JP5031335B2 - X-ray CT system - Google Patents
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Description
本発明はX線CT装置に関する。 The present invention relates to an X-ray CT apparatus.
X線CT装置は、被検体を間にして対向配置されるX線源と2次元X線検出器を備え、X線源と2次元X線検出器を対向させたまま該被検体の周りに回転させ、その際に、被検体を通してX線源からのX線を受けて得られる該2次元X線検出器からの出力データから被検体の断面像を再構成できるように構成されている。 The X-ray CT apparatus includes an X-ray source and a two-dimensional X-ray detector arranged to face each other with the subject interposed therebetween, and the X-ray CT device is arranged around the subject with the X-ray source and the two-dimensional X-ray detector facing each other. In this case, the cross-sectional image of the subject can be reconstructed from the output data from the two-dimensional X-ray detector obtained by receiving the X-ray from the X-ray source through the subject.
ここで、2次元X線検出器として、たとえば、フラットパネルディテクタ(FPD)、あるいはテレビカメラを組み込むX線イメージインテンシファイア等が用いられている。 Here, as the two-dimensional X-ray detector, for example, a flat panel detector (FPD) or an X-ray image intensifier incorporating a television camera is used.
この場合、該2次元X線検出器の撮影レートは1秒間当たり約30枚程度に構成されているため、上記コーンビームX線CT装置によって撮影時間が約10秒のX線撮影を行う場合、それによる撮影枚数は約300枚程度に制限される。。 In this case, since the imaging rate of the two-dimensional X-ray detector is configured to be about 30 per second, when performing X-ray imaging with an imaging time of about 10 seconds using the cone beam X-ray CT apparatus, As a result, the number of shots is limited to about 300. .
そして、たとえば下記非特許文献1に開示されているように、いわゆるフィルタード逆投影法を用いることにより、撮影枚数の不足を補ってX線撮影を行う方法が知られるに至っている。しかし、このようにフィルタード逆投影法を用いた場合、投影角度情報の不足から、その断面像に、その回転中心あるいは高吸収体を中心とする放射状の偽像(ストリークアーチファクト)が発生してしまう。 For example, as disclosed in Non-Patent Document 1 below, a method of performing X-ray imaging that compensates for a shortage of the number of radiographs by using a so-called filtered back projection method has been known. However, when the filtered back projection method is used in this way, a radial false image (streak artifact) centered on the rotation center or high absorber is generated in the cross-sectional image due to lack of projection angle information. End up.
そして、このように撮影枚数が少ない場合のX線撮影の不都合を補う方法としては、たとえば、下記特許文献1あるいは特許文献2に開示されているように、隣接する投影データを加算平均することによって補間投影データを生成し、この後に前記フィルタード逆投影法を行う方法が知られている。
しかし、上記特許文献1あるいは特許文献2に開示された補間投影法を用いてX線撮影を行うコーンビームX線CT装置において、補間により生成する補間データの枚数は、撮影枚数(投影データの枚数)の2倍ないし3倍にするのが通常であるが、演算時間もその分(2倍ないし3倍)だけ増大することになり、演算時間の増大を免れ得ないものであった。
However, in the cone beam X-ray CT apparatus that performs X-ray imaging using the interpolation projection method disclosed in Patent Document 1 or
本発明の目的は、演算時間の増大を回避させて、放射状のアーチファクトの低減を図った断面像を得るX線CT装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an X-ray CT apparatus that obtains a cross-sectional image in which radial artifacts are reduced while avoiding an increase in calculation time.
本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、以下のとおりである。 Of the inventions disclosed in this application, the outline of typical ones will be briefly described as follows.
(1)本発明によるX線CT装置は、たとえば、被検体にX線を照射するX線源と、
前記被検体を間にして対向配置され前記被検体の透過X線を検出する2次元X線検出器と、
該X線源と2次元X線検出器を対向させたまま該被検体の周りに回転させる回転手段と、
前記2次元X線検出器からのX線画像データからX線CT断面像を生成する画像再構成手段と、
前記生成された第1のX線CT断面像と前記回転手段を所定角度回転させて得られる第2のX線CT断面像とを加算する加算手段と、
前記加算されたX線CT断面像を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする。
(1) An X-ray CT apparatus according to the present invention includes, for example, an X-ray source that irradiates a subject with X-rays,
A two-dimensional X-ray detector that is disposed opposite to the subject and detects transmitted X-rays of the subject;
Rotating means for rotating the X-ray source and the two-dimensional X-ray detector around the subject while facing each other;
Image reconstruction means for generating an X-ray CT cross-sectional image from X-ray image data from the two-dimensional X-ray detector;
Adding means for adding the generated first X-ray CT cross-sectional image and a second X-ray CT cross-sectional image obtained by rotating the rotating means by a predetermined angle;
Display means for displaying the added X-ray CT cross-sectional image.
