JP4156629B2 - 3次元逆投影方法およびx線ct装置 - Google Patents
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Description
フィルタ処理では、ローデータにFFT演算を施し、周波数空間で再構成関数と乗算し、逆FFT演算を施すことを行っている。
このようなマルチ検出器を用いて収集したローデータは、データ量が膨大になるため、特にフィルタ処理におけるFFT演算量が膨大になる問題点がある。例えば、256列の検出器列を持つマルチ検出器の場合は、一つのビューについて最低でも256回のFFT演算が必要になる問題点がある。
そこで、本発明の目的は、いわゆるコーンビーム再構成において、演算量を減らすことが出来る3次元逆投影方法およびX線CT装置を提供することにある。
上記第1の観点による3次元逆投影方法では、再構成領域上の1本または複数本の平行なラインに対応するローデータDrを抽出し、これらに対してだけフィルタ処理を行うから、フィルタ処理におけるFFT演算量を大幅に減らすことが出来る。例えば、ライン数を9本とするとき、一つにビューについて9回のFFT演算で済む。
なお、ライン数を1本とすれば、コーンビーム補正をしない従来の2次元逆投影と同等にすることが出来る。
上記第2の観点による3次元逆投影方法では、複数本のライン数を、ラインに直交する方向の再構成領域の最大画素数の1/512〜1/1の間とすることにより、処理時間の短縮効果と画質の劣化とをバランスさせることが出来る。すなわち、ライン数比を1/512に近づけると処理時間の短縮効果は高くなるが画質が低下する。一方、ライン数比を1/1に近づけると、処理時間の短縮効果が低くなる。なお、ライン数比を1/1にすると、ラインに直交する方向の補間処理がない場合と同等になる。
なお、本明細書において、view=−45゜とview=315゜とは、表現の都合上異なる表記にしているが、実際は、両者は等しく、同一ビューである。
再構成領域上のラインのデータを求める場合、そのラインと検出器面との成す角度が平行に近いほど精度が高くなり、垂直に近いほど精度が低くなる。
上記第3の観点による3次元逆投影方法では、ラインと検出器面との成す角度が約45゜より小さくならないため、精度の低下を許容範囲内に抑制することが出来る。
上記第4の観点による3次元逆投影方法では、再構成領域の画素密度に較べて、ライン方向のデータ密度を十分高くすることが出来る。これにより、データDhをX線透過方向に再構成領域に投影して逆投影画素データD2を求める処理の大部分をサンプリングのみとすることが可能となり、処理の簡単化および高速化が可能となる。ただし、必要に応じて補間・補外処理を入れてもよい。
なお、補間・補外処理は、0次の補間/補外処理(最近傍データのコピー)、1次の補間/補外処理、または、2次以上の補間/補外処理(例えばHanning補間やCubic補間)のいずれを用いてもよい。
再構成領域の位置がマルチ検出器の端寄りに在る場合、再構成領域上の複数画素間隔あけた複数の平行なラインに対応するローデータDrが実在しないことがある。
そこで、上記第5の観点による3次元逆投影方法では、再構成領域上の複数画素間隔あけた複数の平行なラインを検出器面または仮想の投影面にX線透過方向に投影した位置の近傍に存在するローデータを用いた補間・補外処理によって、対応するローデータDrを算出する。これにより、再構成領域の位置がマルチ検出器の端寄りに在る場合にも対応可能となる。
再構成領域の位置がマルチ検出器の端寄りに在る場合、再構成領域上の複数画素間隔あけた複数の平行なラインに対応するローデータDrが実在しないことがある。
そこで、上記第6の観点による3次元逆投影方法では、再構成領域上の複数画素間隔あけた複数の平行なラインを検出器面または仮想の投影面にX線透過方向に投影した位置の近傍に存在するローデータを用いた補間・補外処理によって、再構成領域に対応する領域のローデータを算出する。これにより、再構成領域の位置がマルチ検出器の端寄りに在る場合にも対応可能となる。
再構成領域は、全てのビュー角度でX線ビームが透過する円形領域とする場合および該円形領域に外接する正方形領域とする場合の両方がある。
上記第7の観点による3次元逆投影方法では、いずれの場合にも対応可能となる。
複数の再構成領域についてCT画像を再構成する場合、再構成領域上の複数画素間隔あけた複数の平行なラインに対応するローデータを、各再構成領域ごとに求めてもよいが、ある再構成領域で求めたローデータを他の再構成領域で利用できない。
