JP5317479B2 - X-ray CT system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an X-ray CT apparatus capable of reducing the displacement of tomographic images with different X-ray tube voltages. <P>SOLUTION: The X-ray CT apparatus 100 includes an X-ray tube 21 for irradiating a subject with X rays having a first energy spectrum and X rays with a second energy spectrum; an X-ray data collecting part 24 for collecting X-ray projection data; an image reconstruction part 34 for reconstructing a first tomographic image and a second tomographic image; a tomographic image displacement correction part 37 for finding the common center of gravity to the first tomographic image and the second tomographic image, finding the displacement between the first tomographic image and the second tomographic image based on the comparison with an object for comparison set in the direction radially extending from the center of gravity, and correcting at least either the first tomographic image or the second tomographic image based on the quantity of displacement; and a dual energy image reconstruction means 35 for reconstructing a tomographic image of the information depending on the X-ray tube voltage based on the positioned first tomographic image and second tomographic image. <P>COPYRIGHT: (C)2009,JPO&amp;INPIT

Description

本発明は、原子の分布に関連したX線吸収係数におけるX線管電圧依存情報の二次元分布断層像、いわゆるデュアルエネルギー撮影(Dual Energy Scan)の断層像の空間分解能、画像ノイズを最適化するX線CT装置の技術に関する。   The present invention optimizes the spatial resolution and image noise of a two-dimensional distribution tomogram of X-ray tube voltage-dependent information in an X-ray absorption coefficient related to the distribution of atoms, so-called dual energy scan tomogram. The present invention relates to X-ray CT apparatus technology.

2つのX線管電圧の断層像を用いて、物質の分布、いわゆるデュアルエネルギー撮影(Dual Energy Scan)の断層像を撮影したい場合、位置ずれによるアーチファクトがX線管電圧依存情報を表わす断層像デュアルエネルギー撮影の断層像に表われてしまうという問題があった。例えば肺野を撮影する際に、低いX線管電圧では排気で、高いX線管電圧では呼気であった場合、低いX線管電圧の断層像と高いX線管電圧の断層像とが位置ずれする。この状態で、低いX線管電圧の断層像と高いX線管電圧の断層像を加重加算処理を行うと、位置ずれ(ミス・レジストレーション:mis-registration)アーチファクトが生じていた。   If you want to take a tomogram of material distribution, so-called Dual Energy Scan, using two tomograms of X-ray tube voltage, a tomogram dual in which artifacts due to misalignment represent X-ray tube voltage-dependent information There was a problem of appearing in tomographic images of energy imaging. For example, when imaging a lung field, if a low X-ray tube voltage is exhaust and a high X-ray tube voltage is expiration, a low X-ray tube voltage tomogram and a high X-ray tube voltage tomogram are positioned. Slip. In this state, when a weighted addition process is performed on a tomographic image with a low X-ray tube voltage and a tomographic image with a high X-ray tube voltage, a mis-registration artifact occurs.

尚、特許文献1には、フラットパネル技術を用いるX線撮影におけるデュアルエネルギー撮影において、低エネルギー画像と高エネルギー画像とを合致又は位置合わせする技術が開示されている。
特開2003−244542号公報
Patent Document 1 discloses a technique for matching or aligning a low energy image and a high energy image in dual energy imaging in X-ray imaging using flat panel technology.
JP 2003-244542 A

X線CT装置におけるデュアルエネルギー撮影においては断層像を得るため、被検体の臓器の動きに対する位置ずれの影響が大きくなり、高精度な位置ずれ補正の技術が望まれていた。   In the dual energy imaging in the X-ray CT apparatus, in order to obtain a tomographic image, the influence of the positional deviation on the movement of the organ of the subject becomes large, and a technique for highly accurate positional deviation correction has been desired.

そこで、本発明の目的は、X線CT装置により、原子の分布に関連したX線吸収係数におけるX線管電圧依存情報を示す二次元分布断層像、いわゆるデュアルエネルギー撮影の断層像の位置ずれによる空間分解能の低下を低減するX線CT装置を提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to use a two-dimensional distribution tomogram showing X-ray tube voltage dependency information in an X-ray absorption coefficient related to the distribution of atoms, that is, a so-called dual energy imaging tomogram by an X-ray CT apparatus. An object of the present invention is to provide an X-ray CT apparatus that reduces a decrease in spatial resolution.

第1の観点のX線CT装置は、第一エネルギースペクトルを有するX線と、前記第一エネルギースペクトルとは異なる第二エネルギースペクトルを有するX線とを被検体に照射するX線管と、前記被検体に照射された前記第一エネルギースペクトルのX線投影データと前記第二エネルギースペクトルのX線投影データとを収集するX線データ収集部と、 前記第一エネルギースペクトルのX線投影データ及び前記第二エネルギースペクトルのX線投影データに基づいて、第一断層像及び第二断層像を画像再構成する画像再構成部と、 前記第1断層像及び前記第2断層像に共通する重心を求め、前記重心から放射状に延びる方向に設定された比較対象との比較により、前記第一断層像と前記第二断層像との位置ずれ量を求め、前記第一断層像及び前記第二断層像の少なくとも一方に前記位置ずれ量に基づく位置ずれ補正を行う断層像位置ずれ補正部と、前記位置合わせした前記第一断層像及び前記第二断層像に基づいて、原子の分布に関連したX線管電圧依存情報の断層像を画像再構成するデュアルエネルギー像再構成手段と、を備えるというものである。 第2の観点では、第2の観点のX線CT装置は、第1の観点のX線CT装置において、前記断層像位置ずれ補正部は、前記1点を前記被検体のCT値の高い領域から選択するというものである。
第3の観点のX線CT装置は、第2の観点のX線CT装置において、前記被検体のCT値の高い領域は、骨部領域であるというものである。
第4の観点のX線CT装置は、第1から第3の何れかの観点において、前記断層像位置ずれ補正部は、前記第一断層像及び前記第二断層像のそれぞれに、該断層像を前記重心から放射状に延びる複数の扇形に分割した領域を特定し、前記第一断層像の扇形の領域と前記第二断層像の扇形の領域との比較により、前記第一断層像と前記第二断層像との位置ずれ量を測定するというものである。
第5の観点のX線CT装置は、第4の観点において、前記位置ずれ量を、前記第一断層像の扇形の領域と前記第二断層像の扇形の領域との相似形比により求めるというものである。
第6の観点のX線CT装置は、第4の観点において、前記位置ずれ量を、前記第一断層像の扇形の領域と前記第二断層像の扇形の領域との相関演算により求めるというものである。
第7の観点のX線CT装置は、第4又は第5の観点において、前記断層像位置ずれ補正部は、各扇形領域が隣り合う扇形領域と接する部分について、前記扇形領域をオーバーラップさせ、このオーバーラップした部分においては連続的に扇形領域が接合されるように加重加算処理を行うというものである。
第8の観点のX線CT装置は、第1から第3の何れかの観点において、前記断層像位置ずれ補正部は、前記第一断層像及び前記第二断層像のそれぞれにおける前記重心から放射状に延びる線分上の画素を特定し、前記第一断層像の前記線分上の画素値と前記第二断層像の前記線分上の画素値との比較により、前記第一断層像と前記第二断層像との位置ずれ量を求めるというものである。
第9の観点のX線CT装置は、第8の観点において、前記位置ずれ量は、前記第一断層像の前記線分上の画素値と前記第二断層像の前記線分上の画素値との相関演算により求めるというものである。
第10の観点のX線CT装置は、第6又は第9の観点において、前記位置ずれ量は、前記相関演算の結果得られたプロファイルの半値幅を用いて算出された拡大縮小倍率であるというものである。
第11の観点のX線CT装置は、第1から第10の観点において、前記断層像位置ずれ補正部は、前記第一断層像と第二断層像とを重ねて表示させて比較するというものである。
第12の観点のX線CT装置は、第1から第10の観点において、前記断層像位置ずれ補正部は、前記第一断層像及び前記第二断層像の少なくとも一方に前記位置ずれ量に基づく座標変換を行うというものである。
第13の観点のX線CT装置は、第12の観点において、前記座標変換は、アフィン変換又は多次座標変換であるというものである。
An X-ray CT apparatus according to a first aspect includes an X-ray tube that irradiates a subject with X-rays having a first energy spectrum and X-rays having a second energy spectrum different from the first energy spectrum, An X-ray data collection unit that collects the X-ray projection data of the first energy spectrum and the X-ray projection data of the second energy spectrum irradiated to the subject; the X-ray projection data of the first energy spectrum; Based on the X-ray projection data of the second energy spectrum, an image reconstruction unit that reconstructs the first tomogram and the second tomogram, and a center of gravity common to the first tomogram and the second tomogram are obtained. A displacement amount between the first tomographic image and the second tomographic image is obtained by comparison with a comparison target set in a direction extending radially from the center of gravity, and the first tomographic image and A tomographic image displacement correction unit that performs displacement correction based on the displacement amount on at least one of the second tomographic images, and an atomic distribution based on the aligned first tomographic image and the second tomographic image Dual energy image reconstruction means for reconstructing a tomographic image of X-ray tube voltage-dependent information related to the above. In a second aspect, the X-ray CT apparatus according to the second aspect is the X-ray CT apparatus according to the first aspect, wherein the tomographic image position deviation correction unit sets the one point as a region having a high CT value of the subject. Is to select from.
An X-ray CT apparatus according to a third aspect is the X-ray CT apparatus according to the second aspect, wherein the region having a high CT value of the subject is a bone region.
According to a fourth aspect of the X-ray CT apparatus, in any one of the first to third aspects, the tomographic image position misalignment correction unit applies the tomographic image to each of the first tomographic image and the second tomographic image. Is divided into a plurality of sectors extending radially from the center of gravity, and the first tomographic image and the first tomographic image are compared by comparing the sector-shaped region of the first tomographic image with the sector-shaped region of the second tomographic image. The amount of positional deviation from the two tomographic images is measured.
According to a fifth aspect of the X-ray CT apparatus, in the fourth aspect, the positional deviation amount is obtained by a similarity ratio between the sectoral area of the first tomographic image and the sectoral area of the second tomographic image. Is.
An X-ray CT apparatus according to a sixth aspect is the X-ray CT apparatus according to the fourth aspect, wherein the positional deviation amount is obtained by a correlation operation between the sector area of the first tomogram and the sector area of the second tomogram. It is.
In the fourth or fifth aspect, the X-ray CT apparatus according to a seventh aspect is configured such that the tomographic image position correction unit overlaps the sector regions with respect to a portion where each sector region is in contact with an adjacent sector region, In the overlapped portion, the weighted addition process is performed so that the sector regions are continuously joined.
In an X-ray CT apparatus according to an eighth aspect, in any one of the first to third aspects, the tomographic image position deviation correction unit radiates from the center of gravity in each of the first tomographic image and the second tomographic image. And a pixel value on the line segment of the first tomographic image is compared with a pixel value on the line segment of the second tomographic image. The amount of positional deviation from the second tomographic image is obtained.
The X-ray CT apparatus according to a ninth aspect is the X-ray CT apparatus according to the eighth aspect, wherein the positional deviation amount is a pixel value on the line segment of the first tomographic image and a pixel value on the line segment of the second tomographic image. It is obtained by the correlation calculation.
In an X-ray CT apparatus according to a tenth aspect, in the sixth or ninth aspect, the positional deviation amount is an enlargement / reduction ratio calculated using a half-value width of a profile obtained as a result of the correlation calculation. Is.
In an X-ray CT apparatus according to an eleventh aspect, in the first to tenth aspects, the tomographic image position shift correction unit displays the first tomographic image and the second tomographic image in a superimposed manner for comparison. It is.
In an X-ray CT apparatus according to a twelfth aspect, in the first to tenth aspects, the tomographic image positional deviation correction unit is based on the positional deviation amount based on at least one of the first tomographic image and the second tomographic image. Coordinate transformation is performed.
An X-ray CT apparatus according to a thirteenth aspect is the twelfth aspect, wherein the coordinate transformation is affine transformation or multi-order coordinate transformation.

本発明のX線CT装置によれば、被検体が呼吸や拍動により体動が生じてしまう場合であっても、デュアルエネルギー撮影において、断層像の位置ずれによる空間分解能の低下を低減するX線CT装置を実現できる効果がある。   According to the X-ray CT apparatus of the present invention, even if the subject moves due to breathing or pulsation, the dual resolution imaging reduces the reduction in spatial resolution due to tomographic image misalignment. There is an effect that a line CT apparatus can be realized.

<X線CT装置の全体構成>
図1は、本発明の一実施形態にかかるX線CT装置100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。
<Overall configuration of X-ray CT apparatus>
FIG. 1 is a configuration block diagram of an X-ray CT apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. The X-ray CT apparatus 100 includes an operation console 1, an imaging table 10, and a scanning gantry 20.

操作コンソール1は、操作者の入力を受け付けるキーボード又はマウスなどの入力装置2と、前処理、画像再構成処理、後処理などを実行する中央処理装置3と、走査ガントリ20で収集したX線検出器データを収集するデータ収集バッファ5とを具備している。さらに、操作コンソール1は、X線検出器データを前処理して求められた投影データから画像再構成した断層像を表示するモニタ6と、プログラムやX線検出器データや投影データやX線断層像を記憶する記憶装置7とを具備している。撮影条件の入力はこの入力装置2から入力され、記憶装置7に記憶される。撮影テーブル10は、被検体を乗せて走査ガントリ20の開口部に出し入れするクレードル12を具備している。クレードル12は撮影テーブル10に内蔵するモータで昇降及びテーブル直線移動される。   The operation console 1 includes an input device 2 such as a keyboard or a mouse that receives input from the operator, a central processing unit 3 that executes preprocessing, image reconstruction processing, postprocessing, and the like, and X-ray detection collected by the scanning gantry 20 And a data collection buffer 5 for collecting the vessel data. Further, the operation console 1 includes a monitor 6 that displays a tomographic image reconstructed from projection data obtained by preprocessing X-ray detector data, a program, X-ray detector data, projection data, and X-ray tomography. And a storage device 7 for storing an image. The photographing condition is input from the input device 2 and stored in the storage device 7. The imaging table 10 includes a cradle 12 on which a subject is placed and taken in and out of the opening of the scanning gantry 20. The cradle 12 is moved up and down and moved linearly by a motor built in the imaging table 10.

