JP4047420B2 - Image reconstruction device - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、被検体内部のX線の吸収係数に応じた分布画像を、異なる角度からの複数の投影データに基づいて再構成する画像再構成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
被検体を透過した放射線の線量分布を複数方向で計測した投影データから、被検体のX線吸収係数の分布画像を再構成する方法としては、参考文献(「医用画像工学ハンドブック」日本医用画像工学会監修、日本医用画像工学会・医用画像工学ハンドブック編集委員会編集、篠原出版、I.基礎論理、第5章、画像再構成)に幾つか紹介されている。その中でも直接的(解析的)再構成法の1つであるフィルター補正逆投影法(Filtered Backprojection )がよく知られている。
【0003】
現在のCT(コンピュータ断層撮影)装置において適用される画像再構成法は、ハードウェア化を容易にするために多少の近似が行われていたり、空間フィルターを補正フィルターに加味している等の相違点を有しているが、基本的にはこののような方法を採用している。
【0004】
この画像再構成法は、投影データが等角度間隔、すなわち各々が等しいピッチで収集されることを前提としている。しかしながら、X線を用いて画像再構成を行う装置として最もメジャーなCT装置においても、X線管球の回転速度あるいはX線の照射角度にはX線管球の重み等に起因する微小なブレが生じるため、現実には不等角度間隔で投影データが収集される場合が起こり得る。さらに、近年話題になっている三次元CTを、回転アーム機構を有する循環器X線撮影装置によって実現する場合においては、このような影響は顕著となる。具体的に言えば、回転開始から加速している期間及び減速から回転終了までの期間においては、回転速度が動的に(ダイナミックに)変化する。ところがX線曝射間隔は常に等時間間隔である。このため投影データ収集の角度ピッチがこの間にダイナミックに変化してしまう。
【0005】
また、たとえ回転速度がほぼ一定であっても、X線管球や検出器の重さによる回転速度への直接的な影響や、回転アームのたわみ等による間接的な影響によって、投影データ収集の角度ピッチが変化することも考えられる。
【0006】
したがって、このような投影データ収集における角度ピッチの不均一性により、フィルター補正逆投影法による再構成処理により得られた再構成像が著しく劣化してしまうという問題点がある。
【0007】
上記した三次元CTに係る画像再構成法に参考文献(L.A.Feldkamp他著、"Practical cone-beam algorithm" 、J. Opt. Soc. Am. A, No.6, 612-619(1984) )あるいは(大石 悟他著、「コーンビーム投影系を用いた三次元再構成」、Med.Imag.Tech.,Vol.8, No.2, 127-130(1990) )に記載のFeldkampのフィルター補正逆投影法がある。この方法は、Feldkamp等によって提案され、三次元再構成法において最も有名で且つ実用的な方法の一つとされており、投影データに対してコンボリューションフィルターを掛けた後、コーンビームの広がり補正を行いながら三次元的な逆投影演算を行うものである。
【0008】
しかしながらこのFeldkampのフィルター補正逆投影法においても上述した問題は解消されることなく、投影データ収集における不均一な角度ピッチが再構成像を劣化させるように働いてしまう。
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上述した事情を考慮してなされたものであり、その目的とするところは、投影データ収集時における角度ピッチの不均一性を起因として発生する偽像(アーチファクト)による再構成画像の劣化を、処理時間を大幅に増やすことなく効果的に抑制し得る画像再構成装置を提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決し目的を達成するために本発明は以下の手段を備えている。
(1)本発明の画像再構成装置は、被検体に対し多方向からX線を照射することによって所定の投影角度間隔における複数の投影データを収集する収集手段と、前記被検体内部のX線吸収係数分布を表す画像を、前記投影データに基づいて再構成する再構成手段と、前記再構成手段において行われる逆投影演算に際し、前記投影角度間隔の不均一性に応じたパワーの差異を補正するための補正係数を各々の逆投影データに掛けることにより前記再構成画像の劣化を抑制する抑制手段と、を具備する。
このため投影角度間隔の不均一性に応じたパワーの差異を補正して逆投影演算を行うことができる。
)本発明の画像再構成装置は、上記()に記載の装置であって、且つ前記補正係数は、基準となる投影角度間隔に対する所定の投影角度における投影角度間隔の比に基づいて算出されることを特徴とする。
このため、各々の投影角度毎の補正係数を算出できる。
【0011】
このため投影角度間隔の不均一性により生じる再構成画像の劣化を抑制できる。
(2)本発明の画像再構成装置は、上記(1)に記載の装置であって、且つ前記抑制手段は、前記再構成手段において行われる逆投影演算に際し、前記投影角度間隔の不均一性に応じたパワーの差異を補正するための補正係数を各々の逆投影データに掛ける手段を具備することを特徴とする。
【0012】
このため投影角度間隔の不均一性に応じたパワーの差異を補正して逆投影演算を行うことができる。
(3)本発明の画像再構成装置は、上記(2)に記載の装置であって、且つ前記補正係数は、基準となる投影角度間隔に対する所定の投影角度における投影角度間隔の比に基づいて算出されることを特徴とする。
【0013】
このため、各々の投影角度毎の補正係数を算出できる。
(4)本発明の画像再構成装置は、上記(1)に記載の装置であって、且つ前記抑制手段は、前記収集手段により収集された不等角度間隔の投影データを補間処理することにより等角度間隔の投影データを作成する補間手段を具備し、前記再構成手段は、前記補間手段により作成された投影データに基づいて前記画像を再構成することを特徴とする。
このため、投影角度間隔の不均一性を再構成演算前に改善できる。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明の画像再構成装置の実施形態を説明する。
(第1実施形態)
図1及び図2は、本発明による画像再構成装置の第1実施形態に係る循環器用X線診断システムの構成を示す外観図及びブロック図である。図1に示すX線管球1からコーンビーム状に照射されたX線は図示しない被検体を透過し、二次元検出器2に入射する。この二次元検出器2は被検体を透過した透過X線の強度分布を検出する。X線管球1と二次元検出器2とは、C型の回転アーム3に接続されており、この回転アーム3を回転させながらX線を複数回曝射(又は連続的に曝射)することにより、被検体の周囲多方向からの投影データを収集するように構成されている。
【0015】
