JP2017119002A - Ct装置、ct撮影方法及びプログラム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】CT装置は、一定の管電圧に基づいて照射された放射線の検出結果に基づく測定情報を取得する検出部と、放射線を複数回検出した測定情報の積率に基づいて、放射線の第二の測定情報を取得する積率利用部と、被検体を複数の構成物質に分類する分類部と、被検体における複数の構成物質の情報を第二の測定情報に基づいて再構成する再構部と、を備える。
【選択図】 図1
Description
前記放射線を複数回検出した測定情報の積率に基づいて、前記放射線の第二の測定情報を取得する積率利用手段と、
被検体を複数の構成物質に分類する分類手段と、
前記被検体における前記複数の構成物質の情報を前記第二の測定情報に基づいて再構成する再構成手段と、を備えることを特徴とする。
まず、ステップS201において、制御部106は、回転測定処理を実行する。回転測定処理は四つのステップを有している(S202、S203、S206、S207)。
ステップS202において、制御部106は、回転曝射部105を制御して、被検体102を中心として、所定の回転角まで放射線発生装置101と放射線検出装置104とを回転させ、放射線発生装置101から放射線を曝射させる。
次にステップS203において、制御部106は、複数回測定処理を実行する。制御部106は、放射線発生装置101と放射線検出装置104とを連動して動作させることにより、複数回測定処理を実行する。複数回測定処理は二つのステップを有している(S204、S205)。まず、ステップS204で測定が行われる。制御部106は、一定の管電圧の下に放射線を照射するよう放射線発生装置101を制御し、放射線検出装置104の検出部(検出素子)に入射した放射線の検出結果を一定時間毎に出力させる。放射線検出装置104の検出部(検出素子)で測定した測定情報をdpi(ξ)と記述する。添え字pは、回転測定処理の中でp番目の回転角で測定された情報を示し、添え字iはi番目に実行された測定情報であることを示す。ξは、検出部(検出素子)の番号を示す。次に、ステップS205で、制御部106は、所定回数(m:2以上の自然数)の測定が終了したか否かを判定する。所定回数(m回)の測定が終了していない場合(S205−No)、処理はステップS204に戻され、測定が再度行われる。一方、ステップS205の判定で、所定回数(m回)の測定が終了している場合(S205−Yes)、処理はステップS206に進められる。所定回数(m回)の測定の実行により、m回分の測定情報が積率利用部108に入力される。
ステップS206において、積率利用部108は、放射線を複数回検出した測定情報の積率に基づいて、放射線の第二の測定情報を取得する。すなわち、積率利用部108は、複数回測定処理で測定された測定情報dpi(ξ)の積率に基づいて、放射線の第二の測定情報を取得する。第二の測定情報には、例えば、以下の数1式、数2式で取得される情報が含まれる。例えば、積率利用部108は、放射線を複数回検出した測定情報dpi(ξ)の積率に基づいて、検出部に入射した放射線の光子数(<n>:平均光子数)を第二の測定情報として取得する。積率利用部108は、第二の測定情報として平均光子数<np(ξ)>を、数1式を用いて取得する。
ステップS208において、分類部109は、被検体を複数の構成物質に分類する。分類部109は分類処理を実行して、被検体を構成する物質を少なくとも2種類の構成物質に分類する。分類部109は、被検体内の、どの構成物質の基礎分布を得たいのかに応じて分類する構成物質の設定を行う。分類部109は、例えば、造影剤であるヨウ素や軟部組織であったり、軟部組織と骨であったりなど、複数種類の構成物質に分類する。それぞれの構成物質で線減弱係数もしくは質量減弱係数のエネルギー依存性が異なることを利用するため、放射線のエネルギーに対して、エネルギー依存性が異なる構成物質を選択する。本実施形態では、被検体を構成する構成物質として、ヨウ素と軟部組織とに分類する例を説明する。分類部109による構成物質の分類は、入力部を介した操作入力や、予めメモリに記憶されている複数の構成物質の中から設定された撮影条件または撮影部位に基づいて被検体を複数の構成物質に分類することが可能である。
ステップS209において、再構成部110は再構成処理を実行する。再構成処理の実行により、被検体の基礎分布(各構成物質の分布)が再構成される。再構成部110は、被検体における複数の構成物質の情報を第二の測定情報に基づいて再構成する。また、再構成部110は、被検体における構成物質の分布を第二の測定情報に基づいて再構成する。ここで、第二の測定情報は、本実施形態の場合には数1式、数2式で取得される情報である。
