能の複数の断層像(第1の断層像)を再構成して生成する。これにより、図3の中央に示すような複数の断層像、Image_0.3sec,16A,r1〜Image_0.3sec,16B,r1、Image_0.3sec,16A,r2〜Image_0.3sec,16B,r2、およびImage_0.3sec,16A,r3〜Image_0.3sec,16B,r3を得る。   In step S2, image reconstruction processing is performed. Specifically, a plurality of high-resolution tomographic images (first tomographic images) are reconstructed by applying a back projection method or the like to each of the plurality of projection data sets obtained in the previous step. And generate. Thereby, a plurality of tomographic images as shown in the center of FIG. 3, Image_0.3sec, 16A, r1 to Image_0.3sec, 16B, r1, Image_0.3sec, 16A, r2 to Image_0.3sec, 16B, r2, and Image_0 .3sec, 16A, r3 ~ Image_0.3sec, 16B, r3 are obtained.

ステップS3では、断層像の重み付け加算処理を行う。具体的には、前ステップで得られた複数の断層像を、所定の空間幅分および所定の時間幅分毎に区分して、区分された断層像群毎に断層像を重み付け加算し、低時間分解能の複数の断層像(第2の断層像)を生成する。ここでは、所定の空間幅分を8スライス分、すなわち5ミリメートル分とし、所定の時間幅分を回転部7の3回転分、すなわち0.9秒間分として区分し、それぞれ重み付け加算する。これにより、撮影空間Rをスライス厚5ミリメートルの4枚のスライス2A′〜2B′に分け、時間範囲をt=0〜0.9秒としたときの各スライスの断層像、すなわち、図3の下方に示すような、低時間分解能かつ低空間分解能の複数の断層像Image_0.9sec,2A'(5mm),1、Image_0.9sec,1A'(5mm),1、Image_0.9sec,1B'(5mm),1、およびImage_0.9sec,2B'(5mm),1を得る。つまり、断層像Image_0.3sec,16A,r1〜Image_0.3sec,9A,r1、Image_0.3sec,16A,r2〜Image_0.3sec,9A,r2、Image_0.3sec,16A,r3〜Image_0.3sec,9A,r3の重み付け加算により、断層像Image_0.9sec,2A'(5mm),1を生成する。同様に、断層像Image_0.3sec,8A,r1〜Image_0.3sec,1A,r1、Image_0.3sec,8A,r2〜Image_0.3sec,1A,r2、Image_0.3sec,8A,r3〜Image_0.3sec,1A,r3の重み付け加算により、断層像Image_0.9sec,1A'(5mm),1を生成する。断層像Image_0.3sec,1B,r1〜Image_0.3sec,8B,r1、Image_0.3sec,1B,r2〜Image_0.3sec,8B,r2、Image_0.3sec,1B,r3〜Image_0.3sec,8B,r3の重み付け加算により、断層像Image_0.9sec,1B'(5mm),1を生成する。断層像Image_0.3sec,9B,r1〜Image_0.3sec,16B,r1、Image_0.3sec,9B,r2〜Image_0.3sec,16B,r2、Image_0.3sec,9B,r3〜Image_0.3sec,16B,r3の重み付け加算により、断層像Image_0.9sec,2B'(5mm),1を生成する。   In step S3, a tomographic weighted addition process is performed. Specifically, the plurality of tomographic images obtained in the previous step are divided into predetermined space widths and predetermined time widths, and the tomographic images are weighted and added for each of the divided tomographic image groups. A plurality of time-resolution tomographic images (second tomographic images) are generated. Here, the predetermined space width is divided into eight slices, that is, 5 millimeters, and the predetermined time width is divided into three rotations of the rotating unit 7, that is, 0.9 seconds, and weighted addition is performed. Thus, the imaging space R is divided into four slices 2A ′ to 2B ′ having a slice thickness of 5 mm, and the tomographic image of each slice when the time range is set to t = 0 to 0.9 seconds, that is, in FIG. Multiple tomographic images with low temporal resolution and low spatial resolution as shown below Image_0.9sec, 2A '(5mm), 1, Image_0.9sec, 1A' (5mm), 1, Image_0.9sec, 1B '(5mm ), 1 and Image_0.9 sec, 2B ′ (5 mm), 1. That is, tomogram Image_0.3sec, 16A, r1 to Image_0.3sec, 9A, r1, Image_0.3sec, 16A, r2 to Image_0.3sec, 9A, r2, Image_0.3sec, 16A, r3 to Image_0.3sec, 9A, A tomographic image Image_0.9 sec, 2A ′ (5 mm), 1 is generated by weighted addition of r3. Similarly, tomogram Image_0.3sec, 8A, r1 to Image_0.3sec, 1A, r1, Image_0.3sec, 8A, r2 to Image_0.3sec, 1A, r2, Image_0.3sec, 8A, r3 to Image_0.3sec, 1A , r3 is weighted and added, and a tomographic image Image_0.9 sec, 1A ′ (5 mm), 1 is generated. Tomography Image_0.3sec, 1B, r1 ~ Image_0.3sec, 8B, r1, Image_0.3sec, 1B, r2 ~ Image_0.3sec, 8B, r2, Image_0.3sec, 1B, r3 ~ Image_0.3sec, 8B, r3 A tomographic image Image_0.9 sec, 1B ′ (5 mm), 1 is generated by weighted addition. Tomography Image_0.3sec, 9B, r1 ~ Image_0.3sec, 16B, r1, Image_0.3sec, 9B, r2 ~ Image_0.3sec, 16B, r2, Image_0.3sec, 9B, r3 ~ Image_0.3sec, 16B, r3 A tomographic image Image_0.9 sec, 2B ′ (5 mm), 1 is generated by weighted addition.

ここで、断層像の重み付け加算処理の一形態を、断層像Image_0.9sec,2A'(5mm),1を生成する場合を例に説明する。   Here, one form of the tomographic image weighted addition processing will be described by taking a case where a tomographic image Image_0.9 sec, 2A ′ (5 mm), 1 is generated as an example.

