JP2017060898A - X線コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本実施形態に係るX線CT装置1は、X線管103とX線検出器107とを互いに対向して支持し、回転軸周りに回転可能な回転フレーム113と、X線検出器107からの出力に基づいて回転フレーム113の回転に応じて周期的に複数のデータセットを発生するデータセット発生部と、データセットにおいて同位相の2つのデータセット間の差分を計算することにより差分データセットを発生する差分データセット発生部135と、差分データセットにおけるデータ値と所定の閾値とを用いて差分データセットに対するデータ圧縮によるデータ値の欠落の有無を判定する判定部137と、データ値が無欠落であると判定された差分データセットを圧縮するデータ圧縮部139と、圧縮された差分データセットを記憶するデータセット記憶部141と、を具備することを特徴とする。
【選択図】 図1
Description
図1は、第1の実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置1の構成の一例を示す構成図である。X線コンピュータ断層撮影装置1は、架台部100と、データ展開部200と、前処理部300と、記憶部400と、再構成部500と、表示部600と、入力部700と、制御部800とを有する。
図2は、データ圧縮装置119の構成を示す構成図である。図2に示すように、データ圧縮装置119は、メモリ131と、データ圧縮制御部133と、差分データセット発生部135と、判定部137と、データ圧縮部139と、データセット記憶部141とを有する。
データセット圧縮機能とは、まず、回転フレーム113の2回転目以降の複数の純生データセットに基づいて発生された差分データセットのデータ値と所定の閾値とを用いて、差分データセットに対するデータ圧縮においてデータ値の欠落の有無を判定する。次いで、この判定結果に応じて、差分データセットを圧縮した圧縮データセットを記憶し、または差分データセットを非圧縮で記憶する機能である。
天板に載置された被検体に対して、スキャンが開始される(ステップSa1)。1ビューに相当する純生データセットが収集される(ステップSa2)。回転フレーム113の回転数が1回転目であれば(ステップSa3)、収集された純生データセットが、データセット記憶部141に記憶される。回転フレーム113の回転数が1回転を超えるまで(ステップSa3)、ステップSa2乃至ステップSa4の処理が繰り返される。
非接触データ伝送部121を介して、データセット記憶部141に記憶された圧縮データセットと差分データセットと純生データセットとが、データ展開部200に伝送される(ステップSb1)。なお、データセット記憶部141に記憶された純生データセットは、非接触データ伝送部121を介して前処理部300にも伝送される。圧縮データセットが差分データセットに展開される(ステップSb2)。回転フレーム113の回転数が隣接し、かつビュー数が等しい(同位相)の純生データセットと差分データセットとに基づいて、純生データセットが発生(データ展開)される(ステップSb3)。
第1の実施形態との相違は、データ圧縮によりデータ値が欠落すると判定された差分データセット(以下、欠落判定データセットと呼ぶ)において、データ圧縮により欠落する欠落データを特定し、欠落判定データセットを圧縮した圧縮データセットと欠落データとを関連付けてデータセット記憶部141に記憶させることにある。
第1の実施形態との相違は、欠落判定データセットにおいて欠落データを特定し、圧縮された欠落判定データセットと、欠落データとを関連付けて記憶することにある。
図10において、ステップSc1乃至Sc7までの処理は、図5におけるステップSa1乃至ステップSa7とそれぞれ同一処理のため、説明を省略する。差分データセットにおけるデータ値が所定の閾値を超えていれば(ステップSa6)、差分データセット(欠落判定データセット)に対するデータ圧縮により欠落する欠落データが特定される(ステップSc8)。差分データセット(欠落判定データセット)が圧縮される。次いで、特定された欠落データが、圧縮された欠落判定データセットと関連付けて、データセット記憶部141に記憶される(ステップSc9)。スキャンが終了するまで(ステップSc10)、ステップSc2乃至ステップSc9の処理が繰り返される。
非接触データ伝送部121を介して、圧縮された欠落判定データセットと欠落データとが、データ展開部200に伝送される(ステップSd1)。圧縮された欠落判定データセットのヘッダに記載された関連データが読みだされる。読み出された関連データに基づいて、圧縮された欠落判定データセットに関連する欠落データが特定される。圧縮された欠落判定データセットと特定された関連データとを用いて、圧縮された欠落判定データセットが展開される(ステップSd2)。回転フレーム113の回転数が隣接し、ビュー数が等しい(同位相)の純生データセットと展開された欠落判定データセットとに基づいて、純生データセットが発生(データ展開)される(ステップSd3)。
第1の実施形態との相違は、複数の純生データセット各々がデータセット発生部115(DAS)から出力を複数のエネルギー範囲ごとに弁別した複数のエネルギー弁別データセットを有することにある。第1の実施形態との相違は、同一ビューすなわち同位相の複数のエネルギー弁別データセットにおいて、隣接するエネルギー範囲の2つのエネルギー弁別データセットを差分することにより、差分データセットを発生することにある。