回転アーム3をスライド回転可能に支持するホルダ3aは、駆動機構3b(不図示)を備えており、これにより回転アーム3は矢印R1の方向にスライド回転される。また、ホルダ3aは天井に対し回転可能に支持されており、駆動機構3c(不図示)によって矢印R2の方向に回転駆動される。なお、これら駆動機構3b、3cは別途設けられた制御装置(不図示)によって制御されるものとなっている。
【0016】
図2の(a)に示すように、本実施形態のX線診断システムはデータ収集部4、A/D変換器5、投影データ用メモリ6、再構成部7、画像メモリ8、D/A変換器9、そしてモニタ10を具備している。なおデータ収集部4は回転アーム3の二次元検出器2を備えている。また、図2の(b)は再構成部7の内部構成を示すブロック図であって、この再構成部7は歪補正部71、対数(log)変換部72、フィルタリング部73、係数補正部74、そして逆投影部75から構成されている。
【0017】
図3は、アーム3の回転速度に伴い投影データの収集角度間隔が変化している様子を示す図である。
アーム3の回転速度は厳密には一定ではなく、このためX線の照射角度間隔も一定ではない。したがって、投影データの収集角度間隔はアーム3のスライド回転の始まりから終わりまでの間でダイナミックに変化する。例えば0度〜15度においてはアーム3の回転速度は比較的遅く、このときの収集角度間隔はΔθ1 であり、145度〜160度においてはアーム3の回転速度は比較的速く、このときの収集角度間隔はΔθ2 である。なお、図3は理解のためにΔθ1 とΔθ2 の差を誇張して示したものであって、実際にはΔθ1 とΔθ2 の差はわずかである。
【0018】
投影データを収集する場合、制御装置は駆動機構3bに対し、回転アーム3をスライド回転させるように制御信号を出力する。二次元検出器2は、このスライド回転中に一定の時間間隔で周期的にX線像を撮影してこれを出力する。
【0019】
さて、以上述べたような回転アーム機構によるX線曝射により、例えば二次元検出器2に対する120パターン分の投影に応じた180度分の投影データが収集された場合を考える。実際には180度分の投影データだけでは完全な再構成像を得ることは出来ない。しかし回転アームを回転機構として有するこのような装置では、180度以上回転することは難しいことが多い。一方、このような再構成処理の目標は血管等の形状を観察したり計測したりすることであり、その内部のCT値分布までを正確に求めることではない。従ってこのような不十分な投影データの影響によるアーチファクト(偽像)の発生は、例えば閾値処理等によって無視することができる。
【0020】
二次元検出器2により検出された120パターン分の投影データは、イメージインテンシファイアを含むTV系でアナログ信号に変換され、データ収集部4に送られた後、A/D変換器5によってディジタル信号に変換され、投影データ用メモリ6に格納される。
【0021】
再構成部7は、投影データ用メモリ6に格納された投影データを読み出して再構成処理を行う。ここでは、フィルター補正逆投影法による画像再構成を行うこととする。なお、再構成領域は全投影方向のX線束に内接する円筒若しくは球として定義される。
【0022】
再構成部7は、X線管球1の回転軸と垂直をなす平面内において、例えば二次元検出器2の1つの検出素子の幅に投影される再構成領域中心部における長さdによる離散化を行い、これにより得られる離散点のデータの集合によって表される再構成像を得る。なお、離散間隔は特定の長さdに限定されるものではなく、装置やメーカーによって相違する。したがって、原則として装置毎で定義された離散間隔を用いる。さらに、二次元検出器の1素子の(回転軸方向の)幅を考慮し、回転軸方向について断層像内と同様の離散化を行う。かくして再構成領域は三次元の格子状に離散化される。この格子状に離散化されたデータの各素子は、一般にボクセルと称される。
【0023】
ここで、再構成部7における再構成処理をより詳細に説明する。再構成部7は、二次元検出器2から得られた120フレームの投影データに対しフィルター補正逆投影法のための例えばShepp & Logan やRamachandranのような適当なフィルターを掛けてコンボリューションし、かかるコンボリューション結果に対し逆投影演算を行うことにより再構成データを得る。より具体的には、歪補正部71によるイメージインテンシファイアの歪補正および対数(log)変換部72による投影データの対数変換を行い、フィルタリング部73により、投影データに対しフィルター補正逆投影法に係る補正フィルタを用いてコンボリューションし、係数補正部74により、コンボリューション結果に対し後述するパワー補正のための補正係数を掛ける。逆投影部75は、補正係数が掛け合わされた投影データを逆投影して画像を再構成する。なお、TV系としてイメージインテンシファイアを具備しない場合、歪補正部71は不要である。
【0024】
特に本実施形態の再構成部7は、離散化された再構成領域の再構成演算を実施する際に、投影データの収集角度間隔の不均一性により生じる再構成画像の劣化を抑制する抑制手段を備えている。
【0025】
この抑制手段は、投影データに対しフィルター補正逆投影法に係るコンボリューションフィルタを掛けた後、投影角度間隔の不均一性に伴うパワーの差異を補正するための補正係数を掛けて逆投影を行う。これによりパワーの差異に起因するアーチファクトを低減することができ、再構成画像の劣化を防止できる。
【0026】
投影角度によっては、逆投影されるデータのパワーは異なる。例えば説明を簡単にするために、図4に示すようにΔθ1 =Δθ(Δθ 0)間隔の投影データとΔθ2 (=Δθ/2)間隔の投影データとが混在する場合を考える。360度すべてがΔθ間隔で収集されたデータであればアーチファクトは発生しない。しかしながら、Δθ/2間隔で収集された任意の方向N・Δθ(Nは整数)近傍においては、本来Δθ間隔で収集された場合の次の方向のデータ(N+1)・Δθ以外に、(N+1/2)・Δθが存在する。ここでΔθ 0であるから、(N+1/2)・ΔθのデータはN・Δθのデータとほぼ等しいと考えられる。このことからN・Δθと(N+1/2)・Δθのデータを逆投影することは、N・Δθ投影データを2倍して逆投影することに等しく、言い替えれば投影角度N・Δθにおいて本来の投影データの2倍のデータが収集されたことになる。このように不等角度間隔で収集された投影方向では、その投影角度間隔によってパワーの異なる投影データが収集されていることと等しくなっているので、アーチファクトが生じる。
【0027】
そこで本実施形態は、逆投影演算に際し、投影角度間隔dθの差異によるパワーの変化を補正するために、以下のような補正係数を逆投影データに掛けた後に逆投影演算を行うものとなっている。
【0028】
W(dθ)=dθ/dθ0(dθ0は基準となる投影角度間隔)…(1)
上記(1)式を適用することにより、投影角度間隔がΔθ0/2で収集された投影データには、逆投影演算に際し基準投影角度との比に応じた補正係数すなわち1/2が掛けられることになる。したがって、不均一な投影収集角度に起因して2倍となったパワーを適切な値に補正できる。
【0029】
なお、投影角度間隔dθは、投影データ収集のたびに回転アーム3のスライド回転量から収集角度を検出するなどして計測により求めてもよいし、事前に計測された収集角度に基づいて各投影データの間の値を固定値としてテーブル等に記憶しておき既知の値として用いても良い。
【0030】