図5は、断層像の重み付け加算処理の概念を示す図である。   FIG. 5 is a diagram showing the concept of tomographic weighting addition processing.

断層像Image_0.9sec,2A'(5mm),1を生成するには、投影データセットProj_0.3sec,16A,r1〜Proj_0.3sec,9A,r1、Proj_0.3sec,16A,r2〜Proj_0.3sec,9A,r2、およびProj_0.3sec,16A,r3〜Proj_0.3sec,9A,r3をそれぞれ画像再構成して得られる24枚の断層像、すなわち断層像Image_0.3sec,16A,r1〜Image_0.3sec,9A,r1、Image_0.3sec,16A,r2〜Image_0.3sec,9A,r2、およびImage_0.3sec,16A,r3〜Image_0.3sec,9A,r3を用いる。   To generate a tomographic image Image_0.9 sec, 2A ′ (5 mm), 1, the projection data sets Proj_0.3 sec, 16A, r1 to Proj_0.3 sec, 9A, r1, Proj_0.3 sec, 16A, r2 to Proj_0.3 sec, 9A, r2, and Proj_0.3sec, 16A, r3 to Proj_0.3sec, 9A, r3, respectively, 24 tomographic images obtained, ie, tomographic images Image_0.3sec, 16A, r1 to Image_0.3sec, 9A, r1, Image_0.3sec, 16A, r2 to Image_0.3sec, 9A, r2, and Image_0.3sec, 16A, r3 to Image_0.3sec, 9A, r3 are used.

図5に示すように、断層像Image_0.3sec,16A,r1〜Image_0.3sec,9A,r1の各々に、重み係数ww1〜ww8(ww1+…+ww8=1)を順次乗算して加算し、時間範囲t=0〜0.3秒、スライス2A′の断層像を得る。また、断層像Image_0.3sec,16A,r2〜Image_0.3sec,9A,r2の各々に、重み係数ww1〜ww8を順次乗算して加算し、時間範囲t=0.3〜0.6秒、スライス2A′の断層像を得る。同様に、断層像Image_0.3sec,16A,r3〜Image_0.3sec,9A,r3の各々に、重み係数ww1〜ww8を順次乗算して加算し、時間範囲t=0.6〜0.9秒、スライス2A′の断層像を得る。さらに、これら3つの断層像の各々に、重み付け係数w1〜w3(w1+w2+w3=1)を順次乗算して加算し、時間範囲t=0〜0.9秒、スライス2A′の断層像を得る。これを式で表すと次式のようになる。   As shown in FIG. 5, each of the tomographic images Image_0.3sec, 16A, r1 to Image_0.3sec, 9A, r1 is sequentially multiplied and added by weighting factors ww1 to ww8 (ww1 +... + Ww8 = 1), and time A tomographic image of slice 2A ′ is obtained in the range t = 0 to 0.3 seconds. In addition, each of the tomographic images Image_0.3sec, 16A, r2 to Image_0.3sec, 9A, r2 is sequentially multiplied and added by weighting factors ww1 to ww8, and the time range t = 0.3 to 0.6 seconds, slice A 2A ′ tomographic image is obtained. Similarly, weight coefficients ww1 to ww8 are sequentially multiplied and added to each of the tomographic images Image_0.3sec, 16A, r3 to Image_0.3sec, 9A, r3, and the time range t = 0.6 to 0.9 seconds, A tomographic image of slice 2A ′ is obtained. Further, weighting coefficients w1 to w3 (w1 + w2 + w3 = 1) are sequentially multiplied and added to each of these three tomographic images, and the tomographic image of slice 2A ′ in time range t = 0 to 0.9 seconds. Get. This is expressed by the following equation.

Image_0.9sec,2A'(5mm),1
= w1×{ww1×Image_0.3sec,16A,r1+…+ww8×Image_0.3sec,9A,r1}
+ w2×{ww1×Image_0.3sec,16A,r2+…+ww8×Image_0.3sec,9A,r2}
+ w3×{ww1×Image_0.3sec,16A,r3+…+ww8×Image_0.3sec,9A,r3}
ただし、w1+w2+w3=1, ww1+ww2+…+ww8=1 (数式1)
Image_0.9sec, 2A '(5mm), 1
= W1 × {ww1 × Image_0.3sec, 16A, r1 +… + ww8 × Image_0.3sec, 9A, r1}
+ W2 × {ww1 × Image_0.3sec, 16A, r2 +… + ww8 × Image_0.3sec, 9A, r2}
+ W3 × {ww1 × Image_0.3sec, 16A, r3 +… + ww8 × Image_0.3sec, 9A, r3}
However, w1 + w2 + w3 = 1, ww1 + ww2 +… + ww8 = 1 (Formula 1)

なお、重み係数wiおよびwwjには、各断層像の寄与率が均等になるような値を割り当ててもよいし、特定の時間範囲あるいは特定のスライスに対応する断層像の寄与率が大きくなるような値を割り当ててもよい。   The weight coefficients wi and wwj may be assigned values such that the contribution ratio of each tomographic image is equal, or the contribution ratio of the tomographic image corresponding to a specific time range or a specific slice is increased. You may assign different values.

このように、本実施形態によれば、1度のスキャンで得られた複数の投影データセットから、時間分解能が比較的高い断層像を得るとともに、上記複数の投影データセット全体から時間分解能が比較的低い断層像を得るので、スキャンを別々に行う必要がなく、被検体の負担を抑えつつ、時間分解能が異なる複数種類の断層像を得ることができる。   As described above, according to the present embodiment, a tomographic image having a relatively high temporal resolution is obtained from a plurality of projection data sets obtained by one scan, and the temporal resolution is compared from the plurality of projection data sets as a whole. Therefore, a plurality of types of tomographic images with different temporal resolution can be obtained while suppressing the burden on the subject.

また、本実施形態によれば、複数の断層像を、時間軸方向だけでなく、空間軸方向にも重み付け加算しているので、高時間分解能かつ高時間分解能な断層像と、低時間分解能かつ低空間分解能な断層像とを生成することができる。   In addition, according to the present embodiment, since a plurality of tomographic images are weighted and added not only in the time axis direction but also in the spatial axis direction, a high time resolution and high time resolution tomographic image, a low time resolution and A tomographic image with low spatial resolution can be generated.