走査ガントリ20は、X線管21と、X線コントローラ22と、コリメータ23と、ビーム形成X線フィルタ28と、多列X線検出器24と、データ収集装置(DAS:Data Acquisition System)25とを具備している。さらに、走査ガントリ20は、被検体の体軸の回りに回転しているX線管21などを制御する回転部コントローラ26と、制御信号などを操作コンソール1や撮影テーブル10とやり取りする制御コントローラ29とを具備している。ビーム形成X線フィルタ28は撮影中心である回転中心に向かうX線の方向にはフィルタの厚さが最も薄く、周辺部に行くに従いフィルタの厚さが増し、X線をより吸収できるようになっているX線フィルタである。このため、円形又は楕円形に近い断面形状の被検体の体表面の被曝を少なくできるようになっている。   The scanning gantry 20 includes an X-ray tube 21, an X-ray controller 22, a collimator 23, a beam forming X-ray filter 28, a multi-row X-ray detector 24, and a data acquisition device (DAS: Data Acquisition System) 25. It has. Further, the scanning gantry 20 includes a rotating unit controller 26 that controls the X-ray tube 21 rotating around the body axis of the subject, and a control controller 29 that exchanges control signals and the like with the operation console 1 and the imaging table 10. It is equipped with. The beam forming X-ray filter 28 has the thinnest filter thickness in the X-ray direction toward the center of rotation, which is the imaging center, and the filter thickness increases toward the periphery so that X-rays can be absorbed more. X-ray filter. For this reason, exposure of the body surface of the subject having a cross-sectional shape close to a circle or an ellipse can be reduced.

中央処理装置3は、前処理部31、ビームハードニング処理部33、画像再構成部34、デュアルエネルギー像再構成部35、及び断層像位置ずれ補正部37を有している。
前処理部31は、データ収集装置25で収集された生データに対して、チャネル間の感度不均一を補正し、またX線強吸収体、主に金属部による極端な信号強度の低下又は信号脱落を補正するX線量補正等の前処理を実行する。
The central processing unit 3 includes a preprocessing unit 31, a beam hardening processing unit 33, an image reconstruction unit 34, a dual energy image reconstruction unit 35, and a tomographic image position deviation correction unit 37.
The pre-processing unit 31 corrects non-uniform sensitivity between channels for the raw data collected by the data collection device 25, and an extreme signal intensity drop or signal due to an X-ray strong absorber, mainly a metal part. Pre-processing such as X-ray dose correction for correcting omission is executed.

ビームハードニング処理部33は、投影データのビームハードニングを補正処理する。ビームハードニングとは、同一材質でも透過厚さによりX線吸収が変化し、CT画像上のCT値(輝度)が変わってしまう現象で、特に被検体を透過した放射線のエネルギー分布が高エネルギー側に偏ることをいう。このため、投影データのスライス方向、チェネル方向に対して、ビームハードニングを補正する。   The beam hardening processing unit 33 corrects the beam hardening of the projection data. Beam hardening is a phenomenon in which X-ray absorption changes depending on the transmission thickness even with the same material, and the CT value (brightness) on the CT image changes. In particular, the energy distribution of the radiation that has passed through the subject is on the high energy side. It is biased to. For this reason, beam hardening is corrected with respect to the slice direction and the channel direction of the projection data.

画像再構成部34は、前処理部31で前処理された投影データを受け、その投影データに基づいて画像を再構成する。投影データは、周波数領域に変換する高速フーリエ変換(FFT:Fast Fourier Transform)がなされて、それに再構成関数Kernel(j)を重畳し、逆フーリエ変換する。そして、画像再構成部34は、再構成関数Kernel(j)を重畳処理した投影データに対して、三次元逆投影処理を行い、被検体HBの体軸方向(Z方向)ごとに断層像(xy平面)を求める。画像再構成部34は、この断層像を記憶装置7に記憶させる。   The image reconstruction unit 34 receives the projection data preprocessed by the preprocessing unit 31, and reconstructs an image based on the projection data. The projection data is subjected to Fast Fourier Transform (FFT) for transforming into the frequency domain, and the reconstruction function Kernel (j) is superimposed on the projection data, and inverse Fourier transform is performed. Then, the image reconstruction unit 34 performs a three-dimensional backprojection process on the projection data obtained by superimposing the reconstruction function Kernel (j), and obtains a tomographic image (for each body axis direction (Z direction) of the subject HB). xy plane). The image reconstruction unit 34 stores this tomographic image in the storage device 7.

デュアルエネルギー像再構成部35は、投影データ又は断層像から、原子の分布に関連したX線管電圧依存情報の二次元分布断層像いわゆるデュアルエネルギー撮影の断層像を再構成する。
断層像位置ずれ補正部37は、デュアルエネルギー撮影の断層像の最適化するために、低い管電圧及び高い管電圧による各断層像の位置ずれを補正する。尚、断層像位置ずれ補正部37の詳細については、後述する。
The dual energy image reconstruction unit 35 reconstructs, from the projection data or tomographic image, a two-dimensional distribution tomographic image of so-called dual energy imaging tomographic image of X-ray tube voltage-dependent information related to the atom distribution.
The tomographic image position correction unit 37 corrects the positional shift of each tomographic image due to a low tube voltage and a high tube voltage in order to optimize a tomographic image of dual energy imaging. Details of the tomographic image position correction unit 37 will be described later.

<X線CT装置の動作フローチャート>
図2は、本実施形態のX線CT装置についての動作の概要を示すフローチャートである。
ステップP1では、被検体をクレードル12に乗せ、位置合わせを行う。ここでは、クレードル12の上に乗せられた被検体は各部位の基準点に走査ガントリ20のスライスライト中心位置を合わせる。そして、スカウト像(スキャノ像、X線透視像ともいう。)収集を行う。スカウト像撮影では、X線管21と多列X線検出器24とを固定させ、クレードル12を直線移動させながらX線検出器データのデータ収集動作を行う。ここでは、スカウト像は通常0度、90度のビュー角度位置で撮影される。なお、部位によっては例えば頭部のように、90度スカウト像のみの場合であってもよい。図2中の右側は、0度で胸部付近のを撮影したスカウト像41の例である。このスカウト像41上から断層像の撮影位置を計画できる。
<Operation flowchart of X-ray CT apparatus>
FIG. 2 is a flowchart showing an outline of the operation of the X-ray CT apparatus of the present embodiment.
In step P1, the subject is placed on the cradle 12 and aligned. Here, the subject placed on the cradle 12 aligns the slice light center position of the scanning gantry 20 with the reference point of each part. Then, a scout image (also called a scanogram or an X-ray fluoroscopic image) is collected. In scout imaging, the X-ray tube 21 and the multi-row X-ray detector 24 are fixed, and the data collection operation of X-ray detector data is performed while the cradle 12 is moved linearly. Here, the scout image is usually taken at a view angle position of 0 degrees and 90 degrees. Depending on the part, for example, the head may be a 90-degree scout image only. The right side in FIG. 2 is an example of a scout image 41 obtained by photographing the vicinity of the chest at 0 degrees. From this scout image 41, it is possible to plan the photographing position of the tomographic image.

ステップP2では、スカウト像41上に撮影する断層像の位置、大きさを表示させながら撮影条件設定を行う。スカウト像41中に示した点線は、断層像画像の位置である。本実施形態では、コンベンショナルスキャン、ヘリカルスキャン、可変ピッチヘリカルスキャン、ヘリカルシャトルスキャンなどの複数のスキャンパターンを有している。コンベンショナルスキャンとは、クレードル12をz軸方向に所定の間隔で移動するごとにX線管21及び多列X線検出器24を回転させてX線投影データを取得するスキャン方法である。ヘリカルスキャンとは、X線管21と多列X線検出器24からなるX線データ収集系が回転しながらクレードル12を一定速度で移動させ、X線投影データを収集する撮影方法である。可変ピッチヘリカルスキャンとは、ヘリカルスキャンと同様にX線管21及び多列X線検出器24からなるX線データ収集系を回転させながらクレードル12の速度を可変させてX線投影データを収集する撮影方法である。ヘリカルシャトルスキャンとは、ヘリカルスキャンと同様にX線管21及び多列X線検出器24からなるX線データ収集系を回転させながらクレードル12を加速・減速させて、z軸の正方向又はz軸の負方向に往復移動させてX線投影データを収集するスキャン方法である。これらの複数の撮影を設定すると、1回分の全体としてのX線線量情報の表示を行う。   In step P2, the photographing condition is set while displaying the position and size of the tomographic image to be photographed on the scout image 41. The dotted line shown in the scout image 41 is the position of the tomographic image. In the present embodiment, a plurality of scan patterns such as a conventional scan, a helical scan, a variable pitch helical scan, and a helical shuttle scan are provided. The conventional scan is a scan method in which the X-ray tube 21 and the multi-row X-ray detector 24 are rotated to acquire X-ray projection data every time the cradle 12 is moved at a predetermined interval in the z-axis direction. The helical scan is an imaging method for collecting X-ray projection data by moving the cradle 12 at a constant speed while an X-ray data collection system including the X-ray tube 21 and the multi-row X-ray detector 24 rotates. The variable pitch helical scan collects X-ray projection data by changing the speed of the cradle 12 while rotating the X-ray data acquisition system including the X-ray tube 21 and the multi-row X-ray detector 24 as in the helical scan. It is a shooting method. In the helical shuttle scan, as in the helical scan, the cradle 12 is accelerated and decelerated while rotating the X-ray data acquisition system including the X-ray tube 21 and the multi-row X-ray detector 24, and the positive direction of the z axis or z This is a scanning method for collecting X-ray projection data by reciprocating in the negative direction of the axis. When these plural radiographs are set, X-ray dose information as a whole is displayed.

断層像の撮影条件設定においては、X線CT装置100の自動露出機構を用いることにより、被検体の被曝を最適化することもできる。また、この断層像撮影条件設定において、いわゆるデュアルエネルギー撮影の断層像撮影のために、X線管21の低いX線管電圧、たとえば80kVの撮影条件と、高いX線管電圧、たとえば140kVの撮影条件とを設定できる。また、デュアルエネルギー撮影における自動露出機構においては、デュアルエネルギー断層像の最終的な画像のノイズ指標値が設定されたノイズ指標値にほぼ等しくなるように、低いX線管電圧の撮影条件と高いX線管電圧の撮影条件を定めることができる。また、この時に低いX線管電圧の断層像の画像ノイズと高いX線管電圧の断層像の画像ノイズがほぼ等しくなるように、各々のX線管電圧の撮影条件を定めるのがX線被曝最適化の観点からは好ましい。   In setting the tomographic image capturing conditions, the exposure of the subject can be optimized by using the automatic exposure mechanism of the X-ray CT apparatus 100. In addition, in this tomographic imaging condition setting, for the so-called dual energy imaging tomographic imaging, the X-ray tube 21 has a low X-ray tube voltage, for example, 80 kV, and a high X-ray tube voltage, for example, 140 kV. You can set conditions. Further, in the automatic exposure mechanism in dual energy imaging, the imaging condition of the low X-ray tube voltage and the high X are set so that the noise index value of the final image of the dual energy tomogram is substantially equal to the set noise index value. The imaging conditions of the tube voltage can be determined. At this time, it is X-ray exposure that the imaging conditions of the respective X-ray tube voltages are determined so that the image noise of the tomographic image of the low X-ray tube voltage and the image noise of the tomographic image of the high X-ray tube voltage are substantially equal. It is preferable from the viewpoint of optimization.

ステップP3ないしステップP9では、断層像撮影を行う。ステップP3において、X線データ収集を行う。ここでヘリカルスキャンによってデータ収集を行う場合には、X線管21と多列X線検出器24とを被検体の回りに回転させ、かつ、撮影テーブル10上のクレードル12を直線移動させながら、X線検出器データのデータ収集動作を行う。そして、ビュー角度viewと、検出器列番号jと、チャネル番号iとで表わされるX線検出器データD0(view、j、i)(j=1〜ROW、i=1〜CH)にz方向座標位置Ztable(view)を付加させる。このようにヘリカルスキャンにおいては、一定速度の範囲のX線検出器データ収集を行う。このz方向座標位置はX線投影データ(X線検出器データ)に付加させても良いし、また別ファイルとしてX線投影データと関連付けて用いても良い。ヘリカルシャトルスキャン、可変ピッチヘリカルスキャン時にX線投影データを三次元画像再構成する場合に、このz方向座標位置の情報は用いられる。また、ヘリカルスキャン又はコンベンショナルスキャン又はシネスキャン時に用いることにより、画像再構成された断層像の精度改善、画質改善を実現することもできる。   In step P3 to step P9, tomographic imaging is performed. In step P3, X-ray data collection is performed. Here, when collecting data by helical scanning, the X-ray tube 21 and the multi-row X-ray detector 24 are rotated around the subject, and the cradle 12 on the imaging table 10 is moved linearly, Data collection operation of X-ray detector data is performed. Then, the X-ray detector data D0 (view, j, i) (j = 1 to ROW, i = 1 to CH) represented by the view angle view, the detector row number j, and the channel number i is z direction. Coordinate position Ztable (view) is added. As described above, in the helical scan, X-ray detector data collection within a constant speed range is performed. This z-direction coordinate position may be added to the X-ray projection data (X-ray detector data), or may be used in association with the X-ray projection data as a separate file. The z-direction coordinate position information is used when reconstructing the three-dimensional image of the X-ray projection data during the helical shuttle scan and the variable pitch helical scan. Further, by using the helical scan, the conventional scan, or the cine scan, it is possible to improve the accuracy and the image quality of the tomographic image reconstructed.