次に、逆投影演算により得られた再構成データをコントラストスケールで正規化する。一般には逆投影により得られた再構成データを投影方向数N(一例として挙げると120)で除算するが、特に本実施形態においては、次式(2)で示されるようなNdで除算する。
【0031】
d=θa/dθ0 …(2)
ここで、θaは投影データを収集した角度であって、本実施形態では例えば180度である。
【0032】
再構成部7における画像再構成処理によって得られた画像、すなわち被検体の断層像は画像メモリ8に送られて記憶保持される。この断層像はモニタ10に表示させることもできるし、また図示しない他の画像処理装置において閾値処理等により血管領域を抽出し、血管の表面画像に対する陰影付けのためのシェーディング処理等を行うことにより、任意の方向から観察した血管の表面画像を表示できる。
【0033】
以上説明したように、本実施形態によれば、投影角度間隔の不均一性に応じたパワーの差異を補正しながらフィルター補正逆投影法に係る再構成処理を行うので、例えば代数的再構成法(ART:algebraic reconstruction technique)のような逐次近似法に比べて処理時間を大幅に増加させることなく短時間で、且つ効果的に再構成画像の劣化を抑制できる。
【0034】
(第2実施形態)
次に本発明の第2実施形態を説明する。第2実施形態は上述した第1実施形態の変形に係り、循環器用X線診断システムにおいてディジタル・サブトラクション・アンギオグラフィ(DSA:Digital Subtraction Angiography )と称される撮影手法を実施するものである。図4は本実施形態の構成を示すブロック図である。
【0035】
本実施形態では、被検体に対し造影剤を注入しながらX線撮影を行う。例えば血管のみを表す画像の再構成を行う場合は、投影データの収集を造影剤の注入前と注入後の2回行い、それぞれを第1(マスク像)の投影データ用メモリ111、第2(ライブ像)の投影データ用メモリ112に記憶する。双方のメモリに所要のデータが蓄積されると、サブトラクション処理部12においてサブトラクション(差分化)処理が行われる。すなわち、マスク像の投影データとライブ像の投影データとをそれぞれlog(対数)変換した後、log変換結果同士を減算処理する。
【0036】
サブトラクション処理結果は再構成部7に送られる。再構成部7における画像の再構成処理は第1実施形態のものとほぼ同様であるが若干異なっている。すなわち、サブトラクション処理部12において既にlog変換が施されているので、本実施形態の再構成部7はlog変換部72を備えない。
【0037】
そして本実施形態は、第1実施形態と同様に、離散化された再構成領域の再構成演算を実施する際に、投影データの収集角度間隔の不均一性により生じる再構成画像の劣化を抑制する抑制手段を備えており、フィルタリング部73により投影データに対しフィルター補正逆投影法に係る補正フィルタを用いてコンボリューションし、係数補正部74により、コンボリューション結果に対し投影データの収集角度間隔の不均一性に伴うパワーの差異を補正するための補正係数を掛ける。逆投影部75は補正係数が掛け合わされた投影データを逆投影して画像を再構成する。
【0038】
したがって第2実施形態によれば、血管のみが抽出された画像(サブトラクション像)を得ることができるとともに、パワーの差異に起因するアーチファクトを低減することができ、再構成画像の劣化を防止できる。
【0039】
(第3実施形態)
次に本発明の第3実施形態を説明する。上記第1及び第2実施形態では、投影角度間隔の不均一性に起因する再構成画像の劣化を抑制するために、コンボリューション結果に対し投影角度間隔の差異に伴うパワーの変化を補正するための補正係数を掛けて逆投影するという再構成処理の構成について説明した。これに対し第3実施形態の画像再構成装置は、投影角度間隔が均等な投影データを補間演算によって求め、この補間により得られた投影データをコンボリューションして逆投影する。その他の構成については、第1実施形態のものと同様でありその詳細な説明は省略する。
【0040】
図6は本発明の第3実施形態の概略構成を示すブロック図である。図6(a)に示すように、投影データ20と再構成部21との間に、補間処理部20が設けられている点において第1実施形態のものとは構成が異なっている。補間処理部20の具体的な構成及び動作については後述する。なお、本実施形態の再構成部21は、図6(b)に示すように、第1実施形態に係る再構成部7の係数補正部74を具備していない。
【0041】
フィルター補正逆投影法において用いられる逆投影フィルターは、高周波強調フィルターであって、ディラックのδ関数を再構成する場合を考えると、当該δ関数が存在する位置以外においては、高周波強調フィルターのあらゆる方向からの逆投影によって正負が打ち消されて零になる。例えばある方向からは正の値が逆投影され、また別の方向からは負の値が逆投影されることになる。
【0042】
しかしながら、不等角度間隔の投影データに対する逆投影においては、逆投影時に加算される正負のバランスが崩れてしまい、その結果、アーチファクトを生じてしまう。すなわち逆投影フィルターが掛かるバランスが崩れている。
【0043】
そこで本実施形態においては、逆投影フィルターが掛かるバランスの適切化を図るために、不等角度間隔で収集された投影データから等角度間隔の投影データを補間演算により作成する。
【0044】
特に本実施形態においては、補間処理部20が1次補間を実施する場合について説明する。ここで、θ=θ0の時点においてNフレーム目のデータが収集され、θ=θ1の時点において(N+1)フレーム目のデータが収集されているとする。そして現在、θ=θ2(θ0≦θ2≦θ1)の時点における投影データを補間によって作成する場合、θ=θ2の時点における投影データp(x,y,θ2)は次式(3)に従って算出される。
【0045】
p(x,y,θ2)=m×p(x,y,θ0)+n×p(x,y,θ1)…(3)
ここで、(x,y)は画像上の任意のピクセルを示す座標系を示し、m,nは次式(4)および(5)によって与えられる。
【0046】
m=(θ1−θ2)/(θ1−θ0) …(4)
n=(θ2−θ0)/(θ1−θ0) …(5)
このような補間により新たに作成された等角度間隔の投影データは、再構成部21に送られる。この実施形態では、補間関数として一次補間関数を用いた例を紹介したが、本発明は一次補間のみに限定されるものではなく、例えば三次のB-Spline関数のような高次関数を用いても良い。
【0047】
再構成部21における再構成処理では、離散化された再構成領域の再構成を行う。ここでの再構成処理は、当該処理が第1実施形態の係数補正処理を行わない点を除いては、第1実施形態の再構成処理と同様である。
【0048】
以上述べたように第3実施形態は、不等角度間隔で収集された投影データから等角度間隔の投影データを補間演算により作成するものであり、逆投影フィルターが掛かるバランスの適切化を図ることができる。このため投影角度間隔の不均一性を再構成演算前に改善できる。したがって、第1実施形態と同様に短時間で、且つ効果的に再構成画像の劣化を抑制できる。
【0049】
(第4実施形態)
次に本発明の第4実施形態を説明する。第4実施形態は上述した第3実施形態の変形に係り、上述したDSAを実施するものである。図7は本実施形態の構成を示すブロック図である。
