JP4612347B2 - コーンビーム再構成装置およびコンピュータ断層撮影装置 - Google Patents
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Description
元画像データ又は断層像データは表示装置14に送られ3次元画像又は断層像としてビジュアルに表示される。
β、γ、α: ダイレクト・レイの投影角、レイ角、コーン角
βc、γc、αc: 相補レイの投影角、レイ角、コーン角
γmΓm: 物理的および仮想ファン角
α0: 調整パラメータ−1:重み減少開始コーン角
αm: 調整パラメータ−2: α0<αm (重み曲線幅)
a: 調整パラメータ−3: 0<a<1 (重み曲線高さ)
l: 寝台送り量/回転 [mm/rev]
R: 焦点−回転軸間の距離 [mm]
r: 最大視野半径 [mm]
L、Lc: xy面上へ投影される焦点−ボクセル間の距離
z、zc: 焦点位置のz座標
通常、ヘリカル軌道に沿って計測されるコーンビーム投影は以下の式で表される。
一般重み付きフェルドカンプ・アルゴリズムを適用して、本実施例を説明する。しかしながら、他の逆投影技法も同様に適用可能であり、フェルトカンプ・アルゴリズムを基にした以下の記載は、本発明の適用から他の逆投影技法を除外するものではない。
1)投影データに重み関数を適用する(全ての検出器列に同一の重みを適用する)、
2)水平方向にデータをフィルタリングする(らせん軌跡の接線方向等の他の方向に沿ったフィルタリングでも良い)。
2、エム・ディー・シルバー(M.D.Silver)、「ア・メソッド・フォー・インクルーディング・リダンダント・データ・イン・コンピューテッド・トモグラフィー(A method for including redundant data in computed tomography)」、メディカル・フィジックス(Medical Physics)、2000年、27巻、p773−774、ディー・エル・パーカー(D.L.Parker)、「オプティマル・ショート・スキャン・コンボルーション・リコンストラクション・フォー・ファンビームCT(Optimal short scan convolution reconstruction for fanbeam CT)」、メディカル・フィジックス(Medical Physics)、1982年、9巻、p254−257参照、尚各文献の内容はここに引用により組み込まれるものとする)。
各「一次レイ(dP(β、γ、α))」に対し、夫々に対応する、そのxy面上への投影経路が一次レイの投影経路と一致する「相補レイ「(dC(n)(β、γ、α))」を求めることができる。特に、一次および相補レイは対象スライス中の同一点と交差する(図3(a)、3(b)に示す)。相補レイの数はβrにより異なるが、1−4本である。
OSあるいは他の重み付け方法に対し、同様のアプローチにより線積分の数を7つから4つへ減らすことが可能である。まず、重みが適用される。次に、ダイレクト・レイおよび相補レイに対する2つの重みを正規化する
パラメータの一例を以下に示す。
βc、γc、αc 相補レイの投影角、レイ角、コーン角
γmΓm 物理的および仮想ファン角
α0 重み減少開始コーン角
αm 重み曲線幅
a 重み曲線高さ
l 寝台送り量/回転
R 焦点−回転軸間の距離
r 最大視野半径
L、Lc xy面上へ投影される焦点−ボクセル間の距離
z、zc 焦点位置のz座標
Conew コーン角依存重み
Claims (11)
- コンピュータ断層撮影(CT)スキャンからのデータ取得方法において、
CTシステムの複数の検出器列の出力から、前記複数の検出器列で測定したデータと前記測定したデータから外挿又は複製により生成されるデータとを含む投影データを取得し、
前記投影データに対してコーン角依存重みを含む重み関数を適用して、重み付きデータを取得し、
前記重み付きデータをフィルタリングし、
コーン角を考慮して前記重み付きデータを逆投影するものであって、
前記コーン角依存重みは、コーン角が−α0から+α0までの第1範囲では第1値に設定され、前記−α0及び前記+α0はそれぞれ最端の検出器列又は前記最端の検出器列より内側近傍の検出器列に対応するコーン角を表し、
前記コーン角依存重みは、コーン角が−αmから前記−α0までの範囲、およびコーン角が前記+α0から+αmまでの範囲では、コーン角の絶対値が大きくなるに従って前記第1値から減少するよう設定され、前記−αm及び前記+αmそれぞれのコーン角の絶対値は前記−α0及び前記+α0それぞれのコーン角の絶対値より大きい、
ことを特徴とするCTスキャンからのデータ取得方法。 - 前記コーン角依存重みは、データの冗長度を補正する重み付けに従うことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記逆投影ではフェルドカンプ再構成が適用されることを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記重み関数がMHS関数を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 前記重み関数がOS関数を含むことを特徴とする請求項1に記載の方法。
- 少なくとも架台および寝台の何れか一つが寝台の軸方向に沿って移動する間に投影データを収集するヘリカルスキャン装置を具備するX線CT装置において、
前記ヘリカルスキャン装置が、X線を発生させるX線源と、軸方向に沿って配置された複数の検出器列を有する検出器と、前記複数の検出器列で測定したデータと前記測定したデータから外挿又は複製により生成されるデータとを含む投影データを生成するプロセッサとを有し、
前記プロセッサが、コーン角依存重みを含む重み関数を前記投影データへ適用して重み付きデータを取得する重み付け装置と、前記重み付きデータをフィルタリングするフィルタ装置と、コーン角を考慮しながら前記重み付きデータを逆投影する逆投影装置とから構成され、
前記コーン角依存重みは、コーン角が−α0から+α0までの第1範囲では第1値に設定され、前記−α0及び前記+α0はそれぞれ最端の検出器列又は前記最端の検出器列より内側近傍の検出器列に対応するコーン角を表し、
前記コーン角依存重みは、コーン角が−αmから前記−α0までの範囲、およびコーン角が前記+α0から+αmまでの範囲では、コーン角の絶対値が大きくなるに従って前記第1値から減少するよう設定され、前記−αm及び前記+αmそれぞれのコーン角の絶対値は前記−α0及び前記+α0それぞれのコーン角の絶対値より大きい、
ことを特徴とするX線CT装置。 - 前記コーン角依存重みは、データの冗長度を補正する重み付けに従うことを特徴とする請求項6に記載の装置。
- 前記逆投影装置がフェルドカンプ再構成を実行することを特徴とする請求項6に記載の装置。
- 前記重み関数がMHS関数を含むことを特徴とする請求項6に記載の装置。
- 前記重み関数がOS関数を含むことを特徴とする請求項6に記載の装置。
- コンピュータシステム上で実行させる命令を記憶したコンピュータプログラム製品であり、コンピュータシステムで実行されると、該コンピュータシステムに請求項1乃至5の何れかに記載の方法を実行させることを特徴とするコンピュータプログラム製品。
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