一般に、CTアンギオ用の断層像は、高時間分解能が求められ、スライス厚を2ミリメートル未満、さらに限定するならば0.625〜1.25ミリメートル程度とし、時間幅を0.5秒未満、さらに限定するならば0.3〜0.4秒程度とする。また、CTパヒュージョン用の断層像は、高S/N比が求められ、スライス厚を2ミリメートル以上、さらに限定するならば4〜6ミリメートル程度とし、時間幅を0.5秒以上、さらに限定するならば0.8〜3.5秒程度とする。本実施形態では、高時間分解能かつ高空間分解能な断層像について、対応するスライス厚を0.625ミリメートル、対応する時間範囲の時間幅を0.3秒とし、低時間分解能かつ低空間分解能な断層像について、対応するスライス厚を5ミリメートル、対応する時間範囲の時間幅を0.9秒としているので、高時間分解能なCTアンギオ用の断層像と、高S/N比であるCTパヒュージョン用の断層像とを共に生成することができる。
(第2の実施形態)
In general, a CT angiographic tomographic image is required to have a high temporal resolution, and the slice thickness is less than 2 millimeters, more limited to about 0.625 to 1.25 millimeters, and the time width is less than 0.5 seconds. If limited, the time is about 0.3 to 0.4 seconds. In addition, a tomogram for CT perfusion is required to have a high S / N ratio, and the slice thickness is set to 2 mm or more, and further limited to about 4 to 6 mm, and the time width is further set to 0.5 seconds or more. If so, the time is about 0.8 to 3.5 seconds. In the present embodiment, for a tomographic image with high temporal resolution and high spatial resolution, the corresponding slice thickness is 0.625 mm, the time width of the corresponding time range is 0.3 seconds, and the tomographic image has low temporal resolution and low spatial resolution. Since the corresponding slice thickness is 5 mm and the time width of the corresponding time range is 0.9 second, the tomographic image for CT angiography with a high temporal resolution and the CT perfusion with a high S / N ratio are used. And tomographic images of both.
(Second Embodiment)

第1の実施形態では、高時間分解能な断層像の時間範囲は、隣同士が時間軸方向に隣接して並んでいるが、隣同士が時間軸方向で一部重複して並ぶようにしてもよい。   In the first embodiment, the time ranges of tomographic images with high temporal resolution are arranged adjacent to each other in the time axis direction, but adjacent to each other in a part of the time axis direction. Good.

図6は、高時間分解能な断層像の時間範囲が隣同士で一部重複する場合における、断層像の重み付け加算処理の概念を示す図である。例えば、図6に示すように、時間範囲t=0〜0.3秒、スライス16A〜9Aに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,t1〜Proj_0.3sec,9A,t1と、時間範囲t=0.1〜0.4秒、スライス16A〜9Aに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,t2〜Proj_0.3sec,9A,t2と、時間範囲t=0.2〜0.5秒、スライス16A〜9Aに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,t3〜Proj_0.3sec,9A,t3とを基に、画像再構成して、24枚の断層像Image_0.3sec,16A,t1〜Image_0.3sec,9A,t1、Image_0.3sec,16A,t2〜Image_0.3sec,9A,t2、およびImage_0.3sec,16A,t3〜Image_0.3sec,9A,t3を得る。そして、これら24枚の断層像を重み付け加算して、時間範囲t=0〜0.5秒、スライス厚5ミリメートルの断層像を生成する。   FIG. 6 is a diagram showing the concept of tomographic weighting addition processing when the time ranges of tomographic images with high temporal resolution partially overlap each other. For example, as shown in FIG. 6, the time range t = 0 to 0.3 seconds, the projection data sets Proj_0.3 sec, 16A, t1 to Proj_0.3 sec, 9A, t1 corresponding to the slices 16A to 9A, and the time range t = 0.1 to 0.4 seconds, projection data sets Proj_0.3sec, 16A, t2 to Proj_0.3sec, 9A, t2 corresponding to slices 16A to 9A, time range t = 0.2 to 0.5 seconds, Based on the projection data sets Proj_0.3sec, 16A, t3 to Proj_0.3sec, 9A, and t3 corresponding to the slices 16A to 9A, the images are reconstructed to obtain 24 tomographic images Image_0.3sec, 16A, t1 to Image_0. Obtain .3 sec, 9A, t1, Image_0.3 sec, 16A, t2 to Image_0.3sec, 9A, t2, and Image_0.3sec, 16A, t3 to Image_0.3sec, 9A, t3. Then, these 24 tomographic images are weighted and added to generate a tomographic image having a time range t = 0 to 0.5 seconds and a slice thickness of 5 mm.

このような第2の実施形態によれば、低時間分解能な断層像の時間幅を、高時間分解能な断層像の時間幅の倍数に限定されず、より細かく設定することが可能になる。また、低時間分解能な断層像を、CTパヒュージョン用の断層像として用いれば、血流のより細かい時間変化を観察することができ、血流量(CBF)の計算精度の向上が期待できる。
(第3の実施形態)
According to the second embodiment, the time width of the tomographic image with low temporal resolution is not limited to a multiple of the time width of the tomographic image with high temporal resolution, and can be set more finely. Further, if a tomographic image with low temporal resolution is used as a tomographic image for CT perfusion, it is possible to observe a finer temporal change in blood flow, and an improvement in calculation accuracy of blood flow (CBF) can be expected.
(Third embodiment)

第1の実施形態では、高時間分解能な断層像を、空間軸方向においても重み付け加算しているが、もちろん、時間軸方向のみ重み付け加算するようにしてもよい。   In the first embodiment, the tomographic image with high temporal resolution is weighted and added also in the spatial axis direction, but of course, only the time axis direction may be weighted and added.