【0050】
本実施形態では、被検体に対し造影剤を注入しながらX線撮影を行う。例えば血管のみを表す画像の再構成を行う場合は、投影データの収集を造影剤の注入前と注入後の2回行い、それぞれを第1(マスク像)の投影データ用メモリ111、第2(ライブ像)の投影データ用メモリ112に記憶する。双方のメモリに所要のデータが蓄積されると、サブトラクション処理部12においてサブトラクション(差分化)処理が行われる。すなわち、マスク像の投影データとライブ像の投影データとをそれぞれlog(対数)変換した後、log変換結果同士を減算処理する。
【0051】
サブトラクション処理結果は補間処理部20に送られる。補間処理部20における補間処理の内容及び、再構成部21における画像の再構成処理は第3実施形態のものとほぼ同様であるが若干異なっている。すなわち、サブトラクション処理部12において既にlog変換が施されているので、本実施形態の再構成部7は第3実施形態のlog変換部72を備えない。
【0052】
そして補間処理部20は、第3実施形態と同様に、逆投影フィルターが掛かるバランスの適切化を図るために、不等角度間隔で収集された投影データから等角度間隔の投影データを補間演算により作成する。このため投影角度間隔の不均一性を再構成演算前に改善できる。したがって、短時間で、且つ効果的に再構成画像の劣化を抑制してサブトラクション像を得ることができる。
【0053】
(第5実施形態)
上記した第1乃至第4の実施形態では、現在開発段階にある三次元CT装置において、撮影系として回転アーム(Cアームなど)からなる循環器用X線撮影装置を用いてデータ収集を行った後、画像再構成する場合について説明した。一般に普及している二次元CT(被検体の断面毎に撮影を行う)や、被検体の周囲でX線管球を回転させながら寝台を移動することにより、図8のように被検体を螺旋状にスキャンするヘリカルスキャンCT(スパイラルスキャンCT、螺旋スキャンCTとも呼ばれる)等に対しても本発明は実施可能である。
【0054】
前者、すなわちヘリカルスキャンを行わないCTの場合、再構成領域は、全投影方向のX線束に内接する円として定義され、第1実施形態と同様に断面内における離散化を行なう。また後者の場合も、寝台の天板の移動方向に垂直な断面内での再構成空間は二次元CTと同様に定義され、離散化も同様に行われる。ヘリカルスキャンCTは、基本的には任意のスライス位置における断面像を再構成することができる。
【0055】
そして何れの場合においても第1乃至第4実施形態と同様に投影角度間隔の不均一性によって生じる再構成画像の劣化を抑制できる。
再構成方法の具体例としては、ヘリカルスキャンCTでは参考文献(東木 祐介他著、「ヘリカルスキャンに於ける補間再構成法の検討」、Med.Imag.Tech., Vol.8, No.3, 253-254(1990))に示されている対向ビーム補間法や360度補間法により投影データを補間し、ファンビーム再構成法と同様の方法で再構成を行えば良い。
【0056】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、種々変形して実施可能である。例えば、本発明は図1に示した循環器用X線診断システムのみに限定されるものではなく、被検体周辺を回転しながらX線像の収集を行うことができる種々の循環器用X線診断システムに適用可能である。
【0057】
【発明の効果】
本発明によれば、投影データ収集時における角度ピッチの不均一性を起因として発生する偽像(アーチファクト)による再構成画像の劣化を、効果的に、且つ処理時間を大幅に増やすことなく抑制し得る画像再構成装置を提供できる。
【0058】
したがって、実際の再構成装置あるいは実用段階の実験装置等で使用されているフィルター補正逆投影法(Feldkamp法のような三次元再構成法を含む)において発生するアーチファクトを、演算時間をほとんど増やすことなく抑止できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像再構成装置の第1実施形態に係る循環器用X線撮影システムの回転アームの外観を示す図。
【図2】画像の再構成部を含む上記第1実施形態の構成を示すブロック図。
【図3】上記第1実施形態に係り、投影データの収集角度間隔が変化している様子を示す図。
【図4】上記第1実施形態に係り、投影データのパワーの差異を説明するための模式図。
【図5】本発明の画像再構成装置の第2実施形態に係り、DSAを実施する場合の構成を示すブロック図。
【図6】本発明の画像再構成装置の第3実施形態の構成を示すブロック図。
【図7】本発明の画像再構成装置の第4実施形態に係り、DSAを実施する場合の構成を示すブロック図。
【図8】本発明の第5実施形態に係るヘリカルスキャン方式を説明するための図。
【符号の説明】
1…X線管球
2…二次元検出器
3…回転アーム
4…データ収集部
5…A/D変換器
6…投影データ用メモリ
7…再構成部
8…画像メモリ
9…D/A変換器
10…モニタ
71…歪補正部
72…対数(log)変換部
73…フィルタリング部
74…係数補正部
75…逆投影部
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an image reconstruction device that reconstructs a distribution image corresponding to an X-ray absorption coefficient inside a subject based on a plurality of projection data from different angles.
[0002]
[Prior art]
As a method for reconstructing the distribution image of the X-ray absorption coefficient of the subject from the projection data obtained by measuring the dose distribution of the radiation transmitted through the subject in a plurality of directions, refer to Reference Document ("Medical Imaging Engineering Handbook" Some are introduced in the Society supervised by the Japanese Society for Medical Image Engineering, edited by the Medical Image Engineering Handbook Editorial Committee, Shinohara Publishing, I. Basic Logic, Chapter 5, Image Reconstruction). Among them, a filtered back projection method (Filtered Backprojection) which is one of direct (analytic) reconstruction methods is well known.