(2)本発明によるX線CT装置は、たとえば、(1)の構成を前提とし、前記第2のX線CT断面像の所定角度の回転は前記第1及び第2のX線CT断面像のX線吸収量分布の重心を中心として行うことを特徴とする。 (2) The X-ray CT apparatus according to the present invention is based on, for example, the configuration of (1), and the rotation of the second X-ray CT cross-sectional image at a predetermined angle is the first and second X-ray CT cross-sectional images. The X-ray absorption distribution is performed around the center of gravity.
なお、本発明は以上の構成に限定されず、本発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。 In addition, this invention is not limited to the above structure, A various change is possible in the range which does not deviate from the technical idea of this invention.
このような、撮影枚数の少ないX線CT装置において、演算時間の増大を回避させて、放射状のアーチファクトの低減を図った断面像を得ることができる。これにより、いわゆるCT値の均一性に優れ、低コントラスト分解能を向上させたX線CT装置を実現することができる。 In such an X-ray CT apparatus having a small number of radiographs, it is possible to obtain a cross-sectional image in which the increase in calculation time is avoided and radial artifacts are reduced. Thereby, it is possible to realize an X-ray CT apparatus with excellent so-called CT value uniformity and improved low contrast resolution.
以下、本発明によるX線CT装置の実施例を図面を用いて説明をする。 Embodiments of an X-ray CT apparatus according to the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、図2は、本発明が適用される座位方式のコーンビームX線CT装置の一実施例を示す概略構成図である。 First, FIG. 2 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a sitting-type cone beam X-ray CT apparatus to which the present invention is applied.
図2において、座位方式のコーンビームX線CT装置は、撮影部10、制御演算部20、および表示装置80から構成されている。
In FIG. 2, the sitting-type cone beam X-ray CT apparatus includes an
撮影部10は、被検体2を載せる椅子7と、該椅子7に載せられた被検体2にX線を照射するX線源11と、このX線源11に対向して配置され該被検体2を透過したX線を検出しX線画像データを出力させる2次元X線検出器12と、該X線源11および2次元X線検出器12を固定する旋回アーム5と、該旋回アーム5を保持する支柱6と、該支柱6および前記椅子7を保持する固定架台8とを備える。なお、前記X線源11はX線管11tとコリメータ11cとから構成されている。
The
X線源11と2次元X線検出器12は対向されたまま被検体2の回り(垂直軸4の回り)に回転され、その際に、該被検体2を通してX線源11からのX線を受けた該2次元X線検出器12はX線画像データを出力させるようになっている。前記2次元X線検出器12はたとえばTFT素子を用いるフラットパネルディテクター(FPD)が用いられている。この場合、該2次元X線検出器12は、X線透過像を可視光像に変換するX線イメージインテンシファイアと、X線イメージインテンシファイアによる可視光像を撮影するテレビカメラ等とで構成されていてもよい。
The
制御演算部20は、前記撮影部10を制御する撮影部制御手段100と、この撮影部制御手段100によって駆動される撮影系回転制御手段101、X線照射制御手段103、椅子位置制御手段105、検出系制御手段107を有し、さらに、該検出系制御手段107を通して前記撮影部10から得られるX線画像データを収集して格納する画像収集手段110と、該画像収集手段110によって収集されたX線画像データに基づいて3次元的X線CT像を再構成する再構成手段200と、該再構成手段200から得られる断面像データを前記表示装置80に導くための画像表示手段120を備えて構成されている。
The
ここで、前記再構成手段200は、前処理手段210と、フィルタリング手段220と、逆投影手段230、および回転加算手段240とを備えて構成されている。
Here, the
前処理手段210は、前記画像収集手段110からのX線画像データをX線吸収係数の分布像に変換するようになっている。本実施例では、まず、被検体2及び寝台17を撮影視野内に配置しない状態で予め撮影された空気のX線透過像の各画素データに対して自然対数変換演算を施し、次いで、被検体2を寝台17に載せた状態で撮影したX線透過像の各画素データに対して自然対数変換演算を施し、上記2つのX線透過画像の差分をとることによって被検体2及び寝台17のX線吸収係数の分布像を得るようになっている。
The
そして、フィルタリング手段220は、X線CT画像再構成におけるフィルタリング処理を行い、逆投影手段230は、フィルタリング処理後のX線画像データに対し逆投影演算(たとえば前記非特許文献1に記載された方法からなる逆投影演算)を行って3次元的X線CT像を生成するようになっている。ここで、前記3次元的X線CT像は、通常、複数のアキシャル断面像を積層したものとして把握される。
The