図7は、時間軸方向にのみ加算する場合における、断層像の重み付け加算処理の概念を示す図である。例えば、図7に示すように、時間範囲t=0〜0.3秒、スライス16Aに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,r1と、時間範囲t=0.3〜0.6秒、スライス16Aに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,r2と、時間範囲t=0.6〜0.9秒、スライス16A投影データセットProj_0.3sec,16A,r3とを基に、画像再構成して、3枚の断層像Image_0.3sec,16A,r1、Image_0.3sec,16A,r2、およびImage_0.3sec,16A,r3を得る。そして、これら3枚の断層像を重み付け加算して、時間範囲t=0〜0.9秒、スライス厚0.625ミリメートルの断層像を生成する。   FIG. 7 is a diagram showing the concept of tomographic weighting addition processing in the case of adding only in the time axis direction. For example, as shown in FIG. 7, the time range t = 0 to 0.3 seconds, the projection data set Proj_0.3 sec, 16A, r1 corresponding to the slice 16A, and the time range t = 0.3 to 0.6 seconds, Image reconstruction based on the projection data set Proj_0.3 sec, 16A, r2 corresponding to the slice 16A and the time range t = 0.6 to 0.9 sec, the slice 16A projection data set Proj_0.3sec, 16A, r3 Thus, three tomographic images Image_0.3 sec, 16A, r1, Image_0.3 sec, 16A, r2, and Image_0.3 sec, 16A, r3 are obtained. These three tomographic images are weighted and added to generate a tomographic image having a time range of t = 0 to 0.9 seconds and a slice thickness of 0.625 mm.

このような第3の実施形態によれば、同じスライスについて、高時間分解能かつ低SN比の断層像と、低時間分解能かつ高SN比の断層像とを得ることができ、時間分解能を優先した断層像と、画質を優先した断層像とを同時に観察することができる。
(第4の実施形態)
According to the third embodiment, a tomographic image with a high temporal resolution and a low S / N ratio and a tomographic image with a low temporal resolution and a high SN ratio can be obtained for the same slice, with priority given to the temporal resolution. A tomographic image and a tomographic image giving priority to image quality can be observed simultaneously.
(Fourth embodiment)

上記第1〜第3の実施形態では、重み付け加算処理を画像データ空間で行っているが、本実施形態では、重み付け加算処理を投影データ空間で行う。   In the first to third embodiments, the weighted addition process is performed in the image data space. In the present embodiment, the weighted addition process is performed in the projection data space.

図8は、第4の実施形態によるX線CT装置100におけるスキャン処理の流れを示すフローチャートである。また、図9は、そのスキャン処理の流れを示す概念図である。   FIG. 8 is a flowchart showing the flow of scan processing in the X-ray CT apparatus 100 according to the fourth embodiment. FIG. 9 is a conceptual diagram showing the flow of the scanning process.

ステップS11では、ステップS1と同じ条件でスキャンを実施する。これにより、図9の上方に示すような複数の投影データセット、Proj_0.3sec,16A,r1〜Proj_0.3sec,16B,r1、Proj_0.3sec,16A,r2〜Proj_0.3sec,16B,r2、およびProj_0.3sec,16A,r3〜Proj_0.3sec,16B,r3を収集する。   In step S11, scanning is performed under the same conditions as in step S1. Thereby, a plurality of projection data sets as shown in the upper part of FIG. 9, Proj_0.3 sec, 16A, r1 to Proj_0.3 sec, 16B, r1, Proj_0.3 sec, 16A, r2 to Proj_0.3 sec, 16B, r2, and Collect Proj_0.3sec, 16A, r3 to Proj_0.3sec, 16B, r3.

ステップS12では、第1の画像再構成処理として、ステップS2と同様の画像再構成処理を行う。これにより、図9の中央に示すような複数の高時間分解能な断層像、Image_0.3sec,16A,r1〜Image_0.3sec,16B,r1、Image_0.3sec,16A,r2〜Image_0.3sec,16B,r2、およびImage_0.3sec,16A,r3〜Image_0.3sec,16B,r3を得る。   In step S12, the same image reconstruction process as in step S2 is performed as the first image reconstruction process. Thus, a plurality of high-resolution tomographic images as shown in the center of FIG. 9, Image_0.3 sec, 16A, r1 to Image_0.3 sec, 16B, r1, Image_0.3 sec, 16A, r2 to Image_0.3 sec, 16B, r2 and Image_0.3sec, 16A, r3 to Image_0.3sec, 16B, r3 are obtained.