[0003]
The image reconstruction method applied in the current CT (Computer Tomography) apparatus is different in that some approximations are made to facilitate hardware implementation and a spatial filter is added to the correction filter. Basically, such a method is adopted.
[0004]
This image reconstruction method assumes that projection data is collected at equiangular intervals, ie, each with equal pitch. However, even in the most major CT apparatus as an apparatus for image reconstruction using X-rays, the rotational speed of the X-ray tube or the irradiation angle of the X-rays has a minute blur caused by the weight of the X-ray tube. In reality, there are cases where projection data is collected at unequal angular intervals. Furthermore, when the three-dimensional CT that has become a hot topic in recent years is realized by a circulatory X-ray imaging apparatus having a rotating arm mechanism, such an effect becomes remarkable. More specifically, the rotation speed changes dynamically (dynamically) during the period from the start of rotation to the acceleration and from the deceleration to the end of rotation. However, the X-ray exposure interval is always an equal time interval. For this reason, the angular pitch of projection data collection changes dynamically during this time.
[0005]
Moreover, even if the rotation speed is almost constant, the projection data collection is not possible due to the direct influence on the rotation speed due to the weight of the X-ray tube or the detector or the indirect influence due to the deflection of the rotation arm. It is also conceivable that the angle pitch changes.
[0006]
Therefore, there is a problem that the reconstructed image obtained by the reconstruction processing by the filter-corrected back projection method is significantly deteriorated due to the non-uniformity of the angle pitch in the projection data collection.
[0007]
Reference literature (LAFeldkamp et al., “Practical cone-beam algorithm”, J. Opt. Soc. Am. A, No. 6, 612-619 (1984)) or the above-mentioned image reconstruction method for 3D CT (Feldkamp inverse filter correction described in Satoshi Oishi et al., “Three-dimensional reconstruction using cone beam projection system”, Med. Imag. Tech., Vol. 8, No. 2, 127-130 (1990)) There is a projection method. This method was proposed by Feldkamp et al. And is considered one of the most famous and practical methods in the three-dimensional reconstruction method. After convolution filtering is applied to the projection data, cone beam spread correction is performed. While performing, a three-dimensional backprojection operation is performed.
[0008]
However, even with this Feldkamp filter-corrected backprojection method, the above-mentioned problems are not solved, and a non-uniform angular pitch in the projection data collection works to degrade the reconstructed image.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in consideration of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to deteriorate a reconstructed image due to a false image (artifact) generated due to non-uniformity of an angle pitch at the time of projection data collection. Is to provide an image reconstruction apparatus capable of effectively suppressing the processing time without significantly increasing the processing time.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems and achieve the object, the present invention comprises the following means.
(1) The image reconstruction apparatus of the present invention includes a collection unit that collects a plurality of projection data at predetermined projection angle intervals by irradiating a subject with X-rays from multiple directions, and an X-ray inside the subject. Reconstructing means for reconstructing an image representing an absorption coefficient distribution based on the projection data;By multiplying each backprojection data by a correction coefficient for correcting the power difference according to the nonuniformity of the projection angle interval in the backprojection calculation performed in the reconstruction means.Suppression means for suppressing deterioration of the reconstructed image.
For this reason, the back projection calculation can be performed by correcting the difference in power according to the non-uniformity of the projection angle interval.
(2The image reconstruction apparatus of the present invention is the above (1The correction coefficient is calculated based on a ratio of a projection angle interval at a predetermined projection angle to a reference projection angle interval.
  For this reason, the correction coefficient for each projection angle can be calculated.
[0011]
For this reason, it is possible to suppress the degradation of the reconstructed image caused by the unevenness of the projection angle interval.
(2) The image reconstruction apparatus according to the present invention is the apparatus according to (1) above, and the suppression unit performs non-uniformity of the projection angle interval during back projection calculation performed in the reconstruction unit. And means for multiplying each backprojection data by a correction coefficient for correcting a power difference according to.
[0012]
For this reason, the back projection calculation can be performed by correcting the difference in power according to the non-uniformity of the projection angle interval.
(3) The image reconstruction device of the present invention is the device according to (2) above, and the correction coefficient is based on a ratio of a projection angle interval at a predetermined projection angle to a reference projection angle interval. It is calculated.
[0013]
For this reason, the correction coefficient for each projection angle can be calculated.
(4) The image reconstruction device according to the present invention is the device according to (1) above, and the suppression unit interpolates projection data at unequal angular intervals collected by the collection unit. Interpolation means for creating projection data at equiangular intervals is provided, and the reconstruction means reconstructs the image based on the projection data created by the interpolation means.
For this reason, the non-uniformity of the projection angle interval can be improved before the reconstruction calculation.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of an image reconstruction device of the present invention will be described with reference to the drawings.
(First embodiment)
1 and 2 are an external view and a block diagram showing the configuration of the circulatory X-ray diagnostic system according to the first embodiment of the image reconstruction apparatus of the present invention. X-rays irradiated in a cone beam shape from the X-ray tube 1 shown in FIG. 1 pass through a subject (not shown) and enter the two-dimensional detector 2. The two-dimensional detector 2 detects the intensity distribution of transmitted X-rays that have passed through the subject. The X-ray tube 1 and the two-dimensional detector 2 are connected to a C-shaped rotary arm 3 and X-rays are irradiated (or continuously exposed) a plurality of times while rotating the rotary arm 3. Thus, the projection data from many directions around the subject is collected.
[0015]
The holder 3a that supports the rotary arm 3 so as to be slidable is provided with a drive mechanism 3b (not shown), whereby the rotary arm 3 is slid and rotated in the direction of the arrow R1. The holder 3a is rotatably supported with respect to the ceiling, and is driven to rotate in the direction of arrow R2 by a drive mechanism 3c (not shown). These drive mechanisms 3b and 3c are controlled by a separately provided control device (not shown).
[0016]
As shown in FIG. 2A, the X-ray diagnostic system of this embodiment includes a data acquisition unit 4, an A / D converter 5, a projection data memory 6, a reconstruction unit 7, an image memory 8, and a D / A. A converter 9 and a monitor 10 are provided. The data collection unit 4 includes the two-dimensional detector 2 of the rotary arm 3. 2B is a block diagram showing the internal configuration of the reconstruction unit 7. The reconstruction unit 7 includes a distortion correction unit 71, a logarithmic (log) conversion unit 72, a filtering unit 73, and a coefficient correction unit. 74 and a back projection unit 75.