また、回転加算手段240は、本実施例において後述の回転加算角入力手段300ともに特徴的な構成部となっており、前記逆投影手段230から出力されたアキシャル断面像を読み込み、このアキシャル断面像に対して所定の角度だけ回転した画像を生成し、この生成された画像に積算係数を掛け、元となる前記アキシャル断面像に加算するように構成されている。 ここで、該回転加算手段240において、読み込まれたアキシャル断面像に対して回転した画像の生成の際の該回転角度の設定、および、生成された前記画像に掛ける積算係数の設定は、回転加算角入力手段300を通してなされるようになっている。
Further, the rotation addition means 240 is a characteristic component together with the rotation addition angle input means 300 described later in this embodiment, reads the axial cross-sectional image output from the back projection means 230, and this axial cross-sectional image. An image rotated by a predetermined angle is generated, and the generated image is multiplied by an integration coefficient and added to the original axial sectional image. Here, in the
なお、前記回転加算手段240および回転加算角入力手段300の構成および動作は後に詳述する。 The configuration and operation of the rotation addition means 240 and the rotation addition angle input means 300 will be described in detail later.
ここで、上述のコーンビームX線CT装置において、X線管11tとその回転中心軸4との距離はたとえば800mm、該回転中心軸4と2次元X線検出器12のX線入射面との距離はたとえば400mm、2次元X線検出器12のX線入射面の大きさはたとえば400mm×300mmの長方形状であって、画像サイズはたとえば2048×1536、そして画像ピッチはたとえば0.2mmとなっている。該2次元X線検出器12にX線が入射すると、そのX線入射面に配置されたたとえばCsI等の発光体により光に変換され、その光信号はフォトダイオードにより電荷に変換されるようになっている。蓄積した電荷は一定のフレームレートごとにたとえばTFT素子によりデジタル信号に変換されて読み出される。この場合の回転撮影モードでは、前記旋回アーム5の回転速度は1秒当たりたとえば36°、スキャン時間は10秒とし、たとえば毎秒30フレーム、たとえば画像サイズ1024×768で2次元画像データを読み出すようになっている。
Here, in the above-mentioned cone beam X-ray CT apparatus, the distance between the
図3は、本発明が適用されるCアーム方式のコーンビームX線CT装置の一実施例を示す概略構成図である。 FIG. 3 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of a C-arm type cone beam X-ray CT apparatus to which the present invention is applied.
図3において、Cアーム方式のコーンビームX線CT装置の撮影部10cは、被検体2を横臥させる寝台17と、寝台17に横臥された被検体2にX線を照射するX線源11と、X線源11に対向して設置され該被検体2を透過したX線を検出してX線画像データを出力する2次元X線検出器12と、X線源11及び2次元X線検出器12を固定するC型アーム13と、該C型アーム13を保持するC型アーム保持体14と、該C型アーム保持体14を天井に固定させる天井支持体15と、該天井支持体15を2次元の前後左右方向に移動させる天井レール16と、前記被検体2に造影剤を注入するインジェクタ18とを備える。なお、前記X線源11はX線管11tとコリメータ11cとから構成されている。
In FIG. 3, the imaging unit 10 c of the C-arm type cone beam X-ray CT apparatus includes a
X線源11と2次元X線検出器12は対向されたまま被検体2の回り(水平軸4の回り)に回転され、その際に、該被検体2を通してX線源11からのX線を受けた該2次元X線検出器12はX線画像データを出力させるようになっている。前記2次元X線検出器12はたとえばTFT素子を用いるフラットパネルディテクター(FPD)が用いられている。この場合、該2次元X線検出器12は、X線透過像を可視光像に変換するX線イメージインテンシファイアと、X線イメージインテンシファイアによる可視光像を撮影するテレビカメラ等とで構成されていてもよい。
The
制御演算部20cは、前記撮影部10を制御する撮影部制御手段100cと、この撮影部制御手段100cによって駆動される撮影系回転制御手段101、撮影系位置制御手段102、X線照射制御手段103、インジェクタ制御手段104、寝台制御手段106、検出系制御手段107を有する。そして、前記座位方式のコーンビームX線CT装置の場合と同様に、該検出系制御手段107を通して前記撮影部10から得られるX線画像データを収集して格納する画像収集手段110と、該画像収集手段110によって収集されたX線画像データに基づいて3次元的X線CT像を再構成する再構成手段200と、該再構成手段200から得られる断面像データを前記表示装置80に導くための画像表示手段120を備えて構成されている。前記再構成手段200は、図2に示したと同様に、前処理手段210と、フィルタリング手段220と、逆投影手段230、および回転加算手段240を備え、回転加算角入力手段300によって、該回転加算手段240に回転角度、および積算係数の情報を入力できるようになっている。
The
なお、前記回転加算手段240および回転加算角入力手段300の構成および動作は後に詳述する。 The configuration and operation of the rotation addition means 240 and the rotation addition angle input means 300 will be described in detail later.