これに対して、上記第8の観点による3次元逆投影方法では、マルチ検出器の検出器列方向に高密度のローデータを補間・補外処理により作成しておくから、複数の再構成領域についてCT画像を再構成する場合、サンプリングにより各再構成領域上の複数画素間隔あけた複数の平行なラインに対応するローデータDrを得ることが出来る。また、後から再構成領域を追加した場合でも、検出器列方向に高密度のローデータを利用することが出来る。
なお、補間・補外処理は、0次の補間/補外処理(最近傍データのコピー)、1次の補間/補外処理、または、2次以上の補間/補外処理(例えばHanning補間やCubic補間)のいずれを用いてもよい。
マルチ検出器の検出器列方向に補間・補外処理してローデータを高密度化する場合、高密度化が過剰であると処理時間の短縮効果が低下し、高密度化が不足すると画質が劣化する。
そこで、上記第9の観点による3次元逆投影方法では、実在するローデータの検出器列方向の密度の2倍〜4倍の高密度になるようにするから、処理時間の短縮効果と画質の劣化とを好適にバランスさせることが出来る。
一般に、再構成領域上の複数のラインを検出器面に投影したラインの密度が高いほど、画質は向上する。しかし、処理量は増えてしまう。
そこで、上記第10の観点による3次元逆投影方法では、再構成領域上の複数のラインの数を、操作者が指定する画質に応じて変化させるようにした。これにより、所望の画質に対して最適の処理量になる。
再構成領域上のライン数を一定とした場合、検出器列の中央から再構成領域までの距離が大きいときは再構成領域上の複数のラインを検出器面に投影したラインの密度が低くなり(ラインが相互に離れた状態になる)、検出器列の中央から再構成領域までの距離が小さいときは再構成領域上の複数のラインを検出器面に投影したラインの密度が高くなる(ラインが相互に密接した状態になる)。しかし、検出器面に投影したラインの密度が低くなりすぎると、画質の低下を招く。また、検出器面に投影したラインの密度が高くなりすぎると、処理量が徒に増える(処理量が増える割に画質が向上しない)。
そこで、上記第11の観点による3次元逆投影方法では、再構成領域上の複数のラインの数を、検出器列の中央から再構成領域までの距離に応じて変化させるようにした。これにより、検出器面に投影したラインの密度が常に適正になる(所望の画質に対して最適の処理量になる)。
再構成領域上のライン数を一定とした場合、例えば再構成領域が回転中心からオフセットしていると、X線管がオフセットしている方向に来るビューでは再構成領域上の複数のラインを検出器面に投影したラインの密度が低くなり(ラインが相互に離れた状態になる)、X線管がオフセットしている方向と反対側に来るビューでは再構成領域上の複数のラインを検出器面に投影したラインの密度が高くなる(ラインが相互に密接した状態になる)。しかし、検出器面に投影したラインの密度が低くなりすぎると、画質の低下を招く。また、検出器面に投影したラインの密度が高くなりすぎると、処理量が徒に増える(処理量が増える割に画質が向上しない)。
そこで、上記第12の観点による3次元逆投影方法では、再構成領域上の複数のラインの数を、ビューに応じて変化させるようにした。これにより、検出器面に投影したラインの密度が常に適正になる(所望の画質に対して最適の処理量になる)。
上記第13の観点によるX線CT装置では、前記第1の観点による3次元逆投影方法を好適に実施しうる。
上記第14の観点によるX線CT装置では、前記第2の観点による3次元逆投影方法を好適に実施しうる。
上記第15の観点によるX線CT装置では、前記第3の観点による3次元逆投影方法を好適に実施しうる。
上記第16の観点によるX線CT装置では、前記第4の観点による3次元逆投影方法を好適に実施しうる。
上記第17の観点によるX線CT装置では、前記第5の観点による3次元逆投影方法を好適に実施しうる。
上記第18の観点によるX線CT装置では、前記第6の観点による3次元逆投影方法を好適に実施しうる。
上記第19の観点によるX線CT装置では、前記第7の観点による3次元逆投影方法を好適に実施しうる。
上記第20の観点によるX線CT装置では、前記第8の観点による3次元逆投影方法を好適に実施しうる。
上記第21の観点によるX線CT装置では、前記第9の観点による3次元逆投影方法を好適に実施しうる。
上記第22の観点によるX線CT装置では、前記第10の観点による3次元逆投影方法を好適に実施しうる。
上記第23の観点によるX線CT装置では、前記第11の観点による3次元逆投影方法を好適に実施しうる。