[0017]
FIG. 3 is a diagram illustrating a state in which the projection data collection angle interval changes with the rotation speed of the arm 3.
Strictly speaking, the rotation speed of the arm 3 is not constant, and therefore the X-ray irradiation angle interval is not constant. Therefore, the projection data collection angle interval dynamically changes between the start and end of the slide rotation of the arm 3. For example, at 0 to 15 degrees, the rotation speed of the arm 3 is relatively slow, and the collection angle interval at this time is Δθ1 In the range of 145 to 160 degrees, the rotation speed of the arm 3 is relatively fast, and the collection angle interval at this time is Δθ2   It is. For the sake of understanding, FIG.1   And Δθ2   The difference between the two is exaggerated and actually Δθ1   And Δθ2   The difference is small.
[0018]
When collecting projection data, the control device outputs a control signal to the drive mechanism 3b so that the rotary arm 3 is slid and rotated. The two-dimensional detector 2 periodically captures and outputs an X-ray image at a constant time interval during the slide rotation.
[0019]
Consider a case in which projection data for 180 degrees corresponding to projection of 120 patterns on the two-dimensional detector 2, for example, is collected by X-ray exposure by the rotary arm mechanism as described above. Actually, it is not possible to obtain a complete reconstructed image only by projection data for 180 degrees. However, in such a device having a rotating arm as a rotating mechanism, it is often difficult to rotate 180 degrees or more. On the other hand, the goal of such reconstruction processing is to observe and measure the shape of a blood vessel or the like, and not to accurately determine the internal CT value distribution. Therefore, the occurrence of artifacts (false images) due to the influence of such insufficient projection data can be ignored by threshold processing, for example.
[0020]
The projection data for 120 patterns detected by the two-dimensional detector 2 is converted into an analog signal by a TV system including an image intensifier, sent to the data collection unit 4, and then digitally converted by the A / D converter 5. It is converted into a signal and stored in the projection data memory 6.
[0021]
The reconstruction unit 7 reads the projection data stored in the projection data memory 6 and performs reconstruction processing. Here, it is assumed that image reconstruction is performed by the filter-corrected back projection method. Note that the reconstruction area is defined as a cylinder or a sphere inscribed in the X-ray flux in all projection directions.
[0022]
The reconstruction unit 7 is a discrete element having a length d at the center of the reconstruction area projected onto the width of one detection element of the two-dimensional detector 2 in a plane perpendicular to the rotation axis of the X-ray tube 1. Then, a reconstructed image represented by a set of data of discrete points obtained is obtained. Note that the discrete intervals are not limited to a specific length d, and differ depending on the device or manufacturer. Therefore, in principle, discrete intervals defined for each device are used. Further, considering the width (in the rotation axis direction) of one element of the two-dimensional detector, the same discretization as in the tomographic image is performed in the rotation axis direction. Thus, the reconstruction area is discretized into a three-dimensional grid. Each element of the data discretized in a lattice form is generally called a voxel.
[0023]
Here, the reconstruction process in the reconstruction unit 7 will be described in more detail. The reconstruction unit 7 convolves the 120-frame projection data obtained from the two-dimensional detector 2 by applying an appropriate filter such as Shepp & Logan or Ramachandran for the filtered back projection method. Reconstruction data is obtained by performing a back projection operation on the convolution result. More specifically, distortion correction of the image intensifier by the distortion correction unit 71 and logarithmic conversion of the projection data by the logarithmic (log) conversion unit 72 are performed, and the filtering unit 73 applies the filter correction back projection method to the projection data. Convolution is performed using such a correction filter, and the coefficient correction unit 74 multiplies the convolution result by a correction coefficient for power correction described later. The back projection unit 75 reprojects the projection data multiplied by the correction coefficient to reconstruct an image. If the TV system does not include an image intensifier, the distortion correction unit 71 is unnecessary.
[0024]
In particular, the reconstruction unit 7 of the present embodiment suppresses degradation of a reconstructed image caused by nonuniformity in the collection angle interval of projection data when performing a reconstruction operation on a discretized reconstruction area. It has.
[0025]
The suppression means performs a back projection by applying a correction coefficient for correcting a power difference due to the nonuniformity of the projection angle interval after the projection data is subjected to the convolution filter according to the filter-corrected back projection method. . As a result, artifacts due to power differences can be reduced, and deterioration of the reconstructed image can be prevented.
[0026]
Depending on the projection angle, the power of backprojected data varies. For example, to simplify the description, as shown in FIG.1   = Δθ (Δθ 0) interval projection data and Δθ2   Consider a case in which projection data with an interval of (= Δθ / 2) coexist. If all 360 degrees are data collected at Δθ intervals, no artifacts will occur. However, in the vicinity of an arbitrary direction N · Δθ (N is an integer) collected at intervals of Δθ / 2, in addition to data (N + 1) · Δθ in the next direction when originally collected at intervals of Δθ, (N + 1 / 2) · Δθ exists. Since Δθ 0 here, the data of (N + 1/2) · Δθ is considered to be substantially equal to the data of N · Δθ. From this, back projection of N · Δθ and (N + 1/2) · Δθ data is equivalent to double projection of N · Δθ projection data, in other words, at the projection angle N · Δθ. Data twice as large as the projection data is collected. In this way, the projection directions collected at unequal angular intervals are equivalent to the fact that projection data having different powers are collected according to the projection angular intervals, and thus artifacts occur.
[0027]
Therefore, in this embodiment, in order to correct the change in power due to the difference in the projection angle interval dθ during the backprojection calculation, the backprojection calculation is performed after multiplying the backprojection data by the following correction coefficient. Yes.
[0028]
W (dθ) = dθ / dθ0(Dθ0Is a reference projection angle interval) (1)
By applying the above equation (1), the projection angle interval becomes Δθ.0The projection data collected at / 2 is multiplied by a correction coefficient corresponding to the ratio to the reference projection angle, that is, 1/2, in the back projection calculation. Therefore, the doubled power due to the non-uniform projection collection angle can be corrected to an appropriate value.
[0029]
The projection angle interval dθ may be obtained by measurement, for example, by detecting the collection angle from the slide rotation amount of the rotary arm 3 every time projection data is collected, or each projection based on the collection angle measured in advance. Values between data may be stored as fixed values in a table or the like and used as known values.