第2実施形態では、再構成処理の対象となる空間を、被検体と被検体の周囲の空間とに分離する被検体分離部の処理について説明する。再構成処理の対象となる空間は被検体102の他に、被検体102の周囲に空気が存在する場合がある。本発明の第1実施形態では、分類部109の処理において(S208)、被検体を少なくとも2種類の構成物質に分類することを説明したが、このような場合には、分類処理の前に被検体と被検体の周囲の空間とを分離(区別)する必要がある。
本発明は、上述の実施形態の1以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける1つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、1以上の機能を実現する回路(例えば、ASIC)によっても実現可能である。
Claims (13)
- 一定の管電圧に基づいて照射された放射線の検出結果に基づく測定情報を取得する検出手段と、
前記放射線を複数回検出した測定情報の積率に基づいて、前記放射線の第二の測定情報を取得する積率利用手段と、
被検体を複数の構成物質に分類する分類手段と、
前記被検体における前記構成物質の情報を前記第二の測定情報に基づいて再構成する再構成手段と、
を備えることを特徴とするCT装置。 - 前記積率利用手段は、前記測定情報の積率に基づいて、前記検出手段に入射した前記放射線の光子数を前記第二の測定情報として取得することを特徴とする請求項1に記載のCT装置。
- 前記再構成手段は、前記被検体における前記構成物質の分布を前記第二の測定情報に基づいて再構成することを特徴とする請求項1または2に記載のCT装置。
- 前記再構成手段は、前記測定情報と、前記放射線のスペクトル分布と前記構成物質とに基づいて予測される測定情報と、前記第二の測定情報と、前記放射線のスペクトル分布と前記構成物質とに基づいて予測される第二の測定情報と、を有する関数の解析に基づいて、前記構成物質の分布を再構成することを特徴とする請求項1乃至3のいずれか1項に記載のCT装置。
- 前記関数は、前記測定情報と前記予測される測定情報との差分と、前記第二の測定情報と前記予測される第二の測定情報との差分と、を含み、前記再構成手段は、前記解析に基づいて、それぞれの差分が小さくなるような前記構成物質の情報を取得することを特徴とする請求項4に記載のCT装置。
- 前記再構成手段は、前記構成物質の情報として、被検体内の位置に対応した前記構成物質の密度または体積比率を取得することを特徴とする請求項5に記載のCT装置。
- 前記再構成手段の解析結果を表示手段に表示させる表示制御手段を更に備え、
前記表示制御手段は、前記構成物質の情報と被検体の断面画像とを組み合せて前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項1乃至6のいずれか1項に記載のCT装置。 - 前記表示制御手段は、前記構成物質の情報として、前記構成物質の密度の分布または前記構成物質の体積比率の分布を前記表示手段に表示させることを特徴とする請求項7に記載のCT装置。
- 放射線を照射する放射線発生手段および前記検出手段を対向させた状態で回転駆動する回転曝射手段と、
前記放射線発生手段および前記検出手段および前記回転曝射手段の動作を制御する撮影制御手段と、を更に備え、
前記撮影制御手段は、
前記回転曝射手段を制御して、前記放射線発生手段および前記検出手段を所定の角度回転させた状態で、
一定の管電圧に基づいて前記放射線発生手段から前記放射線を照射させ、
前記検出手段を制御して、前記検出手段に入射した前記放射線の検出結果を一定時間毎に出力させる
ことを特徴とする請求項1乃至8のいずれか1項に記載のCT装置。 - 被検体と前記被検体の周囲の空間とを分離する分離手段を更に備え、
前記分離手段は、再構成処理に基づいて取得したパラメータと閾値との比較に基づいて前記被検体と前記被検体の周囲の空間とを分離することを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載のCT装置。 - 前記分類手段は、設定された撮影条件または撮影部位に基づいて前記被検体を複数の構成物質に分類することを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載のCT装置。
- 一定の管電圧に基づいて照射された放射線の検出結果に基づく測定情報を取得する工程と、
前記放射線を複数回検出した測定情報の積率に基づいて、前記放射線の第二の測定情報を取得す工程と、
被検体を複数の構成物質に分類する工程と、
前記被検体における前記構成物質の情報を前記第二の測定情報に基づいて再構成する工程と、
を有することを特徴とするCT撮影方法。 - コンピュータに、請求項12に記載のCT撮影方法の各工程を実行させるためのプログラム。
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