ステップP4では、前処理部31が前処理を行う。ここでは、X線検出器データD0(view、j、i)に対して前処理を行い、投影データに変換する。具体的には、オフセット補正を行い、対数変換を行い、X線線量補正を行い、そして感度補正を行う。
ステップP5では、ビームハードニング処理部33がビームハードニング補正を行う。ここでは、前処理された投影データD1 (view、j、i)に対して、ビームハードニング補正を行う。この時、検出器の各j列ごとに独立したビームハードニング補正を行なえるため、撮影条件で各X線データ収集系の管電圧が異なっていれば、列ごとの検出器のX線エネルギー特性の違いを補正できる。
In step P4, the preprocessing unit 31 performs preprocessing. Here, pre-processing is performed on the X-ray detector data D0 (view, j, i) to convert it into projection data. Specifically, offset correction is performed, logarithmic conversion is performed, X-ray dose correction is performed, and sensitivity correction is performed.
In step P5, the beam hardening processing unit 33 performs beam hardening correction. Here, beam hardening correction is performed on the preprocessed projection data D1 (view, j, i). At this time, since independent beam hardening correction can be performed for each j column of the detector, if the tube voltage of each X-ray data acquisition system varies depending on the imaging conditions, the X-ray energy characteristics of the detector for each column Can be corrected.

ステップP6では、画像再構成部34がzフィルタ重畳処理を行う。ここでは、ビームハードニング補正された投影データD11(view、j、i)に対して、z方向(列方向)のフィルタをかけるzフィルタ重畳処理を行う。すなわち、各ビュー角度、各X線データ収集系における前処理後、ビームハードニング補正された多列X線検出器D11(view、j、i) (i=1〜CH、 j=1〜ROW)の投影データに対し、列方向に例えば列方向フィルタサイズが5列のフィルタをかける。   In step P6, the image reconstruction unit 34 performs z filter convolution processing. Here, a z-filter convolution process for applying a filter in the z-direction (column direction) is performed on the projection data D11 (view, j, i) subjected to beam hardening correction. That is, the multi-row X-ray detector D11 (view, j, i) (i = 1 to CH, j = 1 to ROW) subjected to beam hardening correction after pre-processing in each view angle and each X-ray data acquisition system For example, a filter with a column direction filter size of 5 columns is applied in the column direction.

多列X線検出器24の中心部チャネルと周辺部チャネルとのそれぞれにおいて列方向フィルタ係数を制御することにより、スライス厚を中心部と周辺部とのそれぞれにおいて制御できる。列方向フィルタでスライス厚を弱干厚くすると、アーチファクト、ノイズともに大幅に改善される。これによりアーチファクト改善具合、ノイズ改善具合も制御できる。つまり、三次元画像再構成された断層像つまり、xy平面内の画質が制御できる。また、その他の実施形態として、列方向(z方向)フィルタ係数を逆重畳(デコンボリューション)フィルタにすることにより、薄いスライス厚の断層像を実現することもできる。また、必要に応じてファンビームのX線投影データを平行ビームのX線投影データに変換する。   By controlling the column-direction filter coefficient in each of the central channel and the peripheral channel of the multi-row X-ray detector 24, the slice thickness can be controlled in each of the central portion and the peripheral portion. When the slice thickness is slightly reduced with the row direction filter, both artifacts and noise are greatly improved. Thereby, artifact improvement and noise improvement can also be controlled. That is, it is possible to control the tomographic image reconstructed, that is, the image quality in the xy plane. As another embodiment, a tomographic image having a thin slice thickness can be realized by using a deconvolution filter with column-direction (z-direction) filter coefficients. Further, the fan beam X-ray projection data is converted into parallel beam X-ray projection data as necessary.

ステップP7では、画像再構成部34が再構成関数重畳処理を行う。すなわち、X線投影データを周波数領域に変換するフーリエ変換(Fourier Transform)を行い、再構成関数を掛け、逆フーリエ変換する。   In step P7, the image reconstruction unit 34 performs reconstruction function superimposition processing. That is, the Fourier transform (Fourier Transform) for transforming the X-ray projection data into the frequency domain is performed, the reconstruction function is multiplied, and the inverse Fourier transform is performed.

ステップP8では、画像再構成部34が三次元逆投影処理を行う。ここでは、再構成関数重畳処理した投影データD13(view、j、i)に対して、三次元逆投影処理を行い、逆投影データD3(x、y、z)を求める。画像再構成される画像はz軸に垂直な面である。xy平面に三次元画像再構成される。以下の再構成領域Pはxy平面に平行なものとする。この三次元逆投影処理については、図3を参照して後述する。   In step P8, the image reconstruction unit 34 performs a three-dimensional backprojection process. Here, three-dimensional backprojection processing is performed on the projection data D13 (view, j, i) subjected to reconstruction function superimposition processing to obtain backprojection data D3 (x, y, z). The image to be reconstructed is a plane perpendicular to the z axis. A three-dimensional image is reconstructed on the xy plane. The following reconstruction area P is assumed to be parallel to the xy plane. This three-dimensional backprojection process will be described later with reference to FIG.

ステップP9では、画像再構成部34が後処理を行う。逆投影データD3(x、y、z)に対して画像フィルタ重畳、CT値変換などの後処理を行い、断層像D31(x、y、z)を得る。
ステップP10では、画像再構成された断層像を表示する。断層像の例として、図2の右側に断層像42を示す。
ステップP11では、三次元画像表示又はMPR(Multi Plain Reformat)画像表示を行う。ここでは、z方向に連続に撮影された断層像を、三次元MIP(Maximum Intensity Projection)画像表示方法で表示した三次元画像43とMPR画像44を示す。その他各種の画像表示方法があるが、操作者は、診断用途より、適宜画像表示方法を使い分けて利用する。
In step P9, the image reconstruction unit 34 performs post-processing. Post-processing such as image filter superposition and CT value conversion is performed on the backprojection data D3 (x, y, z) to obtain a tomographic image D31 (x, y, z).
In step P10, the tomographic image reconstructed is displayed. As an example of the tomographic image, a tomographic image 42 is shown on the right side of FIG.
In Step P11, three-dimensional image display or MPR (Multi Plain Reformat) image display is performed. Here, a three-dimensional image 43 and an MPR image 44 in which tomographic images continuously taken in the z direction are displayed by a three-dimensional MIP (Maximum Intensity Projection) image display method are shown. Although there are various other image display methods, the operator uses different image display methods appropriately for diagnosis purposes.

<三次元逆投影処理のフローチャート>
図3は、三次元逆投影処理(図2のステップS8)の詳細を示すフローチャートである。本実施形態では、画像再構成される画像はz軸に垂直な面、xy平面に三次元画像再構成される。つまり、以下の再構成領域は、xy平面に平行なものとする。
<Flowchart of 3D backprojection processing>
FIG. 3 is a flowchart showing details of the three-dimensional backprojection process (step S8 in FIG. 2). In the present embodiment, the image to be reconstructed is reconstructed into a three-dimensional image on a plane perpendicular to the z axis and an xy plane. That is, the following reconstruction area is assumed to be parallel to the xy plane.

ステップP81では、断層像の画像再構成に必要な全ビュー、すなわち、360度分のビュー又は180度分+ファン角度分のX線ファンビーム投影データの全ビュー、又はファンパラ変換されたX線平行ビーム投影データの場合は360度分の全ビュー、又は180度分の全ビュー中の1ビューに着目し、再構成領域の各画素に対応する投影データDrを抽出する。   In step P81, all views necessary for image reconstruction of tomographic images, that is, 360-degree views or 180-degree + X-ray fan beam projection data for fan angles, or fan-para-transformed X-rays. In the case of parallel beam projection data, attention is paid to all views of 360 degrees or one view of all views of 180 degrees, and projection data Dr corresponding to each pixel in the reconstruction area is extracted.

X線透過方向は、X線管21のX線焦点と各画素と多列X線検出器24との幾何学的位置によって決まる。X線検出器データD0(view、j、i)のz座標z(view)がテーブル直線移動z方向位置Ztable(view)としてX線検出器データに添付されて判っている。このため、加速・減速中のX線検出器データD0(view、j、i)でもX線管21の焦点及び多列X線検出器24のデータ収集系の中において、X線透過方向を正確に求めることができる。   The X-ray transmission direction is determined by the X-ray focal point of the X-ray tube 21 and the geometric position of each pixel and the multi-row X-ray detector 24. The z-coordinate z (view) of the X-ray detector data D0 (view, j, i) is known to be attached to the X-ray detector data as a table linear movement z-direction position Ztable (view). Therefore, the X-ray transmission direction is accurately determined even in the X-ray detector data D0 (view, j, i) during acceleration / deceleration in the focal point of the X-ray tube 21 and the data acquisition system of the multi-row X-ray detector 24. Can be requested.

なお、ラインの一部が多列X線検出器24のチャネル方向の外に出た場合は、対応する投影データDr(view、x、y)を「0」にする。また、z方向の外に出た場合は投影データDr(view、x、y)を補外して求める。   When a part of the line goes out of the channel direction of the multi-row X-ray detector 24, the corresponding projection data Dr (view, x, y) is set to “0”. Further, if the projection is out of the z direction, the projection data Dr (view, x, y) is extrapolated.

ステップP82では、投影データDr(view、x、y)にコーンビーム再構成加重加算係数ωa、ωbを乗算し、投影データD2(view、x、y)を作成する。コーンビーム再構成加重加算係数ωa、ωbを掛けて加算することにより、コーン角アーチファクトを低減することができる。又はンビーム画像再構成の場合は、更に、距離係数を再構成領域上の各画素に乗算する。距離係数は、X線管21の焦点から投影データDrに対応する多列X線検出器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の焦点から投影データDrに対応する再構成領域P上の画素までの距離をr1とするとき、(r1/r0)2である。また、平行ビーム画像再構成の場合は、再構成領域P上の各画素にコーンビーム再構成加重加算係数w(i、j)のみを乗算すればよい。なお、ωa+ωb=1である。   In step P82, the projection data Dr (view, x, y) is multiplied by cone beam reconstruction weighted addition coefficients ωa, ωb to generate projection data D2 (view, x, y). By adding the cone beam reconstruction weighted addition coefficients ωa and ωb and adding, cone angle artifacts can be reduced. Alternatively, in the case of re-beam image reconstruction, each pixel on the reconstruction area is further multiplied by a distance coefficient. In the distance coefficient, the distance from the focus of the X-ray tube 21 to the detector row j and the channel i of the multi-row X-ray detector 24 corresponding to the projection data Dr is r0, and from the focus of the X-ray tube 21 to the projection data Dr. When the distance to the pixel on the corresponding reconstruction area P is r1, (r1 / r0) 2. In the case of parallel beam image reconstruction, each pixel on the reconstruction area P may be multiplied by only the cone beam reconstruction weighted addition coefficient w (i, j). Note that ωa + ωb = 1.

ステップP83では、逆投影データD3(x、y)に投影データD2(view、x、y)を画素対応に加算する。具体的には、予めクリアしておいた逆投影データD3(x、y)に、投影データD2(view、x、y)を画素対応に加算する。図3の右側に示した図が投影データD2(view、x、y)を画素ごとに加算する概念を示している。
ステップP84では、画像再構成に必要な全ビューの逆投影データD2を加算したか否かについて判断する。ここでは、全てについて加算していない場合には、断層像の画像再構成に必要な全ビュー(すなわち、360度分のビュー又は「180度分+ファン角度分」のビュー)について、ステップS81〜S83を繰り返し、画像再構成に必要な全ビューを加算する。全てについて加算した場合には、本処理を終了する。
In Step P83, the projection data D2 (view, x, y) is added to the back projection data D3 (x, y) in correspondence with the pixels. Specifically, the projection data D2 (view, x, y) is added in correspondence with the pixels to the backprojection data D3 (x, y) that has been cleared in advance. The diagram shown on the right side of FIG. 3 shows the concept of adding projection data D2 (view, x, y) for each pixel.
In Step P84, it is determined whether or not the back projection data D2 of all views necessary for image reconstruction are added. Here, if not all are added, steps S81 to S81 are performed for all views necessary for image reconstruction of a tomogram (that is, views for 360 degrees or views for "180 degrees + fan angle"). S83 is repeated and all views necessary for image reconstruction are added. If all the values have been added, this process ends.

<<体動防止撮影法>>
本実施形態の撮影方法は、以下に示すような体動を防ぐ撮影を行う。
図4は、X線管電圧を切り換える複数例を示した図である。
図4A(a)では、1回目の撮影時間t1と、2回目の撮影時間t2とを続けて撮影する。この場合、X線コントローラ22は、時間t1と時間t2の間にX線管電圧を変化させる。このとき、多列X線検出器24のX線ファンビームのファン角が60度であれば、ハーフスキャンH−Scanに必要なX線データ収集角度ファン角+180度は240度となり、2/3回転分となる。今、X線データ収集系の回転速度が0.35秒/回転であれば、撮影時間は撮影時間0.46秒となり、被検体の体動はかなり押さえられる。なお、撮影方法は、1スキャン目と2スキャン目との順序が逆でもよい。
<< body movement prevention photography method >>
The imaging method of the present embodiment performs imaging that prevents body movement as described below.
FIG. 4 is a diagram showing a plurality of examples for switching the X-ray tube voltage.
In FIG. 4A (a), the first shooting time t1 and the second shooting time t2 are continuously shot. In this case, the X-ray controller 22 changes the X-ray tube voltage between time t1 and time t2. At this time, if the fan angle of the X-ray fan beam of the multi-row X-ray detector 24 is 60 degrees, the X-ray data collection angle fan angle +180 degrees necessary for the half scan H-Scan is 240 degrees, and 2/3 It becomes the amount of rotation. Now, if the rotational speed of the X-ray data acquisition system is 0.35 seconds / rotation, the imaging time is 0.46 seconds, and the body movement of the subject is considerably suppressed. Note that in the imaging method, the order of the first scan and the second scan may be reversed.