上記第24の観点によるX線CT装置では、前記第12の観点による3次元逆投影方法を好適に実施しうる。
図1は、本発明の第1の実施形態にかかるX線CT装置の構成ブロック図である。
このX線CT装置100は、操作コンソール1と、撮影テーブル10と、走査ガントリ20とを具備している。
X線管21とマルチ検出器24は、回転中心ICの回りを回転する。鉛直方向をy方向とし、水平方向をx方向とし、これらに垂直な方向をz方向とするとき、X線管21およびマルチ検出器24の回転平面は、xy面である。また、クレードル12の移動方向は、z方向である。
X線管21は、コーンビームCBと呼ばれるX線ビームを発生する。コーンビームCBの中心軸方向がy方向に平行なときを、view=0゜とする。
マルチ検出器24は、例えば256列の検出器列を有する。また、各検出器列は、例えば1024チャネルのチャネルを有する。
ステップS1では、X線管21とマルチ検出器24とを撮影対象の周りに回転させ且つクレードル12を直線移動させながらビュー角度viewと相対角度差δと検出器列番号jとチャネル番号iとで表わされるローデータD0(view,δ,j,i)を収集する。
なお、相対角度差δとは同一ビュー角度で何回転目かを表すパラメータであり、例えば1回転目はδ=0゜、2回転目はδ=360゜、3回転目はδ=720゜というように表す。
図5に、再構成領域P上の複数の平行なラインL0〜L8を例示する。
ライン数は、ラインに直交する方向の再構成領域の最大画素数の1/64〜1/2とする。例えば、再構成領域Pの画素数が512×512であるとき、ライン数は9本とする。
また、−45゜≦view<45゜(もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲)および135゜≦view<225゜(もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲)では、x方向をライン方向とする。また、45゜≦view<135゜(もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲)および225゜≦view<315゜(もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲)では、y方向をライン方向とする。
また、回転中心ICを通り、ラインL0〜L8に平行な投影面ppを想定する。
これらのラインT0〜T8に対応する検出器列jおよびチャネルiのローデータを取り出せば、それらがラインL0〜L8に対応するローデータDrである。ここで、図7に示すように、ラインT0〜T8をX線透過方向に投影面pp上に投影したラインL0’〜L8を想定し、それらラインL0’〜L8’にローデータDrを展開しておく。
ここで、コーンビーム再構成荷重は、X線管21の焦点からローデータDrに対応するマルチ検出器24の検出器列j,チャネルiまでの距離をr0とし、X線管21の焦点からローデータDrに対応する再構成領域上の点までの距離をr1とするとき、(r1/r0)2である。
高密度画像各位置ライン・データDhのデータ密度は、ライン方向の再構成領域の最大画素数の8倍〜32倍とする。例えば、16倍として再構成領域Pの画素数が512×512であるとき、データ密度は8192点/ラインとする。
ステップS11では、CT画像の再構成に必要な全ビュー(すなわち、360゜分のビュー又は「180゜分+ファン角度分」のビュー)について、ステップS3〜S10を繰り返し、逆投影データD3(x,y)を得る。
ステップS12では、逆投影データD3(x,y)に対して後処理を行い、CT画像を得る。
なお、複数画素間隔おきのライン数を適正に選べば、画質の劣化は無視できる程度に抑制できる。大体、ライン数を、ラインに直交する方向の再構成領域の最大画素数の1/512〜1/1の間、好ましくは1/64〜1/2とすれば、処理時間の短縮効果と画質の劣化とをバランスさせることが出来る。
このような場合、図21に示すように、実在するローデータを用いた補外処理によりデータ欠如領域AmのローデータDrを作成する。そして、全体を一つの検出器面dpとして取り扱えばよい。
このような場合、実在しているローデータDrの補外処理により、欠如しているローデータDrを算出すればよい。
第2の実施形態では、まず、マルチ検出器24の各検出器列j,各チャネルiのローデータを投影面ppに投影し、次に、再構成領域P上のラインL0〜L8を投影面ppに投影したラインL0’〜L8’に対応するローデータDrを求める。