[0030]
Next, the reconstruction data obtained by the back projection operation is normalized with a contrast scale. In general, reconstruction data obtained by backprojection is divided by the number N of projection directions (120 as an example). In this embodiment, in particular, N represented by the following equation (2) is used.dDivide by.
[0031]
Nd= Θa/ Dθ0  ... (2)
Where θaIs an angle at which projection data is collected, and is 180 degrees in this embodiment, for example.
[0032]
An image obtained by image reconstruction processing in the reconstruction unit 7, that is, a tomographic image of the subject is sent to the image memory 8 and stored therein. This tomographic image can be displayed on the monitor 10, or a blood vessel region is extracted by threshold processing in another image processing apparatus (not shown), and shading processing for shading the blood vessel surface image is performed. The surface image of the blood vessel observed from an arbitrary direction can be displayed.
[0033]
As described above, according to the present embodiment, the reconstruction process related to the filter-corrected back projection method is performed while correcting the power difference according to the non-uniformity of the projection angle interval. For example, the algebraic reconstruction method Compared with a successive approximation method such as (ART: algebraic reconstruction technique), the degradation of the reconstructed image can be effectively suppressed in a short time without significantly increasing the processing time.
[0034]
(Second Embodiment)
Next, a second embodiment of the present invention will be described. The second embodiment relates to a modification of the first embodiment described above, and implements an imaging technique called digital subtraction angiography (DSA) in the circulatory organ X-ray diagnostic system. FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the present embodiment.
[0035]
In the present embodiment, X-ray imaging is performed while injecting a contrast medium into the subject. For example, when reconstructing an image representing only a blood vessel, the projection data is collected twice before and after the injection of the contrast agent, and the first (mask image) projection data memory 111, the second ( Live image) projection data memory 112. When the required data is accumulated in both memories, the subtraction processing unit 12 performs a subtraction (difference) process. That is, the mask image projection data and the live image projection data are each log (logarithmically) converted, and then the log conversion results are subtracted.
[0036]
The subtraction processing result is sent to the reconstruction unit 7. The image reconstruction process in the reconstruction unit 7 is substantially the same as that in the first embodiment, but is slightly different. That is, since the log conversion has already been performed in the subtraction processing unit 12, the reconstruction unit 7 of this embodiment does not include the log conversion unit 72.
[0037]
Then, as in the first embodiment, this embodiment suppresses degradation of the reconstructed image caused by nonuniformity in the collection angle interval of the projection data when performing the reconstruction calculation of the discretized reconstruction area. And a convolution unit that convolves the projection data with the correction filter according to the filter-corrected backprojection method by the filtering unit 73, and a coefficient correction unit 74 that determines the collection angle interval of the projection data with respect to the convolution result. Multiply the correction coefficient to correct the power difference due to non-uniformity. The back projection unit 75 reprojects the projection data multiplied by the correction coefficient to reconstruct an image.
[0038]
Therefore, according to the second embodiment, an image (subtraction image) from which only blood vessels are extracted can be obtained, artifacts due to power differences can be reduced, and deterioration of the reconstructed image can be prevented.
[0039]
(Third embodiment)
Next, a third embodiment of the present invention will be described. In the first and second embodiments, in order to correct the change in power due to the difference in the projection angle interval with respect to the convolution result in order to suppress the deterioration of the reconstructed image due to the nonuniformity of the projection angle interval. The configuration of the reconstruction processing in which the projection is performed by multiplying the correction coefficient is described. On the other hand, the image reconstruction apparatus of the third embodiment obtains projection data with a uniform projection angle interval by interpolation calculation, and convolves the projection data obtained by this interpolation and backprojects. About another structure, it is the same as that of the 1st Embodiment, The detailed description is abbreviate | omitted.
[0040]
FIG. 6 is a block diagram showing a schematic configuration of the third embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6A, the configuration is different from that of the first embodiment in that an interpolation processing unit 20 is provided between the projection data 20 and the reconstruction unit 21. A specific configuration and operation of the interpolation processing unit 20 will be described later. Note that the reconstruction unit 21 of the present embodiment does not include the coefficient correction unit 74 of the reconstruction unit 7 according to the first embodiment, as illustrated in FIG. 6B.
[0041]
The backprojection filter used in the filter-corrected backprojection method is a high-frequency enhancement filter, and considering the case of reconstructing Dirac's δ function, all directions of the high-frequency enhancement filter except for the position where the δ function exists The back projection from cancels out the positive and negative values to zero. For example, a positive value is back-projected from one direction, and a negative value is back-projected from another direction.
[0042]
However, in the back projection with respect to projection data with unequal angular intervals, the positive / negative balance added during back projection is lost, resulting in artifacts. That is, the balance on which the back projection filter is applied is lost.
[0043]
Therefore, in the present embodiment, projection data at equiangular intervals is created by interpolation calculation from projection data collected at unequal angular intervals in order to optimize the balance to which the back projection filter is applied.
[0044]
In particular, in the present embodiment, a case where the interpolation processing unit 20 performs primary interpolation will be described. Where θ = θ0The data of the Nth frame is collected at the time of θ = θ1Assume that the data of the (N + 1) th frame is collected at the time of. And now θ = θ20≦ θ2≦ θ1), When the projection data at the point of time is created by interpolation, θ = θ2Projection data p (x, y, θ2) Is calculated according to the following equation (3).
[0045]
p (x, y, θ2) = M × p (x, y, θ0) + N × p (x, y, θ1) ... (3)
Here, (x, y) represents a coordinate system indicating an arbitrary pixel on the image, and m and n are given by the following equations (4) and (5).
[0046]
m = (θ1−θ2) / (Θ1−θ0(4)
n = (θ2−θ0) / (Θ1−θ0(5)
The projection data of equiangular intervals newly created by such interpolation is sent to the reconstruction unit 21. In this embodiment, an example in which a linear interpolation function is used as an interpolation function has been introduced. However, the present invention is not limited to only linear interpolation. For example, a high-order function such as a cubic B-Spline function is used. Also good.
[0047]
In the reconstruction process in the reconstruction unit 21, the reconstructed discretized reconstruction area is reconstructed. The reconstruction process here is the same as the reconstruction process of the first embodiment, except that the process does not perform the coefficient correction process of the first embodiment.
[0048]
As described above, in the third embodiment, projection data at equiangular intervals is created from the projection data collected at unequal angular intervals by interpolation, and the balance to which the back projection filter is applied is optimized. Can do. For this reason, the non-uniformity of the projection angle interval can be improved before the reconstruction calculation. Therefore, the degradation of the reconstructed image can be effectively suppressed in a short time as in the first embodiment.