図4A(b)は、X線管電圧を上げるためにX線をオフにしている時間を1回目の撮影時間t1と2回目の撮影時間t2との間に入れた例である。
図4A(b)に示す撮影方法は、1回目の低いX線管電圧の撮影時間t1の後、ΔtのISD(Inter Scan
Delay)の間、X線オフして高いX線管電圧を変更する準備する。その後、2回目の高いX線管電圧の撮影時間t2を1回目の撮影と同じX線データ収集開始角度から撮影する。このように、X線データ収集開始角度を一致させることで、X線投影データ上の処理を精度よく行える。
X線データ収集系の回転速度が0.35秒/回転で、ハーフスキャンH−Scanを行えば、撮影時間が0.58秒となる。撮影時間が短いため、被検体の体動はかなり押さえられる。
FIG. 4A (b) shows an example in which the time during which the X-ray is turned off in order to increase the X-ray tube voltage is set between the first imaging time t1 and the second imaging time t2.
In the imaging method shown in FIG. 4A (b), after the imaging time t1 of the first low X-ray tube voltage, Δt ISD (Inter Scan
During (Delay), the X-ray is turned off to prepare for changing the high X-ray tube voltage. Thereafter, the imaging time t2 of the second high X-ray tube voltage is imaged from the same X-ray data collection start angle as the first imaging. In this way, processing on the X-ray projection data can be performed with high accuracy by matching the X-ray data collection start angles.
If the rotation speed of the X-ray data acquisition system is 0.35 seconds / rotation and half scan H-Scan is performed, the imaging time is 0.58 seconds. Since the imaging time is short, the body movement of the subject is considerably suppressed.

図4B(c)に示す撮影方法は、奇数ビューをX線管電圧140kVのX線データ収集、偶数ビューをX線管電圧80kVのX線データ収集としてビューごとにX線管電圧を変化させて被検体の体動をより少なくする。
その変形例として、図4B(d)に示す撮影方法は、複数のまとまったビューの単位ごとに、X線管電圧140kVのX線データ収集、X線管電圧80kVのX線データ収集を交互に行う。
The imaging method shown in FIG. 4B (c) changes the X-ray tube voltage for each view by collecting the odd-numbered view with the X-ray data of 140 kV and collecting the even-numbered view with the X-ray data of 80 kV. Reduce the movement of the subject.
As a modification thereof, the imaging method shown in FIG. 4B (d) alternately collects X-ray data with an X-ray tube voltage of 140 kV and X-ray data with an X-ray tube voltage of 80 kV for each of a plurality of unit views. Do.

図5は、図4B(c)又は図4B(d)で示した、1ビュー毎又は複数ビュー毎にX線管電圧を切り換える場合の画像再構成処理の概要である。図6は、その画像再構成処理のフローチャートである。
ステップC1では、奇数ビューを低いX線管電圧で偶数ビューを高いX線管電圧で撮影し、X線データ収集を行う。
ステップC2では、低いX線管電圧投影データR−Lowと高いX線管電圧投影データR−Highとを分離する。
ステップC3では、低いX線管電圧投影データR−Lowを画像再構成して、低いX線管電圧の断層像TG−Lを得る。
ステップC4では、高いX線管電圧投影データR−Highを画像再構成して、高いX線管電圧の断層像TG−Hを得る。
FIG. 5 is an outline of the image reconstruction process when the X-ray tube voltage is switched for each view or for each of the plurality of views shown in FIG. 4B (c) or FIG. 4B (d). FIG. 6 is a flowchart of the image reconstruction process.
In step C1, an odd-numbered view is imaged with a low X-ray tube voltage and an even-numbered view with a high X-ray tube voltage, and X-ray data collection is performed.
In step C2, low X-ray tube voltage projection data R-Low and high X-ray tube voltage projection data R-High are separated.
In step C3, the low X-ray tube voltage projection data R-Low is reconstructed to obtain a tomographic image TG-L having a low X-ray tube voltage.
In step C4, high X-ray tube voltage projection data R-High is reconstructed to obtain a tomographic image TG-H having a high X-ray tube voltage.

ステップC5では、低いX線管電圧の断層像TG−Lに加重加算係数w1を乗算し、高いX線管電圧の断層像TG−Hに加重加算係数−w2を乗算する。それらの加算して、デュアルエネルギー撮影の断層像M−TGを画像再構成する。
ステップC6では、デュアルエネルギー撮影の断層像M−TGを表示する。
なお、複数ビュー単位で各電圧のX線データ収集を行った場合でも、R−Low、R−Highに分離して、画像再構成してやれば良い。
In step C5, the tomographic image TG-L with a low X-ray tube voltage is multiplied by a weighted addition coefficient w1, and the tomographic image TG-H with a high X-ray tube voltage is multiplied by a weighted addition coefficient -w2. By adding them, a dual energy imaging tomographic image M-TG is reconstructed.
In step C6, a dual energy imaging tomographic image M-TG is displayed.
Note that even when X-ray data collection of each voltage is performed in units of a plurality of views, the image may be reconstructed by separating into R-Low and R-High.

以上のように、X線管電圧を早いタイミングで切り替える撮影方法は、体動の少ないデュアルエネルギー断層像を得ることができる。   As described above, the imaging method for switching the X-ray tube voltage at an early timing can obtain a dual energy tomographic image with little body movement.

<断層像位置ずれ補正部37の動作>
以下、実施例を用いて、断層像位置ずれ補正部37の動作について詳述する。
(実施例1)<扇形領域FAを用いた位置ずれ補正>
次に、低いX線管電圧で撮影された断層像TG−Lと高いX線管電圧で撮影された断層像TG−Hとの位置合わせを、3点で定まる扇形領域FAを用いて行う例について説明する。
一般的に人体は骨のように固い物と、軟部組織や内臓のように軟らかい物で構成されている。その骨格は呼吸や体動では余り動かないため、軟部組織や内臓などの軟らかい領域が、この固い領域を中心にして動くと予想される。また、骨部領域はX線吸収係数が大きく、CT値が高いために抽出しやすい。このため、位置合わせは、CT値のX線吸収係数の大きな骨部領域を抽出し、その中心又は重心を中心とした領域で行う。
二次元の平面で位置合わせを行うには、少なくとも3点が必要である。このため3点で定まる三角形や扇形の領域に分割し、位置合わせを行う。この時に、3点の1つを動かない基準点である骨部領域の中心にしておく。この3点の扇形領域FAで位置合わせを行う。
<Operation of the tomographic image position correction unit 37>
Hereinafter, the operation of the tomographic image position correction unit 37 will be described in detail using an embodiment.
(Example 1) <Position displacement correction using sector area FA>
Next, an example of performing alignment between the tomographic image TG-L photographed with a low X-ray tube voltage and the tomographic image TG-H photographed with a high X-ray tube voltage using a sector area FA determined by three points. Will be described.
In general, the human body is composed of hard objects such as bones and soft objects such as soft tissues and internal organs. Since the skeleton does not move much with respiration and body movement, soft regions such as soft tissues and internal organs are expected to move around this hard region. Also, the bone region is easy to extract because it has a large X-ray absorption coefficient and a high CT value. For this reason, the alignment is performed by extracting a bone region having a large X-ray absorption coefficient of the CT value and using the center or the center of gravity as the center.
At least three points are required for alignment in a two-dimensional plane. For this reason, it is divided into triangular or fan-shaped areas defined by three points, and alignment is performed. At this time, one of the three points is set to the center of the bone region that is the reference point that does not move. Positioning is performed using the three fan-shaped areas FA.

図7は、X線吸収係数におけるX線管電圧依存情報の二次元分布断層像を画像再構成する際に、扇形(放射状)領域で位置合わせを行うフローチャートである。図8は、骨部領域の抽出を示す図である。図9(a)は、扇形領域FAの一部をオーバーラップさせた図であり、図9(b)は、オーバーラップ各扇形領域FAにおける加算係数を示す図である。   FIG. 7 is a flowchart for performing alignment in a sector (radial) region when reconstructing a two-dimensional distribution tomographic image of X-ray tube voltage-dependent information in the X-ray absorption coefficient. FIG. 8 is a diagram illustrating extraction of a bone region. FIG. 9A is a diagram in which a part of the sector area FA is overlapped, and FIG. 9B is a diagram illustrating an addition coefficient in each of the overlapping sector areas FA.

図7に示す8ステップD1では、X線データ収集部は、X線管電圧80kVでの撮影を行う。
ステップD2では、X線データ収集部は、X線管電圧140kVでの撮影を行う。
ステップD3では、80kV及び140kVの各断層像において、断層像位置ずれ補正部37は、濃淡画像である各断層像を、骨を抽出する閾値で2値化処理を行う。図8に示すように、濃淡画像の各断層像を、例えば骨のCT値として予想される150HU(Hounsfield
Unit)以上の領域を閾値として2値化処理を行う。
In 8 steps D1 shown in FIG. 7, the X-ray data collection unit performs imaging at an X-ray tube voltage of 80 kV.
In step D2, the X-ray data collection unit performs imaging with an X-ray tube voltage of 140 kV.
In step D3, in each of the 80 kV and 140 kV tomographic images, the tomographic image position shift correction unit 37 performs binarization processing on each tomographic image that is a grayscale image with a threshold value for extracting bones. As shown in FIG. 8, each tomographic image of a grayscale image is assumed to be, for example, 150 HU (Hounsfield expected as a CT value of bone
The binarization process is performed using the region above (Unit) as a threshold.

ステップD4では、断層像位置ずれ補正部37は、連続領域番号付処理(ラベリング処理)を行う。図8に示すように、この2値化された画像に対してラベリング処理を行い、連続した画素から構成される二次元領域ごとに番号付けを行う。図8の拡大図に示すように、各連続した二次元領域の画素値が連続領域番号値、ここでは各画素が“2”となっている様子を示している。
ステップD5では、断層像位置ずれ補正部37は、連続領域ごとの画像特徴量を求める。つまり、ステップD4にて番号付けされた連続二次元領域ごとに、平均CT値、CT値の標準偏差、面積値、円形度、フェレ径、面積率、長径、短径、又は偏平度などの画像特徴量を求める。これらの画像特徴量については図10を使って後述する。
In step D4, the tomographic image position correction unit 37 performs a continuous area numbering process (labeling process). As shown in FIG. 8, a labeling process is performed on the binarized image, and numbering is performed for each two-dimensional region composed of continuous pixels. As shown in the enlarged view of FIG. 8, the pixel value of each continuous two-dimensional region is a continuous region number value, and here, each pixel is “2”.
In Step D5, the tomographic image position correction unit 37 obtains an image feature amount for each continuous region. That is, for each continuous two-dimensional region numbered in step D4, an image such as an average CT value, a standard deviation of CT values, an area value, a circularity, a ferret diameter, an area ratio, a long diameter, a short diameter, or flatness Find the features. These image feature amounts will be described later with reference to FIG.

ステップD6では、断層像位置ずれ補正部37は、各連続領域より骨部の領域を抽出する。ここではステップD5にて連続二次元領域ごとに求められた画像特徴量より判断して、図8に示すように、骨部領域でない領域、例えば造影剤領域などを除去する。
ステップD7では、断層像位置ずれ補正部37は、各骨部領域の特徴パラメータに基づいて中心とする骨部領域tnを定める。通常、頸部、胸部、腹部、腰部においては、椎体を中心とする骨部領域に選び、下肢(足)では大腿骨、脛骨を、上肢(手)では上腕骨、橈骨を、頭部では頭蓋骨を中心とする骨部領域に選ぶと良い。さらに、この骨部領域tnの重心oを求める。
In step D6, the tomographic image position correction unit 37 extracts a bone region from each continuous region. Here, as shown in FIG. 8, a region that is not a bone region, for example, a contrast agent region, is removed based on the image feature amount obtained for each continuous two-dimensional region in step D5.
In step D7, the tomographic image position correction unit 37 determines a bone part region tn as a center based on the feature parameters of each bone part region. Normally, in the neck, chest, abdomen, and lumbar region, select the bone region centered on the vertebral body, the femur and tibia in the lower limb (foot), the humerus and rib in the upper limb (hand), and the head It is recommended to select the bone region centered on the skull. Further, the center of gravity o of this bone region tn is obtained.

ステップD8では、断層像位置ずれ補正部37は、両断層像の被検体体表面の輪郭を抽出できる閾値で2値化処理を行う。X線管電圧80kVと140kVとの断層像から体表面の輪郭を抽出できる閾値、例えば−100HU〜−200HU程度の閾値で2値化処理を行う。   In step D8, the tomographic image position correction unit 37 performs binarization processing with a threshold value that can extract the contours of the subject body surface of both tomographic images. Binarization processing is performed with a threshold value that can extract the contour of the body surface from tomographic images with X-ray tube voltages of 80 kV and 140 kV, for example, a threshold value of about −100 HU to −200 HU.