これに対して、第1の実施形態では、再構成領域P上のラインL0〜L8を検出器面dpに投影したラインT0〜T8に対応するローデータDrを抽出した。
第3の実施形態では、補外処理により算出したローデータDrでデータ欠如領域Amのすべてを埋めずに、ラインL0’〜L8’に対応する線上のローデータDrのみを補外処理により算出する。
第4の実施形態では、ラインL0’〜L8’に対応するローデータDrを求めるのに必要なデータ欠如領域Amがデータ実在領域Arの間にある場合に、データ欠如領域Amを補間・補外処理により算出したローデータDrで埋める。
第5の実施形態では、再構成領域Pに対応する領域内のデータ欠如領域のみを補間・補外処理により算出したローデータDrで埋める。
第6の実施形態では、マルチ検出器24の検出器列方向に高密度のローデータを補間・補外処理により作成しておき、その高密度のローデータを異なる位置の再構成領域で利用する。
そこで、図31に示すように、検出器列方向(z方向)に高密度のローデータを補間・補外処理により作成しておく。ここで、実在するローデータの検出器列方向の密度(図30のdの逆数)の2倍〜4倍の高密度(図31のΔzの逆数)になるようにする。
そして、ある再構成領域についてCT画像を再構成する場合、サンプリングにより該再構成領域のラインL0’〜L8’に対応するローデータDrを得る。
第7の実施形態では、マルチ検出器24の検出器列方向中央から再構成領域Pまでの距離Δzに応じて複数本のライン数mを変化させる。
このフローは、図4のステップS4がステップS4’に代わった以外は、図4と同じである。そこで、ステップS4’のみ説明する。
このライン数の場合、再構成領域P上のラインL0〜L8をマルチ検出器24の検出器面dpに投影したラインの密度が適正になる。
図34に、Δz=Δz1のときに不適正なライン数m=3を例示する。
このライン数の場合、再構成領域P上のラインL0〜L2をマルチ検出器24の検出器面dpに投影したラインの密度が不適正になる(ラインが相互に離れすぎている)。
このライン数の場合、再構成領域P上のラインL0〜L8をマルチ検出器24の検出器面dpに投影したラインの密度が不適正になる(ラインが相互に近づきすぎている)。
図36に、Δz=Δz2のときに適正なライン数m=3を例示する。
このライン数の場合、再構成領域P上のラインL0〜L2をマルチ検出器24の検出器面dpに投影したラインの密度が適正になる。
なお、図中のpはヘリカルピッチ、dは検出器列方向の検出器幅である。
図39は、操作者が入力装置2から「高画質」を指定した場合に、距離Δzに応じて決めるライン数mを示す例示図である。
第8の実施形態では、アキシャルスキャンを想定し、回転中心ICから再構成領域Pがオフセットしている場合に、ビューに応じて複数本のライン数mを変化させる。
このフローは、図4のステップS4がステップS4”に代わった以外は、図4と同じである。そこで、ステップS4”のみ説明する。
このライン数の場合、再構成領域P上のラインL0〜L3をマルチ検出器24の検出器面dpに投影したラインの密度が適正になる。
図42に、view=180゜のときに適正なライン数m=2を例示する。
このライン数の場合、再構成領域P上のラインL0〜L1をマルチ検出器24の検出器面dpに投影したラインの密度が適正になる。
(1)第1〜第6の実施形態では“ライン数”/“ラインに直交する方向の再構成領域Pの画素数”=9/512≒1/57としたが、ライン数mを1本〜512本としてもよい。ただし、本願発明者の実験によれば、“ラインに直交する方向の再構成領域Pの画素数”=512の場合、ライン数mを8本にすると画質の劣化が認められ、ライン数mを65本より増やしても臨床上問題になる画質の変化は認められなかったので、9本〜65本=9/512〜65/512≒1/64〜1/8とすることが好ましい。
(2)第1〜第6の実施形態において、指定された画質に応じてライン数mを可変としてもよい。すなわち、高画質が指定された場合はライン数mを増やし、低画質が指定された場合はライン数mを減らす(処理量を減らす)ようにしてもよい。
(4)第2〜第6の実施形態と第7,第8の実施形態を組み合わせてもよい。
(6)上記実施形態ではコーンビームCBの中心軸がy軸に平行となるビューをview=0゜としているが、任意の角度をview=0゜としてもよい。