ステップS13では、投影データの重み付け加算処理を行う。具体的には、ステップS11で得られた複数の投影データセットを、所定の空間幅分および所定の時間幅分毎に区分して、区分された投影データセット群毎に投影データセットを重み付け加算し、低時間分解能の複数の断層像を再構成するための投影データセットを生成する。ここでは、所定の空間幅分を8スライス分、すなわち5ミリメートル分とし、所定の時間幅分を回転部7の3回転分、すなわち0.9秒間分として区分し、それぞれ重み付け加算する。これにより、撮影空間Rをスライス厚5ミリメートルの4枚のスライス2A′〜2B′に分け、時間範囲をt=0〜0.9秒としたときの各スライスの断層像を再構成するための投影データ、すなわち、図9の右下に示すような、複数の投影データセットProj_0.9sec,2A'(5mm),1、Proj_0.9sec,1A'(5mm),1、Proj_0.9sec,1B'(5mm),1、およびProj_0.9sec,2B'(5mm),1を得る。つまり、投影データセットProj_0.3sec,16A,r1〜Proj_0.3sec,9A,r1、Proj_0.3sec,16A,r2〜Proj_0.3sec,9A,r2、Proj_0.3sec,16A,r3〜Proj_0.3sec,9A,r3の重み付け加算により、投影データセットProj_0.9sec,2A'(5mm),1を生成する。同様に、投影データセットProj_0.3sec,8A,r1〜Proj_0.3sec,1A,r1、Proj_0.3sec,8A,r2〜Proj_0.3sec,1A,r2、Proj_0.3sec,8A,r3〜Proj_0.3sec,1A,r3の重み付け加算により、投影データセットProj_0.9sec,1A'(5mm),1を生成する。投影データセットProj_0.3sec,1B,r1〜Proj_0.3sec,8B,r1、Proj_0.3sec,1B,r2〜Proj_0.3sec,8B,r2、Proj_0.3sec,1B,r3〜Proj_0.3sec,8B,r3の重み付け加算により、投影データセットProje_0.9sec,1B'(5mm),1を生成する。投影データセットProj_0.3sec,9B,r1〜Proj_0.3sec,16B,r1、Proj_0.3sec,9B,r2〜Proj_0.3sec,16B,r2、Proj_0.3sec,9B,r3〜Proj_0.3sec,16B,r3の重み付け加算により、投影データセットProj_0.9sec,2B'(5mm),1を生成する。   In step S13, weighted addition processing of projection data is performed. Specifically, the plurality of projection data sets obtained in step S11 are divided into predetermined space widths and predetermined time widths, and weighted addition of the projection data sets is performed for each divided projection data set group. Then, a projection data set for reconstructing a plurality of tomographic images with low temporal resolution is generated. Here, the predetermined space width is divided into eight slices, that is, 5 millimeters, and the predetermined time width is divided into three rotations of the rotating unit 7, that is, 0.9 seconds, and weighted addition is performed. Thereby, the imaging space R is divided into four slices 2A ′ to 2B ′ having a slice thickness of 5 mm, and a tomographic image of each slice is reconstructed when the time range is t = 0 to 0.9 seconds. Projection data, that is, a plurality of projection data sets Proj_0.9sec, 2A ′ (5mm), 1, Proj_0.9sec, 1A ′ (5mm), 1, Proj_0.9sec, 1B ′ as shown in the lower right of FIG. (5 mm), 1 and Proj_0.9 sec, 2B ′ (5 mm), 1. That is, projection data sets Proj_0.3sec, 16A, r1 to Proj_0.3sec, 9A, r1, Proj_0.3sec, 16A, r2 to Proj_0.3sec, 9A, r2, Proj_0.3sec, 16A, r3 to Proj_0.3sec, 9A , r3 by weighted addition, a projection data set Proj_0.9 sec, 2A ′ (5 mm), 1 is generated. Similarly, projection data sets Proj_0.3sec, 8A, r1 to Proj_0.3sec, 1A, r1, Proj_0.3sec, 8A, r2 to Proj_0.3sec, 1A, r2, Proj_0.3sec, 8A, r3 to Proj_0.3sec, A projection data set Proj_0.9 sec, 1A ′ (5 mm), 1 is generated by weighted addition of 1A, r3. Projection data set Proj_0.3sec, 1B, r1 to Proj_0.3sec, 8B, r1, Proj_0.3sec, 1B, r2 to Proj_0.3sec, 8B, r2, Proj_0.3sec, 1B, r3 to Proj_0.3sec, 8B, r3 Projection data set Proje_0.9 sec, 1B ′ (5 mm), 1 is generated. Projection data set Proj_0.3sec, 9B, r1 to Proj_0.3sec, 16B, r1, Proj_0.3sec, 9B, r2 to Proj_0.3sec, 16B, r2, Proj_0.3sec, 9B, r3 to Proj_0.3sec, 16B, r3 Projection data set Proj_0.9 sec, 2B ′ (5 mm), 1 is generated.

ステップS14では、第2の画像再構成処理を行う。具体的には、前ステップで得られた投影データセットProj_0.9sec,2A'(5mm),1、Proj_0.9sec,1A'(5mm),1、Proj_0.9sec,1B'(5mm),1、Proj_0.9sec,2B'(5mm),1の各々について画像再構成し、図9の下方に示すような、低時間分解能な複数の断層像、Image_0.9sec,2A'(5mm),1、Image_0.9sec,1A'(5mm),1、Image_0.9sec,1B'(5mm),1、Image_0.9sec,2B'(5mm),1を得る。   In step S14, a second image reconstruction process is performed. Specifically, the projection data sets Proj_0.9 sec, 2A ′ (5 mm), 1, Proj_0.9 sec, 1A ′ (5 mm), 1, Proj_0.9 sec, 1B ′ (5 mm), 1, obtained in the previous step, Image reconstruction is performed for each of Proj_0.9 sec, 2B ′ (5 mm), 1, and a plurality of tomographic images with low temporal resolution, Image_0.9 sec, 2A ′ (5 mm), 1, Image_0, as shown in the lower part of FIG. .9 sec, 1A ′ (5 mm), 1, Image_0.9 sec, 1B ′ (5 mm), 1, Image_0.9 sec, 2B ′ (5 mm), 1 are obtained.

ここで、投影データセットの重み付け加算処理の一形態を、断層像Image_0.9sec,2A'(5mm),1を生成する場合を例に説明する。   Here, one form of weighted addition processing of the projection data set will be described by taking as an example the case of generating a tomographic image Image_0.9 sec, 2A ′ (5 mm), 1.

図10は、投影データの重み付け加算処理とその後の画像再構成処理の概念を示す図である。   FIG. 10 is a diagram showing the concept of the weighted addition process of projection data and the subsequent image reconstruction process.