[0049]
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described. The fourth embodiment relates to a modification of the above-described third embodiment and performs the above-described DSA. FIG. 7 is a block diagram showing the configuration of this embodiment.
[0050]
In the present embodiment, X-ray imaging is performed while injecting a contrast medium into the subject. For example, when reconstructing an image representing only a blood vessel, the projection data is collected twice before and after the injection of the contrast agent, and the first (mask image) projection data memory 111, the second ( Live image) projection data memory 112. When the required data is accumulated in both memories, the subtraction processing unit 12 performs a subtraction (difference) process. That is, the mask image projection data and the live image projection data are each log (logarithmically) converted, and then the log conversion results are subtracted.
[0051]
The subtraction processing result is sent to the interpolation processing unit 20. The contents of the interpolation processing in the interpolation processing unit 20 and the image reconstruction processing in the reconstruction unit 21 are almost the same as those in the third embodiment, but are slightly different. That is, since log conversion has already been performed in the subtraction processing unit 12, the reconstruction unit 7 of this embodiment does not include the log conversion unit 72 of the third embodiment.
[0052]
Then, as in the third embodiment, the interpolation processing unit 20 interpolates the projection data at equiangular intervals from the projection data collected at unequal angular intervals in order to optimize the balance to which the back projection filter is applied. create. For this reason, the non-uniformity of the projection angle interval can be improved before the reconstruction calculation. Therefore, a subtraction image can be obtained in a short time and effectively suppressing deterioration of the reconstructed image.
[0053]
(Fifth embodiment)
In the above-described first to fourth embodiments, after collecting data using a circulatory X-ray imaging apparatus including a rotating arm (C-arm, etc.) as an imaging system in the three-dimensional CT apparatus currently in the development stage. The case where the image is reconstructed has been described. The two-dimensional CT (which is taken for each cross section of the subject) that is widely used, and the subject is spiraled as shown in FIG. 8 by moving the bed while rotating the X-ray tube around the subject. The present invention can also be implemented for helical scan CT (also referred to as spiral scan CT or spiral scan CT) that scans in the shape of a line.
[0054]
In the case of the former, that is, CT that does not perform helical scanning, the reconstruction area is defined as a circle inscribed in the X-ray bundle in all projection directions, and discretization is performed in the cross section as in the first embodiment. Also in the latter case, the reconstruction space in the cross section perpendicular to the moving direction of the couch top is defined in the same manner as in the two-dimensional CT, and discretization is performed in the same manner. The helical scan CT can basically reconstruct a cross-sectional image at an arbitrary slice position.
[0055]
In any case, similarly to the first to fourth embodiments, it is possible to suppress the degradation of the reconstructed image caused by the unevenness of the projection angle interval.
As a specific example of the reconstruction method, the reference in the helical scan CT (Yusuke Higashiki et al., “Examination of interpolation reconstruction method in helical scan”, Med.Imag.Tech., Vol.8, No.3) 253-254 (1990)), the projection data may be interpolated by the opposed beam interpolation method or 360 degree interpolation method, and reconstruction may be performed by the same method as the fan beam reconstruction method.
[0056]
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and can be implemented with various modifications. For example, the present invention is not limited only to the circulatory X-ray diagnostic system shown in FIG. 1, and various circulatory X-ray diagnostic systems capable of collecting X-ray images while rotating around the subject. It is applicable to.
[0057]
【The invention's effect】
According to the present invention, deterioration of a reconstructed image due to a false image (artifact) generated due to non-uniformity of an angular pitch at the time of projection data collection is effectively suppressed without significantly increasing the processing time. An obtained image reconstruction device can be provided.
[0058]
Therefore, the calculation time of the artifacts generated in the filtered back projection method (including the three-dimensional reconstruction method such as Feldkamp method) used in the actual reconstruction device or the experimental device at the practical stage is almost increased. Can be deterred.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an external appearance of a rotary arm of a circulatory X-ray imaging system according to a first embodiment of an image reconstruction apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a configuration of the first embodiment including an image reconstruction unit.
FIG. 3 is a diagram showing a state in which the projection data collection angle interval changes according to the first embodiment;
FIG. 4 is a schematic diagram for explaining a difference in power of projection data according to the first embodiment.
FIG. 5 is a block diagram showing a configuration when DSA is performed according to a second embodiment of the image reconstruction apparatus of the present invention.
FIG. 6 is a block diagram showing the configuration of a third embodiment of the image reconstruction device of the present invention.
FIG. 7 is a block diagram showing a configuration when DSA is performed according to a fourth embodiment of the image reconstruction device of the present invention.
FIG. 8 is a view for explaining a helical scan method according to a fifth embodiment of the invention.
[Explanation of symbols]
1 ... X-ray tube
2 ... Two-dimensional detector
3 ... Rotating arm
4. Data collection unit
5 ... A / D converter
6. Projection data memory
7 ... Reconstruction part
8 ... Image memory
9 ... D / A converter
10 ... Monitor
71: Distortion correction unit
72: Log conversion unit
73 ... Filtering section
74: Coefficient correction unit
75 ... Back projection unit

Claims (2)

被検体に対し多方向からX線を照射することによって所定の投影角度間隔における複数の投影データを収集する収集手段と、
前記被検体内部のX線吸収係数分布を表す画像を、前記投影データに基づいて再構成する再構成手段と、
前記再構成手段において行われる逆投影演算に際し、前記投影角度間隔の不均一性に応じたパワーの差異を補正するための補正係数を各々の逆投影データに掛けることにより前記再構成画像の劣化を抑制する抑制手段と、
を具備することを特徴とする画像再構成装置。
A collecting means for collecting a plurality of projection data at a predetermined projection angle interval by irradiating the subject with X-rays from multiple directions;
Reconstructing means for reconstructing an image representing the X-ray absorption coefficient distribution inside the subject based on the projection data;
In the backprojection calculation performed in the reconstruction means, the reconstructed image is deteriorated by multiplying each backprojection data by a correction coefficient for correcting the power difference corresponding to the nonuniformity of the projection angle interval. Suppression means for suppressing,
An image reconstruction device comprising:
前記補正係数は、基準となる投影角度間隔に対する所定の投影角度における投影角度間隔の比に基づいて算出されることを特徴とする請求項に記載の画像再構成装置。The image reconstruction apparatus according to claim 1 , wherein the correction coefficient is calculated based on a ratio of a projection angle interval at a predetermined projection angle to a reference projection angle interval.
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