(7)第1,第7,第8の実施形態では再構成領域Pのラインを検出器面dpに投影し、第2〜第6の実施形態ではラインL0〜L8を投影面ppに投影したが、逆に、第1,第7,第8の実施形態でラインを投影面ppに投影し、前記第2〜第6の実施形態でラインL0〜L8を検出器面dpに投影するようにしてもよい。
(9)上記実施形態では再構成領域Pを直交座標で表現したが、極座標で表現する場合にも本発明を適用可能である。
(10)上記実施形態では医用X線CT装置を想定したが、産業用X線CT装置にも本発明を適用可能である。
3 中央処理装置
20 走査ガントリ
21 X線管
24 マルチ検出器
IC 回転中心
L0〜L8 再構成領域上のライン
L0’〜L8’ 投影面上のライン
T0’〜T8’ 検出器面上のライン
P 再構成領域
pp 投影面
dp 検出器面
Δy オフセット量
Δz 検出器列方向中央から再構成領域までの距離
Claims (22)
- 多数の検出器列を持つマルチ検出器を用いたアキシャルスキャンまたはヘリカルスキャンによって収集したローデータの中から再構成領域上の1本または複数本の平行なラインに対応するローデータDrを抽出し、前記ローデータDrにコーンビーム再構成荷重を乗算して投影ライン・データDpを作成し、前記投影ライン・データDpにフィルタ処理を施して画像各位置ライン・データDfを作成し、前記画像各位置ライン・データDfを基に再構成領域上の各画素の逆投影画素データD2を求め、画像再構成に用いる全ビュー角度の逆投影画素データD2を画素対応に加算して逆投影データD3を求める3次元逆投影方法であって、前記ライン数を操作者が指定する画質に応じて変化させることを特徴とする3次元逆投影方法。
- 多数の検出器列を持つマルチ検出器を用いたアキシャルスキャンまたはヘリカルスキャンによって収集したローデータの中から再構成領域上の1本または複数本の平行なラインに対応するローデータDrを抽出し、前記ローデータDrにコーンビーム再構成荷重を乗算して投影ライン・データDpを作成し、前記投影ライン・データDpにフィルタ処理を施して画像各位置ライン・データDfを作成し、前記画像各位置ライン・データDfを基に再構成領域上の各画素の逆投影画素データD2を求め、画像再構成に用いる全ビュー角度の逆投影画素データD2を画素対応に加算して逆投影データD3を求める3次元逆投影方法であって、前記ライン数を前記検出器列の中央から再構成領域までの距離に応じて変化させることを特徴とする3次元逆投影方法。
- 多数の検出器列を持つマルチ検出器を用いたアキシャルスキャンまたはヘリカルスキャンによって収集したローデータの中から再構成領域上の1本または複数本の平行なラインに対応するローデータDrを抽出し、前記ローデータDrにコーンビーム再構成荷重を乗算して投影ライン・データDpを作成し、前記投影ライン・データDpにフィルタ処理を施して画像各位置ライン・データDfを作成し、前記画像各位置ライン・データDfを基に再構成領域上の各画素の逆投影画素データD2を求め、画像再構成に用いる全ビュー角度の逆投影画素データD2を画素対応に加算して逆投影データD3を求める3次元逆投影方法であって、前記ライン数をビュー角度に応じて変化させることを特徴とする3次元逆投影方法。
- 請求項1から請求項3のいずれかに記載の3次元逆投影方法において、前記ライン数が、ラインに直交する方向の再構成領域の最大画素数の1/512〜1/1であることを特徴とする3次元逆投影方法。
- 請求項1から請求項4のいずれかに記載の3次元逆投影方法において、X線管またはマルチ検出器の回転平面に垂直な方向またはヘリカルスキャンの直線移動方向をz方向とし、view=0゜(但し、viewはビュー角度)の時のX線ビームの中心軸方向をy方向とし、z方向およびy方向に直交する方向をx方向とするとき、−45゜≦view<45゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲および135゜≦view<225゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲ではx方向をライン方向とし、45゜≦view<135゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲および225゜≦view<315゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲ではy方向をライン方向とすることを特徴とする3次元逆投影方法。