X線検出器107における複数のX線検出素子各々は、入射したX線を繰り返し検出する。X線検出素子は、検出したX線のエネルギーに応じた電荷量を有する電流信号(電荷パルス)を発生する。
bin))にそれぞれ対応する2つのエネルギー弁別データセット(ヒストグラムデータセット)と、これらの差分により発生される差分データセットの一例を示す模式図である。図12において、chはチャンネルナンバ、rowは列ナンバを示している。図12に示すように、差分データセットは、チャンネルナンバ(ch)および列ナンバ(row)が同一なX線検出素子に関するカウント数を差分することにより、発生される。
本実施形態におけるX線コンピュータ断層撮影装置1によれば、周期的に発生された複数のデータセット(純生データセット)を差分した差分データセットに対してデータ圧縮を実行する場合、データの欠落を防ぐことができる。すなわち、本実施形態によれば、純生データセットに対するデータ圧縮においてデータの欠落の有無をデータ圧縮前の前に判定し、判定結果に応じてデータの欠落が生じないように純生データセットのデータ圧縮を実行することができる。本実施形態におけるデータ圧縮に関する方法は、純生データセットに対するデータ圧縮に限定されず、周期的なデータセット(例えば、エネルギー弁別データセットなど)に対して適用可能である。また、本実施形態によれば、例えば、ヘッダに圧縮の有無などの関連データを記憶させることにより、より効率的に圧縮データセットの展開が可能となる。
第1の実施形態との相違は、データ圧縮の対象を投影データセットとすることにある。図13は、本実施形態に係るX線コンピュータ断層撮影装置1の構成を示す構成図である。なお、本実施形態は、フォトンカウンティングX線コンピュータ断層撮影装置に適用が可能である。
データセット圧縮機能とは、まず、回転フレーム113の2回転目以降の複数の投影データセットに基づいて発生された差分データセットのデータ値と所定の閾値とを用いて、差分データセットに対するデータ圧縮においてデータ値の欠落の有無を判定する。次いで、この判定結果に応じて、差分データセットを圧縮した圧縮データセットを記憶し、または差分データセットを非圧縮で記憶する機能である。
データセット記憶部141に記憶された圧縮データセットと差分データセットとが、データセット記憶部141から読み出される(ステップSf1)。圧縮データセットが差分データセットに展開される(ステップSf2)。回転フレーム113の回転数が隣接し、ビュー数が等しい(同位相)の投影データセットと差分データセットとに基づいて、投影データセットが発生(データ展開)される(ステップSf3)。投影データセットに基づいて、ボリュームデータが再構成される。ボリュームデータに基づいて医用画像が発生される。発生された医用画像は、表示部600で表示される。
本実施形態におけるX線コンピュータ断層撮影装置1によれば、周期的に発生された複数のデータセット(投影データセット)を差分した差分データセットに対してデータ圧縮を実行する場合、データの欠落を防ぐことができる。すなわち、本実施形態によれば、投影データセットに対するデータ圧縮においてデータの欠落の有無をデータ圧縮前の前に判定し、判定結果に応じてデータの欠落が生じないように投影データセットのデータ圧縮を実行することができる。また、本実施形態によれば、例えば、ヘッダに圧縮の有無などの関連データを記憶させることにより、より効率的に圧縮データセットの展開が可能となる。
Claims (4)
- X線を発生するX線管と前記X線を検出するX線検出器とを互いに対向して支持し、回転軸周りに回転可能な回転フレームと、
前記X線検出器からの出力に基づいて、前記回転フレームの回転に応じて周期的に複数のデータセットを発生するデータセット発生部と、
前記データセットにおいて、2つのデータセット間の差分を計算することにより、差分データセットを発生する差分データセット発生部と、
前記差分データセットにおけるデータ値と所定の閾値とを用いて、前記差分データセットに対するデータ圧縮による前記データ値の欠落の有無を判定する判定部と、
前記データ値が無欠落であると判定された前記差分データセットを圧縮するデータ圧縮部と、
前記圧縮された差分データセットを記憶するデータセット記憶部と、
具備し、
前記データセット各々は、前記X線検出器からの出力を複数のエネルギー範囲ごとに弁別した複数のエネルギー弁別データセットであること、
を特徴とするX線コンピュータ断層撮影装置。 - 前記2つのデータセットは、前記回転フレームの回転数が同一であって、かつ前記エネルギー範囲が隣接する2つの前記エネルギー弁別データセットであること、
を特徴とする請求項1に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 - 前記データ値が欠落すると判定された前記差分データセットにおいて、前記データ圧縮により欠落する欠落データを特定するデータ特定部をさらに具備し、
前記データ圧縮部は、前記データ値が欠落すると判定された前記差分データセットを圧縮し、
データセット記憶部は、前記欠落データと前記圧縮された差分データセットとを関連付けてさらに記憶すること、
を特徴とする請求項1または2に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。 - 前記データセット記憶部は、前記データ圧縮の有無を付帯情報としてさらに記憶すること、
を特徴とする請求項1乃至3のうちいずれか一項に記載のX線コンピュータ断層撮影装置。
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