ここで、前記Cアーム方式のコーンビームX線CT装置において、2次元X線検出器12は、前記撮影系回転制御手段101によって、寝台17上に横臥された被検体2の左手の方向(−100°)から天井方向(0°)を通過し、被検体2の左手の方向(+100°)まで移動されるようになる。これにより、X線管11tは、被検体2の右手方向(+100°)から天井方向(0°)を通過し、被検体2の左手方向(−100°)まで移動され、たとえば200°の投影角度にわたって被検体2の2次元X線透過画像が撮影されることになる。C型アーム13の回転速度は1秒当たりたとえば40°で、スキャン時間はたとえば5秒である。
Here, in the C-arm type cone beam X-ray CT apparatus, the two-
図4は、本発明が適用される他の種類のコーンビームX線CT装置の一実施例を示す概略構成図である。 FIG. 4 is a schematic configuration diagram showing an embodiment of another type of cone beam X-ray CT apparatus to which the present invention is applied.
X線源11とこのX線源11と対向して配置される2次元X線検出器12は固定されており、該X線源11と2次元X線検出器12の間に配置される被検体2はたとえば直立した状態で回転台19に載置されている。
The
被検体2は回転台19の駆動によって回転させられ、その際に、該被検体2を通してX線源11からのX線を受けた該2次元X線検出器12はX線画像データを出力させるようになっている。
The
また、同図では、省略して示しているが、図2および図3と同様に、制御演算部20、および表示装置80を備え、該制御演算部20には、撮影部制御手段100、再構成手段200、回転加算角入力手段300、画像表示手段120等を有している。
Although not shown in the figure, similarly to FIGS. 2 and 3, the
図5(a)ないし(c)は、前記回転加算手段240における処理を概念的に示した説明図である。 FIGS. 5A to 5C are explanatory diagrams conceptually showing the processing in the rotation adding means 240.
まず、図5(a)は、コーンビームX線CT装置において、撮影枚数が少ないために、前記逆投影手段230から該回転加算手段240へ入力されるアキシャル断面像40を示し、投影角度情報の不足によって、その高吸収体41を中心に、放射状のストリークアーチファクト42が発生していることを示している。
First, FIG. 5A shows an axial
ここで、前記ストリークアーチファクト42は投影角度間隔で発生するようになる。CT像のマトリックスサイズに比べ、投影枚数がたとえば1000枚程度と多いCT装置では、放射状のストリークがCT像のマトリックスを埋め尽くすようになりアーチファクトは発生しないが、投影枚数がたとえば300枚程度に制限されるコーンビームX線CT装置の場合は、上述のようなストリークアーチファクト42が発生するようになる。
Here, the
図5(b)は、前記アキシャル断面像40をその中心41(回転中心軸4に対応する個所)の回りにたとえばb/2だけ回転させた場合のアキシャル断面像50を示している。ここで、bは投影角度間隔である。この回転により前記ストリークアーチファクト42は図中符号52に示す位置に移動することになる。なお、前記b/2の値は、前記回転加算角入力手段300によって設定された値となっている。
FIG. 5B shows an axial
そして、図5(c)は、図5(a)に示したアキシャル断面像40と図5(b)に示したアキシャル断面像50を加算させ、これにより得られるアキシャル断面像60を示している。アキシャル断面像60ではストリークアーチファクトは消失したものとして形成され、また、断面像において、たとえ、元のアキシャル断面像40に対して若干の角度で回転させたアキシャル断面像50を加算しても、それによる影響がないアキシャル断面像60として形成されるようになる。
FIG. 5C shows an axial
前記回転加算手段240では、前記図5(a)ないし(c)に示した手順での動作がなされ、そのフローチャートを示すと図1に示すようになる。 The rotation adding means 240 operates according to the procedure shown in FIGS. 5A to 5C, and the flowchart is shown in FIG.