- 請求項1から請求項5のいずれかに記載の3次元逆投影方法において、前記画像各位置ライン・データDfをライン方向に補間・補外処理して高密度画像各位置ライン・データDhを作成し、高密度画像各位置ライン・データDhをサンプリングし且つ必要に応じて補間・補外処理して再構成領域上の各画素の逆投影画素データD2を求めることを特徴とする3次元逆投影方法。
- 請求項1から請求項6のいずれかに記載の3次元逆投影方法において、あるビュー角度でのローデータの中から前記再構成領域上のラインに対応するローデータDrを抽出する際に、対応するローデータDrの一部または全部が存在しない場合には、近傍に存在するローデータを用いた補間・補外処理により対応するローデータDrを算出することを特徴とする3次元逆投影方法。
- 請求項1から請求項6のいずれかに記載の3次元逆投影方法において、あるビュー角度でのローデータの中から前記再構成領域上のラインに対応するローデータDrを抽出する際に、前記再構成領域に対応する領域のローデータの一部または全部が存在しない場合には、近傍に存在するローデータを用いた補間・補外処理により前記再構成領域に対応する領域のローデータを算出し、該算出したローデータの中から前記ラインに対応するローデータDrを抽出することを特徴とする3次元逆投影方法。
- 請求項8に記載の3次元逆投影方法において、再構成領域に対応する領域が、再構成面上の円形領域または正方形領域をX線投影方向に投影した領域であることを特徴とする3次元逆投影方法。
- 請求項1から請求項6のいずれかに記載の3次元逆投影方法において、あるビュー角度でのローデータを補間・補外処理してマルチ検出器の検出器列方向に高密度のローデータを作成し、前記検出器列方向に高密度のローデータの中から前記再構成領域上のラインに対応するローデータDrを抽出することを特徴とする3次元逆投影方法。
- 請求項10に記載の3次元逆投影方法において、あるビュー角度でのローデータの検出器列方向の密度の2倍〜4倍の高密度になるように補間・補外処理することを特徴とする3次元逆投影方法。
- X線管と、複数の検出器列を持つマルチ検出器と、前記X線管または前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに回転しながら又は回転させると共に両方を撮影対象に対して直線状に相対移動しながらローデータを収集するスキャン手段と、前記ローデータの中から再構成領域上の1本または複数本の平行なラインに対応するローデータDrを抽出するローデータ抽出手段と、前記ローデータDrにコーンビーム再構成荷重を乗算して投影ライン・データDpを作成するコーンビーム再構成荷重乗算手段と、前記投影ライン・データDpにフィルタ処理を施して画像各位置ライン・データDfを作成するフィルタ処理手段と、前記画像各位置ライン・データDfを基に再構成領域上の各画素の逆投影画素データD2を求める逆投影画素データ取得手段と、画像再構成に用いる全ビュー角度の逆投影画素データD2を画素対応に加算して逆投影データD3を求める逆投影データ算出手段とを具備したX線CT装置であって、前記ライン数を操作者が指定した画質に応じて変化させるライン数設定手段を具備したことを特徴とするX線CT装置。
- X線管と、複数の検出器列を持つマルチ検出器と、前記X線管または前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに回転しながら又は回転させると共に両方を撮影対象に対して直線状に相対移動しながらローデータを収集するスキャン手段と、前記ローデータの中から再構成領域上の1本または複数本の平行なラインに対応するローデータDrを抽出するローデータ抽出手段と、前記ローデータDrにコーンビーム再構成荷重を乗算して投影ライン・データDpを作成するコーンビーム再構成荷重乗算手段と、前記投影ライン・データDpにフィルタ処理を施して画像各位置ライン・データDfを作成するフィルタ処理手段と、前記画像各位置ライン・データDfを基に再構成領域上の各画素の逆投影画素データD2を求める逆投影画素データ取得手段と、画像再構成に用いる全ビュー角度の逆投影画素データD2を画素対応に加算して逆投影データD3を求める逆投影データ算出手段とを具備したX線CT装置であって、前記ライン数を前記検出器列の中央から再構成領域までの距離に応じて変化させるライン数設定手段を具備したことを特徴とするX線CT装置。