断層像Image_0.9sec,2A'(5mm),1を生成するには、24個の投影データProj_0.3sec,16A,r1〜Proj_0.3sec,9A,r1、Proj_0.3sec,16A,r2〜Proj_0.3sec,9A,r2、およびProj_0.3sec,16A,r3〜Proj_0.3sec,9A,r3を重み付け加算して、投影データセットProj_0.9sec,2A'(5mm),1を得る。すなわち、図10に示すように、投影データセットProj_0.3sec,16A,r1〜Proj_0.3sec,9A,r1の各々に、重み係数ww1〜ww8(ww1+…+ww8=1)を順次乗算して加算し、時間範囲t=0〜0.3秒、スライス2A′の断層像を再構成するための投影データセットを得る。また、投影データセットProj_0.3sec,16A,r2〜Proj_0.3sec,9A,r2の各々に、重み係数ww1〜ww8を順次乗算して加算し、時間範囲t=0.3〜0.6秒、スライス2A′の断層像を再構成するための投影データセットを得る。同様に、投影データセットProj_0.3sec,16A,r3〜Proj_0.3sec,9A,r3の各々に、重み係数ww1〜ww8を順次乗算して加算し、時間範囲t=0.6〜0.9秒、スライス2A′の断層像を再構成するための投影データセットを得る。さらに、これら3つの投影データセットの各々に、重み付け係数w1〜w3(w1+w2+w3=1)を順次乗算して加算し、時間範囲t=0〜0.9秒、スライス2A′の断層像を再構成するための投影データセットを得る。これを式で表すと次式のようになる。   To generate a tomogram Image_0.9 sec, 2A ′ (5 mm), 1, 24 projection data Proj_0.3 sec, 16A, r1 to Proj_0.3 sec, 9A, r1, Proj_0.3 sec, 16A, r2 to Proj_0. 3 sec, 9A, r2, and Proj_0.3 sec, 16A, r3 to Proj_0.3 sec, 9A, r3 are weighted and added to obtain a projection data set Proj_0.9 sec, 2A ′ (5 mm), 1. That is, as shown in FIG. 10, each of the projection data sets Proj_0.3 sec, 16A, r1 to Proj_0.3 sec, 9A, r1 is sequentially multiplied and added by weighting factors ww1 to ww8 (ww1 +... + Ww8 = 1). Then, a projection data set for reconstructing a tomographic image of the slice 2A ′ in the time range t = 0 to 0.3 seconds is obtained. Further, each of the projection data sets Proj_0.3 sec, 16A, r2 to Proj_0.3 sec, 9A, r2 is sequentially multiplied and added by weighting factors ww1 to ww8, and the time range t = 0.3 to 0.6 seconds, A projection data set for reconstructing a tomographic image of slice 2A ′ is obtained. Similarly, weighting factors ww1 to ww8 are sequentially multiplied and added to each of the projection data sets Proj_0.3sec, 16A, r3 to Proj_0.3sec, 9A, r3, and the time range t = 0.6 to 0.9 seconds. A projection data set for reconstructing a tomographic image of slice 2A ′ is obtained. Further, weighting coefficients w1 to w3 (w1 + w2 + w3 = 1) are sequentially multiplied and added to each of these three projection data sets, and the tomographic slice of slice 2A ′ is obtained with a time range t = 0 to 0.9 seconds. A projection data set for reconstructing the image is obtained. This is expressed by the following equation.

Proj_0.9sec,2A'(5mm),1
= w1×{ww1×Proj_0.3sec,16A,r1+…+ww8×Proj_0.3sec,9A,r1}
+ w2×{ww1×Proj_0.3sec,16A,r2+…+ww8×Proj_0.3sec,9A,r2}
+ w3×{ww1×Proj_0.3sec,16A,r3+…+ww8×Proj_0.3sec,9A,r3}
ただし、w1+w2+w3=1, ww1+ww2+…+ww8=1 (数式2)
Proj_0.9sec, 2A '(5mm), 1
= W1 × {ww1 × Proj_0.3sec, 16A, r1 +… + ww8 × Proj_0.3sec, 9A, r1}
+ W2 x {ww1 x Proj_0.3sec, 16A, r2 + ... + ww8 x Proj_0.3sec, 9A, r2}
+ W3 x {ww1 x Proj_0.3sec, 16A, r3 + ... + ww8 x Proj_0.3sec, 9A, r3}
However, w1 + w2 + w3 = 1, ww1 + ww2 +… + ww8 = 1 (Formula 2)

なお、重み係数wiおよびwwjには、各投影データセットの寄与率が均等になるような値を割り当ててもよいし、特定の時間範囲あるいは特定のスライスに対応する投影データセットの寄与率が大きくなるような値を割り当ててもよい。   The weighting factors wi and wwj may be assigned values such that the contribution ratio of each projection data set is equal, or the contribution ratio of the projection data set corresponding to a specific time range or a specific slice is large. Such a value may be assigned.

後は、投影データセットProj_0.9sec,2A'(5mm),1を基に画像再構成することで、時間範囲t=0〜0.9秒、スライス2A′の断層像Image_0.9sec,2A'(5mm),1を得ることができる。
(第5の実施形態)
After that, by reconstructing the image based on the projection data set Proj_0.9 sec, 2A ′ (5 mm), 1, the tomographic image Image_0.9 sec, 2A ′ of the time range t = 0 to 0.9 seconds and the slice 2A ′ (5mm), 1 can be obtained.
(Fifth embodiment)

第4の実施形態では、高時間分解能な断層像を再構成するための投影データセットの時間範囲は、隣同士が時間軸方向に隣接して並んでいるが、隣同士が時間軸方向で一部重複して並ぶようにしてもよい。   In the fourth embodiment, the time ranges of the projection data set for reconstructing a tomographic image with high time resolution are arranged adjacent to each other in the time axis direction, but adjacent to each other in the time axis direction. It may be arranged in duplicate.

図11は、高時間分解能な断層像を再構成するための投影データセットの時間範囲が隣同士で一部重複する場合における、投影データセットの重み付け加算処理の概念を示す図である。例えば、図11に示すように、時間範囲t=0〜0.3秒、スライス16A〜9Aに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,t1〜Proj_0.3sec,9A,t1と、時間範囲t=0.1〜0.4秒、スライス16A〜9Aに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,t2〜Proj_0.3sec,9A,t2と、時間範囲t=0.2〜0.5秒、スライス16A〜9Aに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,t3〜Proj_0.3sec,9A,t3とを重み付け加算して、時間範囲t=0〜0.5秒、スライス厚5ミリメートルの断層像を再構成するための投影データセットを生成する。このようにすれば、低時間分解能な断層像の時間幅を、高時間分解能な断層像の時間幅の倍数に限定されず、より細かく設定することが可能になる。
(第6の実施形態)
FIG. 11 is a diagram illustrating the concept of weighted addition processing of projection data sets when the time ranges of projection data sets for reconstructing a tomographic image with high temporal resolution partially overlap each other. For example, as shown in FIG. 11, the time range t = 0 to 0.3 seconds, the projection data sets Proj_0.3 sec, 16A, t1 to Proj_0.3 sec, 9A, t1 corresponding to the slices 16A to 9A, and the time range t = 0.1 to 0.4 seconds, projection data sets Proj_0.3sec, 16A, t2 to Proj_0.3sec, 9A, t2 corresponding to slices 16A to 9A, time range t = 0.2 to 0.5 seconds, The projection data sets Proj_0.3sec, 16A, t3 to Proj_0.3sec, 9A, t3 corresponding to the slices 16A to 9A are weighted and added, and a tomogram with a time range t = 0 to 0.5 seconds and a slice thickness of 5 mm A projection data set for reconstructing is generated. In this way, the time width of the tomographic image with low time resolution is not limited to a multiple of the time width of the tomographic image with high time resolution, and can be set more finely.
(Sixth embodiment)