すなわち、図1において、まず、ステップS241に示すように、既に逆投影手段230によって計算されたアキシャル断面像40を読み込む。
That is, in FIG. 1, first, as shown in step S241, the axial
次に、ステップS242に示すように、読み込まれたアキシャル断面像40を、その画像中心の回りに、前記回転加算角入力手段300によって設定された回転角度(b/3〜b/2)だけ回転したアキシャル画像50を作成する。ここで、bは投影角度間隔である。なお、前記アキシャル断面像40の回転は、時計回り、反時計回りの両方向を行い、それぞれ画像を生成することを標準とするが、片回りのみの回転画像を生成し、以後の加算処理を行ってもよい。
Next, as shown in step S242, the read axial
次に、ステップS243に示すように、前記アキシャル断面像50を回転加算角入力手段300によって設定された加算係数倍し、元のアキシャル断面像40に加算する。回転画像の加算により、図5(c)に示すように、各アキシャル断面像40、50の放射状ストリークによる濃淡が埋め合わされ、均一なアキシャル断面像60が得られる。加算後、加算係数で割り算し、画像レベルが元のアキシャル断面像と同じになるように、画素値を規格化する。
Next, as shown in step S243, the axial
さらに、ステップS244に示すように、すべてのアキシャル断面像について、ステップS241ないしS243の処理が完了したかをチェックする。完了していない場合は、ステップS241ないしS243の処理を繰り返す。 Furthermore, as shown in step S244, it is checked whether or not the processing in steps S241 to S243 has been completed for all the axial cross-sectional images. If not completed, the processes in steps S241 to S243 are repeated.
そして、このようにしてストリークアーチファクトの消失した各アキシャル断面像60は、画像表示手段120を介して表示装置80に表示されるようになっている。
Each axial
このように構成されたコーンビームX線CT装置は、前記回転加算手段240における動作が、アキシャル断面像の回転処理と、この回転処理によって得られるアキシャル断面像と元のアキシャル断面像との加算処理を主とするものであることから、演算処理を大幅に小さくでき、これにより、演算時間を増大させることなく放射状アーチファクトの発生を低減させることができることになる。
In the cone beam X-ray CT apparatus configured as described above, the operation of the
上述した実施例では、回転を行うアキシャル断面像40の回転中心は回転中心軸4に対応する個所としたものであるが、該アキシャル断面像40のX線吸収係数の分布に応じて変化させるようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the rotation center of the axial
ストリークアーチファクト42の原因となる、カテーテルや造影血管、被検体2中の金属等の高吸収体は、回転中心軸4にあるとは限らないからである。
This is because a superabsorbent such as a catheter, a contrasted blood vessel, or a metal in the subject 2 that causes the
図5に示した実施例のように、高吸収体または高吸収体分布の重心が回転中心軸4上にあると近似し処理する形態でも、ある程度のアーチファクト低減効果が得られる。しかし、図6に示すように、アキシャル断面像に応じて高吸収体41の位置が変動する場合、該高吸収体の個所を回転中心とすることによって、さらに効果的に放射状アーチファクトを低減させることができる。なお、図6は、複数のアキシャル断面像40の積層を示し、このうちアキシャル断面像70にはある閾値以上の高吸収体41が存在しない場合を示している。
As in the embodiment shown in FIG. 5, even if the superabsorber or the center of gravity of the superabsorber distribution is approximated to be on the rotation center axis 4, a certain degree of artifact reduction effect can be obtained. However, as shown in FIG. 6, when the position of the
図7は、前記回転加算手段240の他の実施例における動作を示すフローチャートであり、各アキシャル断面像におけるCT値の重心を算出し、この重心を中心に回転を施すとともに、元のアキシャル断面像に加算するように構成したものである。 FIG. 7 is a flow chart showing the operation of another embodiment of the rotation adding means 240. The center of gravity of the CT value in each axial cross-sectional image is calculated, rotated around this center of gravity, and the original axial cross-sectional image. Is configured to be added.