ステップD9では、断層像位置ずれ補正部37は、体表面の輪郭を抽出し、重心oを中心とした45度おきの放射線で体表面の輪郭を8分割し、8分割点a〜hの点を定める。体表面の輪郭線を、例えば輪郭抽出論理フィルタにより求める。また、図8に示すように、骨部領域tnの重心o(gx、gy)を中心とし、y軸に対し0度、45度、90度、135度、180度、225度、270度、315度の45度おきの分割線と体表面の輪郭線との交点を求め、これを点a、b、c、d、e、f、g、hとする。
ここで、X線管電圧80kVの断層像TG−Lの点a〜点hを点a80〜点h80とし、 X線管電圧140kVの断層像TG−Hの点a〜点hを点a140〜点h140とする。なお、この実施形態では、分割線を45度おきにしているが、X線管電圧80kVと140kVとの断層像間での位置ずれが大きい場合には、45度おきの分割線を30度、22.5度、10度のように、さらに細かく分割して設定しても良い。
In step D9, the tomographic image position correction unit 37 extracts the contour of the body surface, divides the contour of the body surface into 8 parts with radiation every 45 degrees centered on the center of gravity o, and is divided into eight divided points a to h. Determine. The contour line of the body surface is obtained by, for example, a contour extraction logic filter. As shown in FIG. 8, the center of gravity o (gx, gy) of the bone region tn is the center, and 0 degrees, 45 degrees, 90 degrees, 135 degrees, 180 degrees, 225 degrees, 270 degrees, Intersections between the dividing lines of 315 degrees every 45 degrees and the contour lines of the body surface are obtained, and these are set as points a, b, c, d, e, f, g, h.
Here, the points a to h of the tomographic image TG-L with the X-ray tube voltage of 80 kV are designated as points a80 to h80, and the points a to h of the tomographic image TG-H with the X-ray tube voltage of 140 kV are designated as points a140 to It is set as h140. In this embodiment, the dividing lines are set every 45 degrees. However, when the positional deviation between X-ray tube voltages of 80 kV and 140 kV is large between the tomographic images, the dividing lines every 45 degrees are set to 30 degrees. You may divide | segment and set more finely like 22.5 degree | times and 10 degree | times.

ステップD10では、Δg80h80oとΔg140h140oの相似形比を求める。管電圧80kVの断層像TG−L上には、Δa80b80o〜Δh80a80o、管電圧140kVの断層像TG−H上には、Δa140b140o〜Δh140a140o、各8つずつの扇形領域FAが定められる。この場合に両管電圧の各扇形領域FAを構成する線分は必ず同じ方向になるので、この場合は拡大縮小の倍率だけを考えれば良い。そして、図8で示すように、各々の扇形領域FAにおいて、辺の比を求める。つまり、線分g80−oと線分g140−oの比rg、線分h80−oと線分h140−oの比rhを各々求める。
ステップD11では、断層像位置ずれ補正部37は、Δg80h80oを相似形比で拡大縮小座標変換して、Δg140h140oに合わせる。各45度おきの扇形の直線部分を軸とした場合、この45度おきの扇形の直線部分を軸方向にrg、rhだけ拡大縮小倍率処理を行えば、各々の扇形の位置合わせが行える。
In step D10, the similarity ratio between Δg80h80o and Δg140h140o is obtained. On the tomographic image TG-L having a tube voltage of 80 kV, Δa80b80o to Δh80a80o are defined, and on the tomographic image TG-H having a tube voltage of 140 kV, eight fan-shaped regions FA are defined. In this case, the line segments constituting each fan-shaped area FA of both tube voltages are always in the same direction, and in this case, only the scaling factor should be considered. Then, as shown in FIG. 8, the ratio of the sides is obtained in each sector area FA. That is, the ratio rg between the line segment g80-o and the line segment g140-o and the ratio rh between the line segment h80-o and the line segment h140-o are obtained.
In step D11, the tomographic image position shift correction unit 37 performs enlargement / reduction coordinate conversion of Δg80h80o with a similar shape ratio to match Δg140h140o. When the fan-shaped linear portions at every 45 degrees are used as axes, the respective fan-shaped positions can be aligned by performing the enlargement / reduction ratio processing for the fan-shaped linear portions at every 45 degrees in the axial direction by rg and rh.

なお、ステップD11で求められた各45度方向の拡大縮小倍率に対して、アフィン変換で座標変換を行うことを考えると以下のようになる。例えばoaの方向とobの方向を考える。
線分a80−oと線分a140−oの比ra、線分b80−oと線分b140−oの比rbが求められた場合に、以下の(数式1)のアフィン変換により変換は行われる。
ただし、変換前の座標を(x、y)、変換後の座標を(X、Y)とする。
… (数式1)
また、アフィン変換でなく多次座標変換でも、この処理は実現できる。多次座標変換を行った場合は、1次の座標変換であるアフィン変換よりも精度の良い座標変換が行える。
なお、ステップD11で行う座標変換は、X線管電圧80kVの扇形領域FAをX線管電圧140kVの扇形領域FAに合わせるように座標変換してもよいし、その逆でも良い。
Note that the coordinate transformation by affine transformation is performed with respect to the enlargement / reduction magnification in each 45 degree direction obtained in step D11 as follows. For example, consider the direction of oa and the direction of ob.
When the ratio ra between the line segment a80-o and the line segment a140-o and the ratio rb between the line segment b80-o and the line segment b140-o are obtained, conversion is performed by the affine transformation of the following (Formula 1). .
However, the coordinates before conversion are (x, y), and the coordinates after conversion are (X, Y).
... (Formula 1)
Further, this process can be realized not only by affine transformation but also by multi-dimensional coordinate transformation. When multi-order coordinate transformation is performed, coordinate transformation with higher accuracy than affine transformation, which is primary coordinate transformation, can be performed.
The coordinate conversion performed in step D11 may be performed so that the sector area FA with an X-ray tube voltage of 80 kV matches the sector area FA with an X-ray tube voltage of 140 kV, or vice versa.

ステップD12では、断層像位置ずれ補正部37は、Δaho、Δabo、Δbco、Δcdo、Δdeo、Δefo、Δfgo、Δghoについてすべて座標変換位置合わせを行ったかを判断し、YESであればステップD12へ行き、NOであればステップD9へ戻る。
ステップD13では、断層像位置ずれ補正部37は、80kVの断層像TG−Lと140kVの断層像TG−Hとの各扇形領域FAを合体する。X線管電圧80kVと140kVとの扇形領域FAを合体する。この時に各扇形領域FAを合体する接合部分の断層像が連続的に接合されない場合がある。これを避けるために、各扇形領域FAより大きめの領域で処理を行っておく。例えば図9(a)に示すように、扇形領域FAAと扇形領域FABとをオーバーラップさせて処理を行う。各扇形領域FAA、Bの境界部分では、両X線管電圧の位置合わせさせた断層像同士を、図9(b)に示すような加算係数wa(x、y)、wb(x、y)をかけて処理を行う。この係数wa(x、y)、wb(x、y)の和は、常に“1”で一定とする。
この加重加算係数を位置合わせされた扇形領域FAAから扇形領域FAHまでの断層像に加重加算処理を行うことで、連続的に滑らかに接合される。このとき、線型の加重加算係数を用いているが、これは多次多項式の加重加算係数でも良い。
In Step D12, the tomographic image position correction unit 37 determines whether or not coordinate transformation alignment has been performed for Δaho, Δabo, Δbco, Δcdo, Δdeo, Δefo, Δfgo, and Δgho. If YES, the process goes to Step D12. If NO, the process returns to step D9.
In step D13, the tomographic image position correction unit 37 combines the sector areas FA of the 80 kV tomographic image TG-L and the 140 kV tomographic image TG-H. The fan-shaped areas FA with the X-ray tube voltages of 80 kV and 140 kV are combined. At this time, there may be a case where the tomographic images of the joint portions that combine the fan-shaped areas FA are not continuously joined. In order to avoid this, processing is performed in an area larger than each sector area FA. For example, as shown in FIG. 9A, the process is performed by overlapping the sector area FAA and the sector area FAB. At the boundary between the fan-shaped areas FAA and B, the tomographic images obtained by aligning the X-ray tube voltages are added to the addition coefficients wa (x, y) and wb (x, y) as shown in FIG. To process. The sum of the coefficients wa (x, y) and wb (x, y) is always “1” and constant.
By performing the weighted addition process on the tomographic images from the sector area FAA to the sector area FAH in which the weighted addition coefficients are aligned, the images are continuously and smoothly joined. At this time, a linear weighted addition coefficient is used, but this may be a multi-degree polynomial weighted addition coefficient.

ステップD14では、デュアルエネルギー像再構成手段は、両X線管電圧の各扇形領域FAを合体し、80kVの断層像TG−Lと140kVの断層像TG−Hとを加重加算処理する。
ステップD15では、ステップD14で求められたデュアルエネルギー撮影の断層像M−TGを表示する。
ステップD3からステップD7までの処理においては、各断層像の骨部領域の重心oを求めることにより、ステップD8以後で定まる各扇形領域FAの「扇の要」を定め、扇形に分割できるように準備を行っている。
In step D14, the dual energy image reconstruction unit combines the fan-shaped areas FA of both X-ray tube voltages, and performs weighted addition processing of the 80 kV tomographic image TG-L and the 140 kV tomographic image TG-H.
In Step D15, the dual energy imaging tomographic image M-TG obtained in Step D14 is displayed.
In the processing from step D3 to step D7, by obtaining the center of gravity o of the bone area of each tomographic image, the “fan key” of each sector area FA determined after step D8 is determined and can be divided into sectors. We are preparing.

<画像特徴量の例>
図10は、ステップD5で用いた画像特徴量の例を示したものである。
まず連続した二次元の領域をRnとすると、領域Rnの画素単位の面積s、及び実際の面積sp(単位mm)は以下の(数式2)、(数式3)のようになる。
… (数式2)
… (数式3)
また、平均CT値mとその標準偏差sdは以下の(数式4)、(数式5)のようになる。ただし、g(x、y)は座標(x、y)の画素値とする。
<Example of image feature amount>
FIG. 10 shows an example of the image feature amount used in step D5.
First, assuming that a continuous two-dimensional region is Rn, an area s of a pixel unit of the region Rn and an actual area sp (unit mm 2 ) are expressed by the following (Equation 2) and (Equation 3).
... (Formula 2)
... (Formula 3)
The average CT value m and its standard deviation sd are as shown in the following (Equation 4) and (Equation 5). However, g (x, y) is a pixel value of coordinates (x, y).

… (数式4)
… (数式5)
... (Formula 4)
... (Formula 5)

また、円形度cは以下の(数式6)のようになる。ただし、lは領域Rnの周囲長とする。
… (数式6)
また、フェレ径は、領域Rnの外接よりx方向フィレ径がlx、y方向フィレ径がlyとなり、面積率srは(数式7)のようになる。
… (数式7)
また、領域Rnの、楕円近似した長径Rxと短径Ryより偏平率Rが、(数式8)のように求められる。
… (数式8)
Further, the circularity c is expressed by the following (Equation 6). Here, l is the peripheral length of the region Rn.
... (Formula 6)
Further, the ferret diameter is lx in the x-direction fillet diameter and ly in the y-direction from the circumscribing of the region Rn, and the area ratio sr is expressed by (Equation 7).
... (Formula 7)
Further, the flattening ratio R is obtained as in (Equation 8) from the major axis Rx and the minor axis Ry that are elliptically approximated in the region Rn.
... (Formula 8)

(実施例2)<重心から放射状に延びる線分のプロファイルデータを用いた位置ずれ補正1>
実施例1では、両管電圧に関する断層像の扇形領域FAの位置合わせは、被検体体表面の輪郭線と分割線との交点で定められる3つの頂点で位置合わせを行った。それに対し、本実施例は、重心から放射状に延びる線分上の画素を画素値で合わせる方法、つまりプロファイルカーブを使った方法である。
図11(a)は、各扇形領域FAの2辺におけるプロファイルデータで示す図である。各プロファイルprf80、prf140をプロファイルの形で位置合わせすることが、より精度のよい加重加算処理を実現できる。
(Embodiment 2) <Position displacement correction 1 using profile data of line segments extending radially from the center of gravity>
In Example 1, the alignment of the fan-shaped area FA of the tomographic image regarding both tube voltages was performed at three vertices defined by the intersections of the contour line of the subject body surface and the dividing line. In contrast, the present embodiment is a method of matching pixels on a line segment extending radially from the center of gravity with a pixel value, that is, a method using a profile curve.
FIG. 11A is a diagram showing profile data on two sides of each sector area FA. By aligning the profiles prf80 and prf140 in the form of profiles, a more accurate weighted addition process can be realized.

まず断層像位置ずれ補正部37は、各プロファイルprf80、prf140の対応する各画素を合わせながら、次のような方法で、そのずれ量s1、拡大縮小倍率r1を求める。
一般的にX線CT断層像での空気の部分は−1000のCT値を取り、X線吸収係数がほぼ水と等価である被検体部分は、0又は0前後のCT値を取る。
CT値の変化を表すプロファイルprf80、prf140は、空気部分の−1000をマイナスにならないように各画素のCT値に1000を加算し、負(マイナス)の部分をなくしたプロファイルとして計算する。又は、CT値の負の部分はCT値を0に圧縮して計算してもよい。こうすることで、負の部分による計算誤差を含まないで済む。この相関演算は以下の(数式9)のようになる。
… (数式9)
First, the tomographic image position correction unit 37 obtains the shift amount s1 and the enlargement / reduction ratio r1 by the following method while matching the corresponding pixels of the profiles prf80 and prf140.
In general, an air portion in an X-ray CT tomogram takes a CT value of −1000, and a subject portion whose X-ray absorption coefficient is substantially equivalent to water takes a CT value of 0 or around 0.
The profiles prf80 and prf140 representing changes in the CT value are calculated as profiles in which 1000 is added to the CT value of each pixel so that minus 1000 of the air portion does not become minus and the minus (minus) portion is eliminated. Alternatively, the negative part of the CT value may be calculated by compressing the CT value to zero. By doing so, it is not necessary to include a calculation error due to the negative part. This correlation calculation is as shown in (Formula 9) below.
... (Formula 9)

断層像位置ずれ補正部37は、この線分a80o、a140o上のプロファイルprf80とプロファイルprf140との相関演算の結果Ca(s)を求める。
図11(b)は、プロファイルデータの相関を示す図である。図11(b)における距離s1は、Ca(s)のピークにおけるずれ量を示す。また、以下の式(数式10)でプロファイルprf140のプロファイルprf80に対する拡大縮小倍率r1が定まる。s1はプロファイルprf80とプロファイルprf140のずれ量を示す。
… (数式10)
ここで、s2は、相関演算Ca(s)のピーク値p0の半分p0/2の幅、つまり半値幅(FWHM:Full Width Half Maximum)であり、l80=a80oである。この位置ずれ量s1、又は拡大縮小倍率r1を用いて、実施例1と同様の座標変換を行うことができる。
The tomographic image position correction unit 37 obtains the result Ca (s) of the correlation calculation between the profile prf80 and the profile prf140 on the line segments a80o and a140o.
FIG. 11B shows the correlation of profile data. A distance s1 in FIG. 11B indicates the amount of deviation at the peak of Ca (s). Further, the enlargement / reduction ratio r1 of the profile prf140 with respect to the profile prf80 is determined by the following equation (Equation 10). s1 indicates a deviation amount between the profile prf80 and the profile prf140.
... (Formula 10)
Here, s2 is a half width p0 / 2 of the peak value p0 of the correlation calculation Ca (s), that is, a full width half maximum (FWHM), and l80 = a80o. Using this positional deviation amount s1 or the enlargement / reduction ratio r1, coordinate conversion similar to that in the first embodiment can be performed.