第4の実施形態では、高時間分解能な断層像を再構成するための投影データセットを、空間軸方向においても重み付け加算しているが、もちろん、時間軸方向のみ重み付け加算するようにしてもよい。   In the fourth embodiment, the projection data set for reconstructing a tomographic image with high temporal resolution is weighted and added also in the spatial axis direction, but of course, only the time axis direction may be weighted and added. .

図12は、時間軸方向にのみ加算する場合における、投影データの重み付け加算処理の概念を示す図である。例えば、図12に示すように、時間範囲t=0〜0.3秒、スライス16Aに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,r1と、時間範囲t=0.3〜0.6秒、スライス16Aに対応する投影データセットProj_0.3sec,16A,r2と、時間範囲t=0.6〜0.9秒、スライス16A投影データセットProj_0.3sec,16A,r3とを重み付け加算して、時間範囲t=0〜0.9秒、スライス厚0.625ミリメートルの断層像を再構成するための投影データセットを生成する。   FIG. 12 is a diagram showing the concept of the weighted addition process of projection data when adding only in the time axis direction. For example, as shown in FIG. 12, the time range t = 0 to 0.3 seconds, the projection data set Proj_0.3 sec, 16A, r1 corresponding to the slice 16A, and the time range t = 0.3 to 0.6 seconds, The projection data set Proj_0.3sec, 16A, r2 corresponding to the slice 16A and the time range t = 0.6 to 0.9 seconds, and the slice 16A projection data set Proj_0.3sec, 16A, r3 are weighted and added to obtain a time. A projection data set for reconstructing a tomographic image having a range t = 0 to 0.9 seconds and a slice thickness of 0.625 mm is generated.

なお、本発明は、上記の各実施形態に限定されず、その趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更および追加が可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and additions can be made without departing from the spirit of the present invention.

上記実施形態では、1度のスキャンとして、被検体の一定の部位を連続的にアキシャルスキャンする、いわゆるシネスキャン(cine scan)を例に説明している。しかし、この1度のスキャンは、例えば、被検体の所定の部位に含まれる互いに異なる範囲を交互にアキシャルスキャン(axial
scan)する、いわゆるアキシャルシャトルスキャン(axial shuttle scan)としてもよいし、比較的広い範囲をヘリカルスキャン(helical
scan)で往復する、いわゆるヘリカルシャトルスキャン(helical shuttle scan)などとしてもよい。
In the above embodiment, as one scan, a so-called cine scan in which a certain portion of the subject is continuously axially scanned is described as an example. However, this one scan is performed by, for example, alternately scanning different ranges included in a predetermined part of the subject.
a so-called axial shuttle scan, or a relatively wide range of helical scans.
It may be a so-called helical shuttle scan that reciprocates by scanning.

また、スライス数やスライス厚、スキャン時間などの条件は、上記の具体例に限定されない。   The conditions such as the number of slices, slice thickness, and scan time are not limited to the above specific examples.

また、X線検出器13の検出器列の数とスライス数とは、一致しなくてよく、投影データ間の重み付け加算により導出したものを高時間分解能な断層像を再構成するための投影データとして用いてもよい。   In addition, the number of detector rows and the number of slices of the X-ray detector 13 do not have to coincide with each other, and projection data for reconstructing a tomographic image with high time resolution derived by weighted addition between projection data. It may be used as

なお、コンピュータを、1度のスキャンで得られた複数の投影データの各々を基に、高時間分解能な複数の断層像を生成する手段と、上記複数の投影データを基に、低時間分解能な断層像を生成する手段ととして機能させるためのプログラムも、本発明の一実施形態である。   Note that the computer has a means for generating a plurality of tomographic images with high time resolution based on each of the plurality of projection data obtained by one scan and a low time resolution based on the plurality of projection data. A program for functioning as a means for generating a tomographic image is also an embodiment of the present invention.

第1の実施形態によるX線CT装置を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an X-ray CT apparatus according to a first embodiment. 第1の実施形態によるX線CT装置100におけるスキャン処理の流れを示すフローチャートである。3 is a flowchart showing a flow of scan processing in the X-ray CT apparatus 100 according to the first embodiment. 第1の実施形態によるスキャン処理の流れを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the flow of the scanning process by 1st Embodiment. 撮影空間を示す図である。It is a figure which shows imaging space. 断層像の重み付け加算処理の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the weighted addition process of a tomogram. 第2の実施形態による断層像の重み付け加算処理の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the weighting addition process of the tomographic image by 2nd Embodiment. 第3の実施形態による断層像の重み付け加算処理の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the weighting addition process of the tomogram by 3rd Embodiment. 第4の実施形態によるX線CT装置100におけるスキャン処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the scanning process in the X-ray CT apparatus 100 by 4th Embodiment. 第4の実施形態によるスキャン処理の流れを示す概念図である。It is a conceptual diagram which shows the flow of the scanning process by 4th Embodiment. 投影データの重み付け加算処理とその後の画像再構成処理の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the weighting addition process of projection data, and the image reconstruction process after that. 第5の実施形態による投影データの重み付け加算処理の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the weighting addition process of the projection data by 5th Embodiment. 第6の実施形態による投影データの重み付け加算処理の概念を示す図である。It is a figure which shows the concept of the weighting addition process of the projection data by 6th Embodiment.