図7において、まず、ステップS251に示すように、逆投影手段230によって計算されたアキシャル断面像40を読み込む。
In FIG. 7, first, as shown in step S251, the axial
次に、ステップS252に示すように、アキシャル断面像40に閾値以上の画素が存在するかどうかを調べる。”YES”と判断された場合には、ステップS253に進み、以下に説明する回転加算処理を実施する。”NO”と判断された場合は、ステップS257まで進み前記回転加算処理をスキップする。なお閾値の判断方法としては、アキシャル断面像40の画素値の絶対値で判断する方法、あるいは、アキシャル断面像40の微分フィルタ像やエッジ強調画像をとり、画素値の変化量がある閾値より大きいアキシャル断面像に対して”YES”と判断させるという方法がある。
Next, as shown in step S <b> 252, it is checked whether or not the axial
次に、ステップS253に示すように、前記ステップS252で”YES”と判断された場合、前後のアキシャル断面像を読み込み、それぞれのX線吸収量分布の重心座標を算出する。読み込む前後のアキシャル断面像の枚数と、ステップS251で読みこんでいるアキシャル断面像1枚を合わせて、5枚とするのが標準となろう。重心座標の計算には、よく知られているように、画素値のX座標またはY座標に関する1次のモーメントを利用する。このとき、バックグランドによる誤差を抑えるため、閾値を設定し、閾値以上の画素に対して、その画素値及びその座標値を入力して1次のモーメントを計算してもよい。 Next, as shown in step S253, if “YES” is determined in step S252, the longitudinal sectional images before and after are read, and the barycentric coordinates of the respective X-ray absorption distributions are calculated. The number of axial cross-sectional images before and after reading and one axial cross-sectional image read in step S251 will be five as a standard. For calculation of the barycentric coordinates, as is well known, a first-order moment related to the X coordinate or Y coordinate of the pixel value is used. At this time, in order to suppress an error due to background, a first moment may be calculated by setting a threshold value and inputting the pixel value and the coordinate value thereof for pixels equal to or higher than the threshold value.
次に、ステップS254に示すように、前記ステップS254で求めた各アキシャル断面像のX線吸収量分布の重心座標を平均して、アキシャル断面像を回転する中心座標を求める。重心座標の平均をとることにより、回転の中心座標をアキシャル方向で滑らかに変化するようにすることができる。 Next, as shown in step S254, the barycentric coordinates of the X-ray absorption distribution of each axial cross-sectional image obtained in step S254 are averaged to obtain center coordinates for rotating the axial cross-sectional image. By taking the average of the barycentric coordinates, the center coordinates of the rotation can be smoothly changed in the axial direction.
次に、ステップS255に示すように、前記ステップS253で求めた回転中心座標の回りに、前記回転加算角入力手段300によって設定された回転角度(b/3〜b/2)だけ回転したアキシャル断面像50を作成する。ここで、bは投影角度間隔である。
Next, as shown in step S255, the axial section rotated by the rotation angle (b / 3 to b / 2) set by the rotation addition angle input means 300 around the rotation center coordinate obtained in step S253. An
次に、ステップS256に示すように、前記ステップS255において作成されたアキシャル断面像50を回転加算角入力手段300によって設定された加算係数倍し、元のアキシャル断面像40に加算する。
Next, as shown in step S256, the axial
さらに、ステップS257に示すように、全てのアキシャル断面像について、ステップS241〜S243の処理が完了したかをチェックする。完了していない場合は、ステップS241〜S256の処理を繰り返す。 Furthermore, as shown in step S257, it is checked whether or not the processing in steps S241 to S243 has been completed for all the axial cross-sectional images. If not completed, the processes in steps S241 to S256 are repeated.