図12は、相関演算を用いて、各管電圧の各扇形領域FAを合体の処理を示したフローチャートである。
図7のステップD9を終えた後、ステップD25に進む。
ステップD25では、各扇形領域FAにおける2辺の線分上のプロファイル相関Ca(s)を求める。
ステップD26では、ステップD25の相関演算結果よりピークの位置ずれ量s1、又は拡大縮小倍率r1を求める。
ステップD27では、80kVの各扇形領域FAと140kVの各扇形領域FAとを座標変換により位置合わせを行う。
ステップD28では、全部の扇形領域FAで位置合わせ完了かを判断し、YESであれば図7のステップD13へ進み、NOであればステップD25へ戻る。
また、上記の実施形態では各扇形領域FAの2辺について相関演算を行ったが、より多の相関演算を行いたい場合は、図11(b)のように線分を角度方向に増やせばよい。そして、その増えた線分の相関演算結果に基づき、ピークのずれ量s1、又は拡大縮小倍率r1をその線分上で求めることで、より精度のよい座標変換を行うことができる。
FIG. 12 is a flowchart showing the process of combining the fan-shaped areas FA of the tube voltages using the correlation calculation.
After step D9 in FIG. 7 is completed, the process proceeds to step D25.
In step D25, a profile correlation Ca (s) on two line segments in each sector area FA is obtained.
In step D26, the peak position shift amount s1 or the enlargement / reduction ratio r1 is obtained from the correlation calculation result in step D25.
In step D27, each sector area FA of 80 kV and each sector area FA of 140 kV are aligned by coordinate conversion.
In step D28, it is determined whether or not alignment has been completed for all the fan-shaped areas FA. If YES, the process proceeds to step D13 in FIG. 7, and if NO, the process returns to step D25.
In the above embodiment, the correlation calculation is performed for two sides of each sector area FA. However, when more correlation calculations are desired, the line segment may be increased in the angular direction as shown in FIG. . Further, by obtaining the peak shift amount s1 or the enlargement / reduction ratio r1 on the line segment based on the correlation calculation result of the increased line segment, coordinate conversion with higher accuracy can be performed.

(実施例3)<重心から放射状に延びる線分のプロファイルデータを用いた位置ずれ補正2>
実施例2では、異なる管電圧の扇形領域FAの2辺におけるプロファイルデータ相関Ca(s)を求めることで、ピークの位置ずれ量s1又は拡大縮小倍率r1を求めた。しかし、被検体の体内の一部だけが拡大縮小することもある。ここで説明する直線方向のずれ補正は、プロファイル上のある一部分が延びた状態を解消する方法である。
図13(a)は、各扇形領域FAのプロファイルprf80とプロファイルprf140を示し、図13(b)は、80kVのプロファイルデータ及び140kVのプロファイルデータを示す図である。(d)実施形態2の位置合わせを示す図である。(図の説明P57)
図14(a)は、各扇形領域FAのプロファイルの直径方向におけるのピークの位置ずれ量を示す図である。(b)は、ピークの位置ずれ量の積分値と直径方向座標の関係を示す図である。
(Example 3) <Position displacement correction 2 using profile data of line segments extending radially from the center of gravity>
In Example 2, the peak position deviation amount s1 or the enlargement / reduction ratio r1 was obtained by obtaining the profile data correlation Ca (s) on the two sides of the sector area FA having different tube voltages. However, only a part of the body of the subject may be enlarged or reduced. The linear deviation correction described here is a method of eliminating a state in which a certain part of the profile is extended.
FIG. 13A shows the profile prf80 and profile prf140 of each sector area FA, and FIG. 13B shows the profile data of 80 kV and the profile data of 140 kV. (D) It is a figure which shows the alignment of Embodiment 2. FIG. (Figure explanation P57)
FIG. 14A is a diagram showing the amount of positional deviation of the peak in the diameter direction of the profile of each sector area FA. (B) is a figure which shows the relationship between the integral value of the positional offset amount of a peak, and a diameter direction coordinate.

プロファイルprf80のy方向における領域r1は、プロファイルprf140のy方向における領域r1に強く相関を持つ。また、プロファイルprf80のy方向における領域r2は、プロファイルprf140のy方向における領域r2に強く相関を持つ。しかし、線分h80o、線分h140oの全体同士で相関演算処理を行ってしまうと、上記の領域r1、r2同士の部分の強い相関は、部分的に延びたr3領域のプロファイルデータのために相関がずれる。これは、各扇形領域FAの位置合わせにおいて、重心から放射状に延びる方向である直径方向に位置合わせのズレとなって表れてくる。
このように、各扇形領域FAの直径方向のプロファイルで部分的に強い相関を表す部分を抽出するには、各扇形領域FAをさらに直径方向に分割すれば良い。
The region r1 in the y direction of the profile prf80 has a strong correlation with the region r1 in the y direction of the profile prf140. The region r2 in the y direction of the profile prf80 has a strong correlation with the region r2 in the y direction of the profile prf140. However, if correlation calculation processing is performed on the entire line segment h80o and line segment h140o, the strong correlation between the regions r1 and r2 is correlated due to the profile data of the partially extended r3 region. Shifts. This appears as a misalignment in the diameter direction, which is a direction extending radially from the center of gravity, in the alignment of each sector area FA.
In this way, in order to extract a portion that shows a partial strong correlation in the radial profile of each sector area FA, each sector area FA may be further divided in the diameter direction.

図13(a)に示す扇形領域h80a80o及び扇形領域h140a140oの直径方向の領域ごとに、断層像位置ずれ補正部37は、直径方向にプロファイルの相関を取り、ピークの位置ずれ量s1、又は拡大縮小倍率r1を求める。
まず、直径方向r方向において放射方向の外側へのCT値の変化を表すプロファイルデータで、X線管電圧80kVの断層像TG−Lのプロファイルをprf80(r)、X線管電圧140kVの断層像TG−Hのプロファイルをprf140(r)とすると、部分的な相関関数Co(x)は以下の(数式11)で求められる。
… (数式11)
For each of the radial regions of the sector regions h80a80o and the sector regions h140a140o shown in FIG. 13A, the tomographic image positional deviation correction unit 37 correlates the profile in the diametrical direction, and the peak positional deviation amount s1, or enlargement / reduction A magnification r1 is obtained.
First, with profile data representing a change in CT value outward in the radial direction in the radial direction r, the profile of the tomogram TG-L with an X-ray tube voltage of 80 kV is taken as prf80 (r), and the tomogram with an X-ray tube voltage of 140 kV. When the profile of TG-H is prf140 (r), a partial correlation function Co (x) is obtained by the following (Formula 11).
... (Formula 11)

ただし、Δrはプロファイルの変化の周波数、周期から定まる値で被検体の場合、Δrは2〜5mm程度でよい。
この時に、相関関数は直径方向座標rの位置をどれだけずらした時に最大値(ピーク)が来るか、つまりプロファイルprf80(r)、プロファイルprf140(r)の一致具合が高いかを考える。
図14(a)にある直径方向座標位置r1において、位置ずれ量s1で以下の(数式12)の相関関数C1(r、s)は最大値を取る。
… (数式12)
各直径方向座標rにおける相関関数のピークを取る位置ずれ量s、つまりprf80(r)、prf140(r)がよく一致する位置ずれ量sが求められる。これを図14(b)に示すように、ピークを取るずれ量sが直径方向座標rの関数となる。
However, Δr is a value determined from the frequency and period of profile change, and in the case of a subject, Δr may be about 2 to 5 mm.
At this time, the correlation function considers how much the position of the diametrical coordinate r is shifted to reach the maximum value (peak), that is, whether the profile prf80 (r) and the profile prf140 (r) are highly matched.
In the diameter direction coordinate position r1 in FIG. 14A, the correlation function C1 (r, s) of the following (Equation 12) takes the maximum value with the positional deviation amount s1.
... (Formula 12)
A positional deviation amount s that takes the peak of the correlation function at each diametrical coordinate r, that is, a positional deviation amount s that closely matches prf80 (r) and prf140 (r) is obtained. As shown in FIG. 14B, the shift amount s that takes a peak is a function of the diameter direction coordinate r.

図15は、このずれ量sをshift(r)として示した図である。図15(a)はプロファイルprf80(r)、図15(b)はプロファイルprf140(r)を示している。また、図15(c)は位置ずれ量sの積分値を示し、図15(d)は局所的なずれ量Δsを示し、図15(e)は直径方向に分割された扇形領域FAを示す図である。
図15(c)に示すshift(r)は、線分a80o、線分a140o、線分h80o、又は線分h140oから直径方向座標rまでのずれ量sの積分値となっている。また図15(d)に示す、[r、r+Δr]における局所的なずれ量Δsは、このずれの積分値shift(r)の微分となる。以下の(数式13)が局所的なずれ量Δsとなる。
… (数式13)
断層像位置ずれ補正部37は、このずれ量Δsがある程度同一の範囲ごとにr方向に領域を分割する。図15(d)の例では、r方向領域r1からr6までに分割されている。これを扇形領域FAに展開すると図15(e)のようになる。この各領域F1から領域F6までの領域ごとに、直径方向のずれ量Δs分を座標変換によりずらして位置合わせを行うことで、扇形領域FAhaoの位置合わせが行われる。また、各領域の各境界線上の不連続なアーチファクトは、実施例1のように領域をオーバーラップさせることで防げる。
FIG. 15 is a diagram showing the shift amount s as shift (r). FIG. 15A shows the profile prf80 (r), and FIG. 15B shows the profile prf140 (r). FIG. 15C shows the integrated value of the positional deviation amount s, FIG. 15D shows the local deviation amount Δs, and FIG. 15E shows the sector area FA divided in the diameter direction. FIG.
The shift (r) shown in FIG. 15C is an integral value of the shift amount s from the line segment a80o, the line segment a140o, the line segment h80o, or the line segment h140o to the diameter direction coordinate r. Further, the local deviation amount Δs in [r, r + Δr] shown in FIG. 15D is a derivative of the integral value shift (r) of this deviation. The following (Equation 13) is the local deviation amount Δs.
... (Formula 13)
The tomographic image position shift correction unit 37 divides the region in the r direction for each range where the shift amount Δs is somewhat the same. In the example of FIG. 15D, the area is divided into r-direction areas r1 to r6. When this is developed in the sector area FA, it becomes as shown in FIG. For each region from the region F1 to the region F6, the sector-shaped region FAhao is aligned by performing alignment by shifting the amount of deviation Δs in the diameter direction by coordinate conversion. Further, discontinuous artifacts on each boundary line of each region can be prevented by overlapping the regions as in the first embodiment.

図16は、以上のプロファイルカーブでの直径方向位置ずれ補正のフローチャートである。
図7のステップD9を終えた後、ステップD45に進む。
ステップD45では、断層像位置ずれ補正部37は、各扇形領域FAにおける2辺の線分上又は複数の直径方向の線分上プロファイルを用い、直径方向の各位置のずれ量を求める。
ステップD46では、ずれ量に応じて各扇形領域FAを直径方向に分割する。
ステップD47では、各X線管電圧の各扇形領域FAにおいて直径方向に分割された領域を座標変換により位置合わせを行う。
ステップD48では、全扇形領域FAで位置合わせ完了かを判断し、YESであれば図7のステップD13へ進み、NOであればステップD45へ戻る。
FIG. 16 is a flowchart of the correction of displacement in the diameter direction with the above profile curve.
After step D9 in FIG. 7 is completed, the process proceeds to step D45.
In step D45, the tomographic image position deviation correction unit 37 obtains a deviation amount of each position in the diametrical direction using a profile on two lines or a plurality of diametrical line segments in each sector area FA.
In step D46, each sector area FA is divided in the diameter direction according to the amount of deviation.
In step D47, the region divided in the diameter direction in each sector region FA of each X-ray tube voltage is aligned by coordinate conversion.
In step D48, it is determined whether or not the alignment is completed in all sector areas FA. If YES, the process proceeds to step D13 in FIG. 7, and if NO, the process returns to step D45.