符号の説明Explanation of symbols

100 X線CT装置
1 操作コンソール
2 入力装置
3 中央処理装置
4 制御インタフェース
5 データ収集バッファ
6 モニタ
7 回転部
8 撮影テーブル
9 走査ガントリ
10 X線コントローラ
11 X線管
12 コリメータ
13 X線検出器
14 データ収集部
15 回転コントローラ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 X-ray CT apparatus 1 Operation console 2 Input device 3 Central processing unit 4 Control interface 5 Data acquisition buffer 6 Monitor 7 Rotating part 8 Imaging table 9 Scanning gantry 10 X-ray controller 11 X-ray tube 12 Collimator 13 X-ray detector 14 Data Collection unit 15 Rotation controller

Claims (9)

被検体の所定の部位をX線CTスキャンして、それぞれが時間軸方向に並ぶ複数の第1の時間範囲の各々における前記所定の部位に対応し、画像再構成に必要なビュー数のビューデータを含む複数の投影データセットを取得する撮影手段と、
前記複数の投影データセットの少なくとも1つに基づいて、前記複数の第1の時間範囲の少なくとも1つにおける前記所定の部位を表す第1の断層像を画像再構成して生成する第1の画像生成手段と、
前記複数の投影データセットまたは前記第1の断層像に基づいて、前記第1の時間範囲より時間が長い第2の時間範囲における前記所定の部位を表す第2の断層像を生成する第2の画像生成手段とを備えるX線CT装置。
X-ray CT scan of a predetermined part of the subject, view data corresponding to the predetermined part in each of the plurality of first time ranges arranged in the time axis direction, and the number of views necessary for image reconstruction Photographing means for acquiring a plurality of projection data sets including:
Based on at least one of the plurality of projection data sets, a first image is generated by reconstructing a first tomographic image representing the predetermined part in at least one of the plurality of first time ranges. Generating means;
Based on the plurality of projection data sets or the first tomographic image, a second tomographic image representing the predetermined part in a second time range in which the time is longer than the first time range is generated. An X-ray CT apparatus comprising image generation means.
前記第2の画像生成手段は、前記複数の投影データセットを重み付け加算して得られる投影データセットに基づいて画像再構成することにより、前記第2の断層像を生成する請求項1に記載のX線CT装置。   2. The second image generation unit according to claim 1, wherein the second image generation unit generates the second tomographic image by reconstructing an image based on a projection data set obtained by weighted addition of the plurality of projection data sets. X-ray CT system. 前記第1の画像生成手段は、それぞれが前記複数の投影データセットの各々に対応する複数の第1の断層像を生成し、
前記第2の画像生成手段は、前記複数の第1の断層像を重み付け加算することにより、前記第2の断層像を生成する請求項1に記載のX線CT装置。
The first image generating means generates a plurality of first tomographic images each corresponding to each of the plurality of projection data sets;
The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein the second image generation unit generates the second tomographic image by weighted addition of the plurality of first tomographic images.
前記所定の部位は、一方向に並ぶ複数のスライスを含んでおり、
前記第1の断層像は、それぞれが前記複数のスライスの各々に対応する複数の断層像であり、
前記第2の断層像は、前記複数のスライスを含む単一のスライスに対応する断層像である請求項1から請求項3のいずれか1項に記載のX線CT装置。
The predetermined part includes a plurality of slices arranged in one direction,
The first tomogram is a plurality of tomograms each corresponding to each of the plurality of slices;
The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein the second tomogram is a tomogram corresponding to a single slice including the plurality of slices.
前記第1の時間範囲は、0.5秒未満の時間幅を有し、
前記第2の時間範囲は、0.5秒以上の時間幅を有し、
前記複数のスライスの各々は、2ミリメートル未満のスライス厚を有し、
前記単一のスライスは、2ミリメートル以上のスライス厚を有する請求項4に記載のX線CT装置。
The first time range has a time width of less than 0.5 seconds;
The second time range has a time width of 0.5 seconds or more,
Each of the plurality of slices has a slice thickness of less than 2 millimeters;
The X-ray CT apparatus according to claim 4, wherein the single slice has a slice thickness of 2 millimeters or more.
前記複数の第1の時間範囲は、隣同士が時間軸方向に隣接して並ぶ請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のX線CT装置。   The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein the plurality of first time ranges are arranged adjacent to each other in the time axis direction. 前記複数の第1の時間範囲は、隣同士が時間軸方向に一部重複して並ぶ請求項1から請求項5のいずれか1項に記載のX線CT装置。   6. The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein in the plurality of first time ranges, adjacent ones overlap with each other in the time axis direction. 前記画像再構成に必要なビュー数は、ハーフスキャンまたはフルスキャンに相当するビュー数である請求項1から請求項7のいずれか1項に記載のX線CT装置。   The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein the number of views necessary for the image reconstruction is a view number corresponding to a half scan or a full scan. コンピュータを、
それぞれが時間軸方向に並ぶ複数の第1の時間範囲の各々における前記所定の部位に対応し、画像再構成に必要なビュー数のビューデータを含む複数の投影データセットの少なくとも1つに基づいて、前記複数の第1の時間範囲の少なくとも1つにおける前記所定の部位を表す第1の断層像を、画像再構成して生成する第1の画像生成手段と、
前記複数の投影データセットに基づいて、前記第1の時間範囲より時間が長い第2の時間範囲における前記所定の部位を表す第2の断層像を生成する第2の画像生成手段として機能させるためのプログラム。
Computer
Based on at least one of a plurality of projection data sets each corresponding to the predetermined portion in each of the plurality of first time ranges arranged in the time axis direction and including view data of the number of views necessary for image reconstruction. First image generating means for reconstructing and generating a first tomographic image representing the predetermined part in at least one of the plurality of first time ranges;
To function as a second image generation unit that generates a second tomographic image representing the predetermined part in a second time range that is longer than the first time range based on the plurality of projection data sets. Program.
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