JP2016055164A - X線コンピュータ断層撮影装置、画像再構成方法及び画像再構成プログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】X線管13は、X線を発生する。光子計数検出器15は、X線管13から発生され被検体を透過したX線を検出するX線検出器27と、X線検出器27により検出されたX線のスペクトラムを複数のエネルギー帯域について収集するデータ収集回路29と、を有する。再構成回路53は、X線管13と光子計数検出器15とを用いたスキャンにおける既知の入射スペクトラムと光子計数検出器15の応答関数に含まれる複数のパラメータについて予め設定された複数の初期値とに基づいて、各エネルギー帯域のモデル化スペクトラムを算出する。再構成回路53は、データ収集回路29からの出力スペクトラムとモデル化スペクトラムとの比較結果に基づいて、当該応答関数についての最適化された複数の係数を決定する。
【選択図】 図1
Description
Claims (14)
- X線を発生するX線発生部と、
前記X線管から発生され被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、前記X線検出器により検出されたX線のスペクトラムを複数のエネルギー帯域について収集するデータ収集回路と、を有するX線検出部と、
前記X線発生部と前記X線検出部とを用いたスキャンにおける既知の入射スペクトラムと前記X線検出部の応答関数に含まれる複数の係数について予め設定された複数の初期値とに基づいて、前記X線検出部の各エネルギー帯域のモデル化スペクトラムを算出する算出部と、
前記データ収集回路からの出力スペクトラムと前記モデル化スペクトラムとの比較結果に基づいて、前記応答関数についての最適化された複数の係数を決定する決定部と、
を具備するX線コンピュータ断層撮影装置。 - 前記決定部は、前記出力スペクトラムと前記モデル化スペクトラムとのエネルギー帯域毎の差分を計算し、前記計算された各エネルギー帯域の差分の自乗が重み係数により重みづけされた自乗を計算し、前記重みづけされた各エネルギー帯域の自乗を加算して根自乗平均誤差を計算し、前記根自乗平均誤差に基づいて前記最適化された複数の係数を決定する、請求項1記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
- 前記算出部は、前記入射スペクトラムと前記複数の初期値と前記X線検出部によるX線の計数率とに基づいて前記モデル化スペクトラムを算出する、請求項1記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
- 前記算出部は、前記入射スペクトラムの前記各エネルギー帯域の光子計数を前記複数のエネルギー帯域に亘る光子計数で除することにより、前記各エネルギー帯域の正規化されたモデル化スペクトラムを決定する、請求項2記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
- 前記決定部は、前記出力スペクトラムの前記各エネルギー帯域の光子計数を前記複数のエネルギー帯域に亘る光子計数で除することにより、前記各エネルギー帯域の正規化された出力スペクトラムを決定する、請求項4記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
- 前記決定部は、前記根自乗平均誤差(RMSE)を、
- 前記最適化された複数の係数は、前記根自乗平均誤差の最小値を与える、請求項2記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
- 前記決定部は、特定の最適化方法を用いて前記複数の係数を更新して前記最適化された複数の係数を決定する、請求項2記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
- 前記決定部は、ニュートン法、最急降下法、非線形共役勾配法及び非線形最小自乗法の何れか一つを用いて前記複数の係数を更新して前記最適化された複数の係数を決定する、請求項2記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
- 前記決定部は、前記根自乗平均誤差が所定の停止基準を満たす前記複数の係数を前記最適化された複数の係数に決定する、請求項2記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
- 前記決定部は、前記複数の係数のうちの少なくとも1つの係数を更新する毎に前記根自乗平均誤差を計算し、所定の反復回数だけ更新された後の前記複数の係数を前記最適化された複数の係数に決定する、請求項2記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
- 前記データ収集回路からの出力スペクトラムを前記最適化された複数の係数に基づいて補正する補正部、を更に備える請求項1記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
- X線を発生するX線発生部と、前記X線管から発生され被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、前記X線検出器により検出されたX線のスペクトラムを複数のエネルギー帯域について収集するデータ収集回路と、を有するX線検出部と、前記X線のスペクトラムに関するデータを処理する処理回路と、を具備するX線コンピュータ断層撮影装置の画像再構成方法であって、
前記処理回路により、前記X線発生部と前記X線検出部とを用いたスキャンにおける既知の入射スペクトラムと前記X線検出部の応答関数に含まれる複数の係数について予め設定された複数の初期値とに基づいて、前記X線検出部の各エネルギー帯域のモデル化スペクトラムを算出し、
前記処理回路により、前記データ収集回路からの出力スペクトラムと前記モデル化スペクトラムとの比較結果に基づいて前記応答関数についての最適化された複数の係数を決定する、
ことを具備する画像再構成方法。 - X線を発生するX線発生部と、前記X線管から発生され被検体を透過したX線を検出するX線検出器と、前記X線検出器により検出されたX線のスペクトラムを複数のエネルギー帯域について収集するデータ収集回路と、を有するX線検出部と、前記X線のスペクトラムに関するデータを処理する処理回路と、を具備するX線コンピュータ断層撮影装置のコンピュータに、
前記X線発生部と前記X線検出部とを用いたスキャンにおける既知の入射スペクトラムと前記X線検出部の応答関数に含まれる複数の係数について予め設定された複数の初期値とに基づいて、前記X線検出部の各エネルギー帯域のモデル化スペクトラムを算出する機能と、
前記データ収集回路からの出力スペクトラムと前記モデル化スペクトラムとの比較結果に基づいて前記応答関数についての最適化された複数の係数を決定する機能と、
を実現させる画像再構成プログラム。
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