上述した実施例では、前記回転加算手段240に入力されるアキシャル断面像を順次回転加算させる演算を施し、表示装置80に表示するようにしたものである。しかし、これに限定されることはなく、たとえば、回転加算未処理のアキシャル断面像(図5(a)に示すアキシャル断面像40に相当する)を保存しておき、画像表示時にリアルタイムで回転加算処理を行い、放射状アーチファクトを低減させたアキシャル断面像(図5(c)に示すアキシャル断面像60に相当する)を表示するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the arithmetic operation for sequentially rotating and adding the axial sectional images input to the rotation adding means 240 is performed and displayed on the
図8は、このようにして得られる該アキシャル断面像60を前記表示装置80によってその一部分を拡大して示した説明図である。図8において、図中符号44に示す点線はアキシャル再構成視野境界を示す円であり、表示装置80の画面(表示領域)には再構成視野の一部が表示されている。また、符号71は表示領域の外にある高吸収体を示す。
FIG. 8 is an explanatory view showing a part of the axial
アキシャル再構成視野に高吸収体が複数存在する場合、図8に示すようにその何個かが表示領域の外にある場合には、それらを除外してアキシャル断面像40の回転処理を施す回転中心を求める。このようにした場合、表示装置80の表示領域において、より効果的に放射状アーチファクトを低減した画像を表示することができるようになるからである。
When there are a plurality of superabsorbers in the axial reconstruction field of view, and some of them are outside the display area as shown in FIG. 8, the rotation is performed by rotating the axial
図9は、このように構成する場合において、画像データの受け渡しを示すブロック図を示している。 FIG. 9 is a block diagram showing delivery of image data in such a configuration.
図9において、前記逆投影手段230によっての逆投影演算後、画像保存手段231により、回転加算未処理のアキシャル断面像40を、画像データベース70に保存するようになっている。そして、画像表示時は、画像読み出し手段232により、回転加算未処理のアキシャル断面像40を、前記画像データベース70から読み出すようになっている。次いで、回転加算手段240により、表示領域において放射状アーチファクトを低減したアキシャル断面像を生成するようになっている。この場合、図7に示すステップS253において、アキシャル断面像を回転する中心座標の算出は、表示装置80の画面(表示領域)に限定して行う。そして、このように回転加算手段240によって生成されたアキシャル断面像を、画像表示手段120を介して、表示装置80に表示する。この場合、画像保存手段231を用い、回転加算処理後のアキシャル断面像を画像データベース70に保存することも可能である。
In FIG. 9, after the back projection operation by the
なお、他の実施例として、前記回転加算角入力手段300が設定する、アキシャル断面像の回転角度と、回転画像の加算係数を、幾通りか変化させて回転加算処理を行い、最も適切なアキシャル断面像を、画像データベース70に保存するようにしてもよい。
As another embodiment, the rotation addition process is performed by changing the rotation angle of the axial sectional image and the addition coefficient of the rotation image set by the rotation addition angle input means 300 in several ways, and the most appropriate axial The cross-sectional image may be stored in the
さらに、上述した各実施例は、いずれも、回転加算手段240における加算演算は、回転加算角入力手段300において設定した回転加算係数等に基づいてのみ行ったものである。しかし、たとえば、表示装置80に表示された1スライスのアキシャル断面像を所定の角度で回転し、それを元のアキシャル断面像に加算した状態を目視しながら、適切な回転加算処理パラメータ(回転加算係数、回転像加算係数等)を設定し、残りのスライスからなるアキシャル断面像の逆投影演算、回転加算処理を行うようにしてもよい。
Furthermore, in each of the above-described embodiments, the addition operation in the
図10は、このように構成する場合のブロック図を示している。図10において、フィルタリング手段220によるフィルタリング処理後、まず1スライス逆投影手段230sにより、1スライスのアキシャル断面像に対する逆投影演算を実行するようになっている。ここで、演算するアキシャル断面像は回転加算処理を評価できるスライスであれば任意でよく、真ん中の1スライスであっても、歯列のある、ある固定した1スライスであってもよい。
FIG. 10 shows a block diagram of such a configuration. In FIG. 10, after the filtering process by the
該逆投影演算されたアキシャル断面像は、たとえば初期設定された回転加算処理パラメータによって回転され、元のアキシャル断面像に加算されて表示装置80に表示されるようになっている。
The back-projected axial cross-sectional image is rotated by, for example, an initially set rotation addition processing parameter, added to the original axial cross-sectional image, and displayed on the
そして、回転加算角入力手段300により、回転角度係数、回転像加算係数、および回転加算像を時計回り、反時計回りの両方を作成するか、片側のみとするかの、3つの回転加算処理パラメータを設定できるようになっており、この場合の設定は、表示装置80の画面(表示領域)に表示されたソフトスイッチを通して行われるようになっている。