- X線管と、複数の検出器列を持つマルチ検出器と、前記X線管または前記マルチ検出器の少なくとも一方を撮影対象の周りに回転しながら又は回転させると共に両方を撮影対象に対して直線状に相対移動しながらローデータを収集するスキャン手段と、前記ローデータの中から再構成領域上の1本または複数本の平行なラインに対応するローデータDrを抽出するローデータ抽出手段と、前記ローデータDrにコーンビーム再構成荷重を乗算して投影ライン・データDpを作成するコーンビーム再構成荷重乗算手段と、前記投影ライン・データDpにフィルタ処理を施して画像各位置ライン・データDfを作成するフィルタ処理手段と、前記画像各位置ライン・データDfを基に再構成領域上の各画素の逆投影画素データD2を求める逆投影画素データ取得手段と、画像再構成に用いる全ビューの逆投影画素データD2を画素対応に加算して逆投影データD3を求める逆投影データ算出手段とを具備したX線CT装置であって、前記ライン数をビュー角度に応じて変化させるライン数設定手段を具備したことを特徴とするX線CT装置。
- 請求項12から請求項14のいずれかに記載のX線CT装置において、前記ライン数が、ラインに直交する方向の再構成領域の最大画素数の1/512〜1/1であることを特徴とするX線CT装置。
- 請求項12から請求項15のいずれかに記載のX線CT装置において、X線管またはマルチ検出器の回転平面に垂直な方向またはヘリカルスキャンの直線移動方向をz方向とし、view=0゜(但し、viewはビュー角度)の時のX線ビームの中心軸方向をy方向とし、z方向およびy方向に直交する方向をx方向とするとき、−45゜≦view<45゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲および135゜≦view<225゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲ではx方向をライン方向とし、45゜≦view<135゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲および225゜≦view<315゜もしくはそれを主体とし周辺をも含むビュー角度範囲ではy方向をライン方向とすることを特徴とするX線CT装置。
- 請求項12から請求項16のいずれかに記載のX線CT装置において、前記画像各位置ライン・データDfをライン方向に補間・補外処理して高密度画像各位置ライン・データDhを作成するライン方向補間・補外処理手段を具備すると共に、前記逆投影画素データ取得手段は、前記高密度画像各位置ライン・データDhをサンプリングし且つ必要に応じて補間・補外処理して再構成領域上の各画素の逆投影画素データD2を求めることを特徴とするX線CT装置。
- 請求項12から請求項17のいずれかに記載のX線CT装置において、あるビュー角度でのローデータの中から前記再構成領域上のラインに対応するローデータDrを抽出する際に、対応するローデータの一部または全部が存在しない場合には、近傍に存在するローデータを用いた補間・補外処理により対応するローデータDrを算出する補間・補外処理手段を具備したことを特徴とするX線CT装置。
- 請求項12から請求項17のいずれかに記載のX線CT装置において、あるビュー角度でのローデータの中から前記再構成領域上のラインに対応するローデータDrを抽出する際に、再構成領域に対応する領域のローデータの一部または全部が存在しない場合には、近傍に存在するローデータを用いた補間・補外処理により前記再構成領域に対応する領域のローデータを算出する補間・補外処理手段を具備すると共に、前記ローデータ抽出手段は、前記算出したローデータの中から前記ラインに対応するローデータDrを抽出することを特徴とするX線CT装置。
- 請求項19に記載のX線CT装置において、再構成領域に対応する領域が、再構成面上の円形領域または正方形領域をX線投影方向に投影した領域であることを特徴とするX線CT装置。
- 請求項12から請求項16のいずれかに記載のX線CT装置において、あるビュー角度でのローデータを補間・補外処理してマルチ検出器の検出器列方向に高密度のローデータを作成する検出器列方向補間・補外処理手段を具備すると共に、前記ローデータ抽出手段は、前記検出器列方向に高密度のローデータの中から前記再構成領域上のラインに対応するローデータDrを抽出することを特徴とするX線CT装置。
- 請求項21に記載のX線CT装置において、前記検出器列方向補間・補外処理手段は、あるビュー角度でのローデータの検出器列方向の密度の2倍〜4倍の高密度になるように補間・補外処理することを特徴とするX線CT装置。
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