以上の処理により、断層像位置ずれ補正部37は、両X線管電圧の各扇形領域FA内の直径方向プロファイルデータで、部分的に相関の強い所の位置を抽出する。そして、そのずれ量Δsの違いにより、扇形領域FAを直径方向に分割して位置合わせを行うことで、より精度のよい位置合わせが行える。具体的には被検体の呼吸、心拍、拍動などにより、体軸の放射方向、つまり扇形領域FAの直径方向に一様でない位置ずれの位置合わせが精度良く実現できる。   Through the above processing, the tomographic image position correction unit 37 extracts the position of a part having a strong correlation in the diameter direction profile data in each sector area FA of both X-ray tube voltages. Then, due to the difference in the amount of deviation Δs, alignment can be performed with higher accuracy by dividing the sector area FA in the diameter direction and performing alignment. Specifically, alignment of a positional deviation that is not uniform in the radial direction of the body axis, that is, the diameter direction of the fan-shaped area FA, can be realized with high accuracy by the respiration, heartbeat, pulsation, and the like of the subject.

(実施例4)<二次元相関演算を用いた位置ずれ補正>
実施例2では、扇形領域FAの3つの頂点のみで位置ずれ量、拡大縮小倍率を定めていた。また、扇形領域FA内の中心から外に向かう放射状の線分のプロファイルデータを相関演算するのも1次元の相関演算であった。
本実施例においては、断層像位置ずれ補正部37は、片方のX線管電圧の断層像を扇形領域FAに分割し、もう片方のX線管電圧の断層像に二次元相関演算を行う。そして、断層像位置ずれ補正部37は、その二次元相関演算の最大値又は局所最大値の位置より、x方向ずれ量Δx、y方向ずれ量Δyを求め、また二次元相関演算の最大値、又は局所最大値のピークの半値幅より拡大縮小倍率を求める。
(Example 4) <Position shift correction using two-dimensional correlation calculation>
In the second embodiment, the positional deviation amount and the enlargement / reduction ratio are determined only by the three vertices of the sector area FA. In addition, the correlation calculation of the profile data of the radial line segment extending outward from the center in the sector area FA is also a one-dimensional correlation calculation.
In the present embodiment, the tomographic image position correction unit 37 divides a tomographic image of one X-ray tube voltage into a sector area FA and performs a two-dimensional correlation operation on the tomographic image of the other X-ray tube voltage. Then, the tomographic image position correction unit 37 obtains the x-direction shift amount Δx and the y-direction shift amount Δy from the position of the maximum value or the local maximum value of the two-dimensional correlation calculation, and the maximum value of the two-dimensional correlation calculation, Alternatively, the enlargement / reduction ratio is obtained from the half width of the peak of the local maximum value.

図17(a)は、二次元相関演算による位置合わせの処理の概要を示す図である。
X線管電圧140kVの断層像TG−Hにおいて、断層像位置ずれ補正部37は、動かないと思われる骨部領域を検出し、その重心oを中心として、ある一定角度ごとの扇形領域FAを定める。その各画素をg140(x、y)、X線管電圧80kVの各画素をg80(x、y)とする。X線管電圧140kVの扇形領域FAをX線管電圧80kVの断層像TG−L上で二次元の相関演算を行うと、扇形領域FAh140a140oにおける相関量は以下の(数式14)のようになる。ただし、扇形領域FAh140a140oをFa140、扇形領域FAh80a80oをFa80とする。
… (数式14)
図17(b)は、この相関量の変化の一例を示したものである。相関量はxy平面の原点から(Δx、Δy)だけずれた所においてピークを取り、その半値幅はx方向にd3x、y方向にd3yとなっている。
FIG. 17A is a diagram showing an outline of alignment processing by two-dimensional correlation calculation.
In the tomographic image TG-H having an X-ray tube voltage of 140 kV, the tomographic image position shift correction unit 37 detects a bone region that is supposed not to move, and a sectoral region FA at a certain angle with the center of gravity o as the center. Determine. Each pixel is g140 (x, y), and each pixel having an X-ray tube voltage of 80 kV is g80 (x, y). When the two-dimensional correlation calculation is performed on the tomogram TG-L having the X-ray tube voltage of 140 kV on the tomographic image TG-L with the X-ray tube voltage of 80 kV, the correlation amount in the fan-shaped region FAh140a140o is expressed by the following (Formula 14). However, the sector area FAh140a140o is Fa140, and the sector area FAh80a80o is Fa80.
... (Formula 14)
FIG. 17B shows an example of the change in the correlation amount. The correlation amount takes a peak at a position shifted by (Δx, Δy) from the origin of the xy plane, and its half-value width is d3x in the x direction and d3y in the y direction.

Δx、Δyは扇形領域FAh140a140oと扇形領域FAh80a80oのずれを示している。また半値幅より、以下の(数式15)、(数式16)からx方向、y方向の拡大縮小倍率r3x、r3yが定まる。なお、以下の数式のl140x、l140yは扇形領域FAh140a140oの外接のx方向、y方向の辺の長さである。
… (数式15)
… (数式16)
これらの拡大縮小倍率r3x、r3yとずれ量Δx、Δyより、X線管電圧140kVの扇形領域FAをX線管電圧80kVの断層像TG−Lに位置合わせする。
以上の処理を扇形領域FAa140b140oから扇形領域FAg140h140oまで行うことにより、断層像位置ずれ補正部37は、すべての扇形領域FAをX線管電圧80kVの断層像TG−Lに位置合わせすることができる。
Δx and Δy indicate a deviation between the sector area FAh140a140o and the sector area FAh80a80o. Further, from the half width, the enlargement / reduction ratios r3x and r3y in the x direction and the y direction are determined from the following (Expression 15) and (Expression 16). In the following formula, l140x and l140y are the lengths of the sides in the x and y directions circumscribing the sector area FAh140a140o.
... (Formula 15)
... (Formula 16)
From the enlargement / reduction magnifications r3x, r3y and the shift amounts Δx, Δy, the sector area FA having the X-ray tube voltage 140 kV is aligned with the tomographic image TG-L having the X-ray tube voltage 80 kV.
By performing the above processing from the sector areas FAa140b140o to the sector areas FAg140h140o, the tomographic image position correction unit 37 can align all the sector areas FA with the tomogram TG-L having an X-ray tube voltage of 80 kV.

図18は、二次元相関演算による位置ずれ補正のフローチャートである。
図7のステップD9を終えた後、ステップD65に進む。
ステップD65では、断層像位置ずれ補正部37は、X線管電圧140kVの扇形領域FAを、X線管電圧80kVの断層像TG−L上で二次元相関演算を行う。
ステップD66では、断層像位置ずれ補正部37は、二次元相関演算の局所最大値の位置より位置ずれ量、拡大縮小倍率を求める。
ステップD67では、断層像位置ずれ補正部37は、X線管電圧140kVの断層像TG−Hの扇形領域FA全部が位置合わせ完了かを判断する。YESであれば図7のステップD13へ進み、NOであればステップD65へ戻る。
このようにして、断層像位置ずれ補正部37は、X線管電圧140kVの断層像TG−Hを扇形領域FAに分割し、X線管電圧80kVの断層像TG−L上において二次元相関演算を行う。そして、その最大値の位置より、方向ずれ量Δx、Δyを求め、半値幅より拡大縮小倍率を求める。そして、座標変換を行い、位置合わせされたX線管電圧140kVの断層像TG−HとX線管電圧80kVの断層像TG−Lを加重加算処理することで、デュアルエネルギー撮影の断層像M−TGが得られる。
なお、本実施形態では、X線管電圧140kVの断層像TG−Hを扇形領域FAに分割し、X線管電圧80kVの断層像TG−Lと二次元相関演算を行ったが、X線管電圧80kVの断層像TG−Lを扇形領域FAに分割し、X線管電圧140kVの断層像TG−Hと二次元相関演算を行っても良い。尚、このように、一方のX線管電圧の断層像のおける扇形領域を他方のX線管電圧の断層像と二次元相関演算を行う場合においても、本願発明の「前記第1断層像及び前記第2断層像に共通する重心を求め、前記重心から放射状に延びる方向に設定された比較対象との比較」を行っていること該当する。
FIG. 18 is a flowchart of misalignment correction by two-dimensional correlation calculation.
After step D9 in FIG. 7 is completed, the process proceeds to step D65.
In step D65, the tomographic image position correction unit 37 performs a two-dimensional correlation calculation on the tomographic image TG-L with the X-ray tube voltage of 80 kV for the sector area FA with the X-ray tube voltage of 140 kV.
In step D66, the tomographic image position correction unit 37 obtains the position shift amount and the enlargement / reduction ratio from the position of the local maximum value of the two-dimensional correlation calculation.
In Step D67, the tomographic image position correction unit 37 determines whether or not the alignment of all the sector areas FA of the tomographic image TG-H having the X-ray tube voltage of 140 kV is completed. If YES, the process proceeds to step D13 in FIG. 7, and if NO, the process returns to step D65.
In this way, the tomographic image position correction unit 37 divides the tomographic image TG-H with the X-ray tube voltage 140 kV into the sector area FA, and performs a two-dimensional correlation calculation on the tomographic image TG-L with the X-ray tube voltage 80 kV. I do. Then, the direction deviation amounts Δx and Δy are obtained from the position of the maximum value, and the enlargement / reduction magnification is obtained from the half width. Then, coordinate conversion is performed, and the tomographic image TG-H having an X-ray tube voltage of 140 kV and the tomographic image TG-L having an X-ray tube voltage of 80 kV are subjected to weighted addition processing, so that the tomographic image M- of dual energy imaging is obtained. TG is obtained.
In the present embodiment, the tomographic image TG-H with the X-ray tube voltage of 140 kV is divided into the sector areas FA, and the two-dimensional correlation calculation is performed with the tomographic image TG-L with the X-ray tube voltage of 80 kV. A tomographic image TG-L having a voltage of 80 kV may be divided into sector regions FA and a two-dimensional correlation operation may be performed with the tomographic image TG-H having an X-ray tube voltage of 140 kV. As described above, even when performing a two-dimensional correlation operation on the fan-shaped region in the tomographic image of one X-ray tube voltage and the tomographic image of the other X-ray tube voltage, the “first tomographic image and It corresponds to the fact that the center of gravity common to the second tomographic image is obtained and compared with a comparison target set in a direction extending radially from the center of gravity.

(実施例5)<手動での位置ずれ補正1>
以下のような場合を考慮して、本実施形態では、目視により手動で位置合わせを行う。
(1) 断層像にストリークノイズなどの周期的なアーチファクトが存在し、相関演算処理による位置合わせの誤差が発生しそうな場合
(2) 断層像の画質が悪く、ノイズなどにより相関演算処理による位置合わせの誤差が発生しそうな場合
(Example 5) <Manual displacement correction 1>
Considering the following cases, in the present embodiment, the alignment is performed manually by visual observation.
(1) When periodic artifacts such as streak noise exist in the tomographic image and an error in alignment is likely to occur due to correlation calculation processing. (2) Image quality of the tomographic image is poor, and alignment due to noise or the like causes alignment. If the error is likely to occur

図19は、手動による位置合わせ操作の概要を示す。
まず、X線管電圧140kVの断層像TG−Hにおいて、操作者は、中心となる骨部領域の中心(重心)を手動で設定し、また、その中心から放射状の方向に広がる分割線の方向も手動で設定する。
その後に、操作者は、各扇形領域FAを外側の2点により手動で定める。手動で定められた扇形領域FAはモニタ6においてX線管電圧80kVの断層像TG−Lにオーバーラップ表示される。操作者はドラッグ・アンド・ドロップなどの操作で移動させることにより、扇形領域FAの外側の2点を、X線管電圧140kVの断層像TG−Hの扇形領域FAをX線管電圧80kVの断層像TG−Lに重なるように位置合わせをすることができる。
この操作を全部の扇形領域FAに対して行い、各扇形領域FAを合体させることで、X線管電圧140kVの断層像TG−Hが再現される。これにより、重ねて位置合わせすることができる。
FIG. 19 shows an outline of manual alignment operation.
First, in the tomographic image TG-H having an X-ray tube voltage of 140 kV, the operator manually sets the center (center of gravity) of the central bone region, and the direction of the dividing line extending radially from the center Also set manually.
After that, the operator manually defines each sector area FA with the two outer points. The fan-shaped area FA determined manually is displayed on the monitor 6 in an overlapping manner on the tomographic image TG-L having an X-ray tube voltage of 80 kV. By moving the operator by dragging and dropping or the like, the operator moves the two points outside the fan-shaped area FA and the fan-shaped area FA of the tomographic image TG-H having the X-ray tube voltage of 140 kV to the tomographic image having the X-ray tube voltage of 80 kV. The alignment can be performed so as to overlap the image TG-L.
This operation is performed on all the sector areas FA, and the sector areas FA are combined to reproduce the tomographic image TG-H having an X-ray tube voltage of 140 kV. Thereby, it can overlap and can position.

図20は、手動でのずれ補正のフローチャートを示す。
ステップD71では、X線管電圧80kVでの撮影を行う。
ステップD72では、X線管電圧140kVでの撮影を行う。
ステップD73では、X線管電圧140kVの断層像TG−Hにおいて、動かないと思われる骨部領域の中心位置(重心)を手動で決める。骨部領域に各扇形領域FAの“扇の要”を置いている。これは例えば腹部では被検体の体重を支えているのが椎体であるため、呼吸や拍動によっても動かない部分であると考えられる。このため、椎体の中心部を動かない点として、“扇の要”に選ぶことは可能である。しかし、必ずしも椎体や骨部領域に中心を設定する必要はなく、他の場所でも動かない点と思われる所があれば、そこを“扇の要”として選択することは可能である。
FIG. 20 shows a flowchart of manual deviation correction.
In step D71, imaging is performed with an X-ray tube voltage of 80 kV.
In step D72, imaging is performed with an X-ray tube voltage of 140 kV.
In step D73, the center position (center of gravity) of the bone region that is considered not to move in the tomographic image TG-H having the X-ray tube voltage of 140 kV is manually determined. The “fan essential” of each fan-shaped area FA is placed in the bone area. For example, in the abdomen, since the vertebral body supports the weight of the subject, it is considered that the part does not move even when breathing or pulsating. For this reason, it is possible to select “the point of the fan” as a point where the central part of the vertebral body does not move. However, it is not always necessary to set the center in the vertebral body or the bone region, and if there is a place that seems not to move in other places, it is possible to select it as a “fan key”.