Then, the rotation addition angle input means 300 generates three rotation addition processing parameters for generating both the rotation angle coefficient, the rotation image addition coefficient, and the rotation addition image clockwise and counterclockwise, or using only one side. In this case, the setting is performed through a soft switch displayed on the screen (display area) of the
図11は、前記表示装置80の画面(表示領域)81を示し、該画面81には、たとえば、回転加算処理パラメータの設定手段81aと回転加算処理後の画像81bが表示されている。
FIG. 11 shows a screen (display area) 81 of the
回転加算処理パラメータ設定手段81aの表示にあっては、回転角度係数の設定、回転像加算係数の設定、および加算する回転像の回転状態の設定をそれぞれ行うソフトスイッチを備え、これらソフトスイッチを通して設定値を入力できるようになっている。この場合の設定は、回転加算処理後の画像81bを観察しながら、かつ、幾度かの試み(テスト)を経ておこなうことができるようになっている。
In the display of the rotation addition processing parameter setting means 81a, a software switch for setting a rotation angle coefficient, a rotation image addition coefficient, and a rotation state of a rotation image to be added is provided. A value can be entered. The setting in this case can be made through several trials (tests) while observing the
そして、このようにして設定された回転加算処理パラメータが適当なものと判断された場合に、「決定」が表示されているソフトスイッチをクリックすることによって、前記回転加算処理パラメータで全てのスライスのアキシャル断面像について回転加算手段240が実行され、その結果を該表示装置80によって表示できるようになっている。
Then, when it is determined that the rotation addition processing parameter set in this way is appropriate, by clicking the soft switch on which “decision” is displayed, all the slices are set with the rotation addition processing parameter. The rotation addition means 240 is executed for the axial sectional image, and the result can be displayed by the
上述した各実施例はそれぞれ単独に、あるいは組み合わせて用いても良い。それぞれの実施例での効果を単独であるいは相乗して奏することができるからである。 Each of the embodiments described above may be used alone or in combination. This is because the effects of the respective embodiments can be achieved independently or synergistically.
1……コーンビームX線CT装置、1b……被検体回転方式のコーンビームX線CT装置、1c……Cアーム方式のコーンビームX線CT装置、2……被検体、3……回転軌道面(ミドプレーン)、4……回転中心軸、5……旋回アーム、6……支柱、7……椅子、8……固定架台、10……撮影部、10c……Cアーム方式のコーンビームX線CTの撮影部、11……X線源、11t……X線管、11c……コリメータ、12……2次元X線検出器、13……C型アーム、14……C型アーム保持体、15……天井支持体、16……天井レール、17……寝台、18……インジェクタ、19……回転台、20……制御演算部、20c……Cアーム方式のコーンビームX線CTの制御撮影部、21……回転中心軸の2次元X線検出器への投影、40……アキシャル断面像、41……ストリークアーチファクトの発生中心点、42……ストリークアーチファクト、44……アキシャル再構成視野境界を示す円、50……回転したアキシャル断面像、52……回転したストリークアーチファクト、60……加算したアキシャル断面像、70……高吸収体の存在しないアキシャル断面像、71……モニタ表示領域の外にある高吸収体、80……表示装置、81a……回転加算処理パラメータの設定手段、81b……回転加算処理後の画像、90……情報入力装置、100、100c……撮影部制御手段、101……撮影系回転制御手段、102……撮影系位置制御手段、103……X線照射制御手段、104……インジェクタ制御手段、105……椅子位置制御手段、106……寝台制御手段、107……検出系制御手段、110……画像収集手段、120……画像表示手段、200……再構成手段、210……前処理手段、220……フィルタリング手段、230……逆投影手段、230S……1スライス逆投影手段、240……回転加算手段、240S……1スライス回転加算手段、300……回転加算角入力手段。
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cone-beam X-ray CT apparatus, 1b ... Object rotation type cone beam X-ray CT apparatus, 1c ... C-arm type cone beam X-ray CT apparatus, 2 ... Subject, 3 ... Rotating orbit Plane (midplane), 4 ... Rotation center axis, 5 ... Swivel arm, 6 ... Post, 7 ... Chair, 8 ... Fixed mount, 10 ... Shooting unit, 10c ... C-arm type cone beam X-ray CT imaging unit, 11 ... X-ray source, 11t ... X-ray tube, 11c ... Collimator, 12 ... Two-dimensional X-ray detector, 13 ... C-type arm, 14 ... C-type arm holding Body, 15 ... ceiling support, 16 ... ceiling rail, 17 ... bed, 18 ... injector, 19 ... turntable, 20 ... control operation unit, 20c ... C-arm type cone beam X-ray CT Control imaging unit, 21 ... Projection of rotation center axis onto two-
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