ステップD74では、X線管電圧140kVの断層像TG−Hにおいて、骨部領域の中心位置から放射方向に延びる線の方向を手動で設定し、各扇形領域FAも手動で設定する。
また、ステップD74において、図19では扇形領域FA円弧の端点の2点を被検体体表面の輪郭線上に置いているが、必ずしも被検体体表面の輪郭線上にある必要はない。さらに、被検体体表面の外側の空気中に扇形円弧の端点2点を置いても良い。
In step D74, in the tomographic image TG-H having an X-ray tube voltage of 140 kV, the direction of the line extending in the radial direction from the center position of the bone region is manually set, and each sector region FA is also set manually.
Further, in step D74, in FIG. 19, the two end points of the sector area FA arc are placed on the contour line of the subject body surface, but need not necessarily be on the contour line of the subject body surface. Further, two end points of a sector arc may be placed in the air outside the surface of the subject body.

ステップD75では、断層像位置ずれ補正部37は、モニタ6に表示されたX線管電圧80kVの断層像TG−L上に、X線管電圧140kVの断層像TG−Hの扇形領域FAをオーバーラップ表示する。そこで操作者は、手動で扇形領域FAを位置合わせする。モニタ6上でオーバーラップ表示されたX線管電圧140kVの断層像TG−Hの扇形領域FAを、X線管電圧80kVの断層像TG−Lに位置合わせをする際においては、扇形領域FAの頂点の3点をモニタ6上でドラッグ・アンド・ドロップ操作などにより移動させ、移動後の重なり具合を視覚的に判断する。さらに操作者は、扇形領域FAを移動させ、X線管電圧140kVの扇形領域FAと、X線管電圧80kVの断層像TG−Lがうまく重なる点を求める。断層像位置ずれ補正部37は、X線管電圧140kVの断層像TG−Hの扇形領域FA頂点3点が各々どの位置(xsi、ysi)(ただし、i=1、2、3とする)からどの位置(xei、yei)に動かされたかを記憶しておく。   In step D75, the tomographic image position correction unit 37 overlies the sector area FA of the tomographic image TG-H having the X-ray tube voltage of 140 kV on the tomographic image TG-L having the X-ray tube voltage of 80 kV displayed on the monitor 6. Display a lap. Therefore, the operator manually aligns the sector area FA. When aligning the fan-shaped area FA of the tomographic image TG-H having an X-ray tube voltage of 140 kV displayed on the monitor 6 with the tomographic image TG-L having an X-ray tube voltage of 80 kV, The three vertices are moved on the monitor 6 by a drag and drop operation or the like, and the degree of overlap after the movement is visually determined. Further, the operator moves the sector area FA to obtain a point where the sector area FA with the X-ray tube voltage of 140 kV and the tomographic image TG-L with the X-ray tube voltage of 80 kV overlap well. The tomographic image position correction unit 37 determines from which position (xsi, ysi) each of the three vertexes of the sector-shaped area FA of the tomographic image TG-H having an X-ray tube voltage of 140 kV (where i = 1, 2, 3). The position (xei, yei) that has been moved is stored.

ステップD76では、X線管電圧140kVの断層像TG−Hの扇形領域FA全部が位置合わせ完了かを判断し、YESであればステップD77へ行き、NOであればステップD75へ戻る。
ステップD77では、X線管電圧140kVの断層像TG−Hの各扇形領域FAを合体する。図9(a)のように各扇形領域FAをオーバーラップしておき、そのオーバーラップした領域で図9(b)のように加重加算係数を連続的に変化させる。そうすることで、ステップD77における合体された各扇形領域FAによる断層像が不連続なアーチファクトもない連続な断層像にすることができる。
ステップD78では、X線管電圧80kVの断層像TG−LとX線管電圧140kVの断層像TG−Hとを加重加算処理を行う。
ステップD79では、デュアルエネルギー撮影の断層像M−TGを表示する。
In step D76, it is determined whether or not the alignment of all the sector areas FA of the tomographic image TG-H having the X-ray tube voltage of 140 kV is completed. If YES, the process goes to step D77, and if NO, the process returns to step D75.
In step D77, the sector areas FA of the tomographic image TG-H having the X-ray tube voltage of 140 kV are merged. Each sector area FA is overlapped as shown in FIG. 9A, and the weighted addition coefficient is continuously changed in the overlapped area as shown in FIG. 9B. By doing so, it is possible to make the tomographic image by the combined fan-shaped areas FA in Step D77 a continuous tomographic image without discontinuous artifacts.
In step D78, a weighted addition process is performed on the tomographic image TG-L having an X-ray tube voltage of 80 kV and the tomographic image TG-H having an X-ray tube voltage of 140 kV.
In step D79, a tomographic image M-TG for dual energy imaging is displayed.

(実施例6)<手動でのずれ補正2>
図21は、放射方向に広がる分割線を用いずにさらに操作を簡単にした位置合わせの操作の概要を示す。
X線管電圧140kVの断層像TG−Hにおいて、骨部領域の中心o(重心)を手動で設定しておく。次に被検体の体表面輪郭線上に各点を複数点手動で設定しておく。
断層像位置ずれ補正部37は、モニタ6にX線管電圧80kVの断層像TG−LにX線管電圧140kVの断層像TG−Hをオーバーラップ表示する。そして操作者は、X線管電圧140kV断層像の体表面輪郭点、又は体表面輪郭線に近い複数の点をX線管電圧80kV断層像の体表面輪郭線上に位置合わせを行う。これにより、両X線管電圧の断層像の位置合わせができる。以上では、X線管電圧80kVの断層像TG−LにX線管電圧140kVの断層像TG−Hを合わせる実施形態を示すが、X線管電圧140kVの断層像TG−HにX線管電圧80kVの断層像TG−Lに合わせても良い。
(Example 6) <Manual deviation correction 2>
FIG. 21 shows an outline of an alignment operation that further simplifies the operation without using a dividing line extending in the radial direction.
In the tomographic image TG-H having an X-ray tube voltage of 140 kV, the center o (center of gravity) of the bone region is set manually. Next, a plurality of points are manually set on the body surface outline of the subject.
The tomographic image position shift correction unit 37 displays the tomographic image TG-H with the X-ray tube voltage 140 kV and the tomographic image TG-H with the X-ray tube voltage 80 kV on the monitor 6 in an overlapping manner. The operator then aligns the body surface contour point of the X-ray tube voltage 140 kV tomographic image or a plurality of points close to the body surface contour line on the body surface contour line of the X-ray tube voltage 80 kV tomographic image. This makes it possible to align the tomographic images of both X-ray tube voltages. In the above, an embodiment in which the tomographic image TG-H having an X-ray tube voltage of 140 kV is combined with the tomographic image TG-H having an X-ray tube voltage of 140 kV is described. It may be adjusted to the 80 kV tomographic image TG-L.

図22は、手動による分割線を用いない位置合わせのデュアルエネルギー撮影処理のフローチャートである。
図20のステップD73を終えた後、ステップD84に進む。
ステップD84では、X線管電圧140kVの断層像TG−Hにおいて、被検体の体表面の輪郭線又はその近辺に複数の点を手動で設定する。図19の場合、被検体体表面の輪郭線上に複数の点を置いているが、必ずしも被検体体表面の輪郭線上に複数の点を置く必要はなく、外側の空気中に複数の点を置いても良い。
FIG. 22 is a flowchart of alignment dual energy imaging processing that does not use manual dividing lines.
After step D73 in FIG. 20 is completed, the process proceeds to step D84.
In step D84, a plurality of points are manually set in the tomographic image TG-H having an X-ray tube voltage of 140 kV on the contour line of the body surface of the subject or in the vicinity thereof. In the case of FIG. 19, a plurality of points are placed on the contour line of the subject body surface, but it is not always necessary to place a plurality of points on the contour line of the subject body surface, and a plurality of points are placed in the outside air. May be.

ステップD85では、断層像位置ずれ補正部37は、モニタ6に表示されたX線管電圧80kVの断層像TG−L上に、X線管電圧140kVの断層像TG−Hと被検体の体表面の輪郭線又はその近辺に設定された複数の点を表示する。そして、操作者が手動でその複数の点を調整する。被検体体表面の輪郭線又はその近辺に設定された複数の点をモニタ6上でドラッグ・アンド・ドロップ操作などにより移動させ、X線管電圧140kVの断層像TG−HとX線管電圧80kVの断層像TG−Lがうまく重なるようにする点を求める。なお、この際には図22(b)に示すように、骨部領域の中心点oと被検体の体表面輪郭線上に置かれた点h、a、bがあり、今、操作者が点aを点a′に移動させた場合、X線管電圧140kVの断層像TG−H上のΔhao、ΔaboがΔhao、Δaboに変化する。この時に断層像上のΔhao、Δaboに含まれる画素も座標変換されて、Δhao、Δaboに移る。
ステップD86では、X線管電圧80kVの断層像TG−LにX線管電圧140kVの断層像TG−Hは位置合わせ完了かを判断し、YESであれば図20のステップD78へ行き、NOであればステップD85へ戻る。
In step D85, the tomographic image position correction unit 37 places the tomographic image TG-H having the X-ray tube voltage 140 kV and the body surface of the subject on the tomographic image TG-L having the X-ray tube voltage 80 kV displayed on the monitor 6. A plurality of points set at or near the contour line of is displayed. Then, the operator manually adjusts the plurality of points. A plurality of points set on or near the contour line of the surface of the subject are moved on the monitor 6 by a drag and drop operation or the like, and a tomographic image TG-H having an X-ray tube voltage of 140 kV and an X-ray tube voltage of 80 kV. The point which makes the tomographic images TG-L of the two overlap well is obtained. In this case, as shown in FIG. 22 (b), there are a center point o of the bone region and points h, a, and b placed on the body surface contour line of the subject. When a is moved to the point a ′, Δhao and Δabo on the tomographic image TG-H with the X-ray tube voltage of 140 kV change to Δhao and Δabo. At this time, the pixels included in Δhao and Δabo on the tomographic image are also coordinate-transformed and moved to Δhao and Δabo.
In step D86, it is determined whether or not the tomographic image TG-H having an X-ray tube voltage of 140 kV is completely aligned with the tomographic image TG-L having an X-ray tube voltage of 80 kV. If YES, the process goes to step D78 in FIG. If there is, return to Step D85.

<デュアルエネルギー撮影の断層像M−TGのS/N比>
本実施形態において、複数のX線管電圧の断層像によりデュアルエネルギー撮影の断層像を求める際には、加重加算処理の加重加算係数のうちの1つが負数(マイナス)になる。このため、元の複数のX線管電圧の断層像に比べ、デュアルエネルギー撮影の断層像のSNが悪くなる、画像ノイズが悪化するまたは画質が落ちるという特徴がある。このため、元の複数のX線管電圧の断層像の撮影条件は被検体の被曝を考慮しつつ、デュアルエネルギー撮影の断層像の画像ノイズも考慮して決めなければならない。
<S / N ratio of tomographic image M-TG of dual energy imaging>
In this embodiment, when obtaining a dual energy imaging tomogram from a plurality of tomograms of X-ray tube voltages, one of the weighted addition coefficients of the weighted addition process is a negative number (minus). For this reason, compared with the original tomographic images of a plurality of X-ray tube voltages, the SN of the dual energy imaging tomographic image is deteriorated, the image noise is deteriorated, or the image quality is deteriorated. For this reason, the imaging conditions of the original tomographic images of a plurality of X-ray tube voltages must be determined in consideration of the exposure of the subject and also the image noise of the tomographic image of dual energy imaging.

図23は、差画像の画像ノイズを示す図である。一般的に図23に示すように、画像ノイズがn1、信号レベルがs1、S/N比がn1/s1である低いX線管電圧断層像TG−Lと、画像ノイズがn2、信号レベルがs2、S/N比がn2/s2である高いX線管電圧断層像TG−Hの差画像を求めると、差画像のS/N比Nsubは以下の(数式17)のようになる。
… (数式17)
なお、相加相乗平均の定理より、以下の(数式18)が成り立つ。
… (数式18)
つまり、低いX線管電圧kV1の断層像TG−Lの画像ノイズN1と、高いX線管電圧kV2の断層像TG−Hの画像ノイズN2が等しい時、差画像の画像ノイズNSubは最小となる。
本実施形態の場合は、加重加算処理に加重加算係数w1,w2が入っているので、上記にこれを考慮して以下の(数式20)の式のようになる。
… (数式20)
FIG. 23 is a diagram illustrating image noise of the difference image. Generally, as shown in FIG. 23, a low X-ray tube voltage tomogram TG-L having an image noise of n1, a signal level of s1, and an S / N ratio of n1 / s1, an image noise of n2, and a signal level of When the difference image of the high X-ray tube voltage tomogram TG-H having the s2 and S / N ratio of n2 / s2 is obtained, the S / N ratio Nsub of the difference image is as shown in the following (Equation 17).
... (Formula 17)
From the arithmetic geometric mean theorem, the following (Equation 18) holds.
... (Formula 18)
That is, when the image noise N1 of the tomographic image TG-L having the low X-ray tube voltage kV1 and the image noise N2 of the tomographic image TG-H having the high X-ray tube voltage kV2 are equal, the image noise NSub of the difference image is minimized. .
In the case of the present embodiment, since the weighted addition coefficients w1 and w2 are included in the weighted addition process, the following equation (Equation 20) is obtained in consideration of the above.
... (Formula 20)

つまり、加重加算係数分を考慮して、X線管電圧80kVの断層像CSI−Lowの画像ノイズとX線管電圧140kVの断層像CSI−Highの画像ノイズとがほぼ等しくなれば良い。
また、いわゆるデュアルエネルギー撮影の断層像撮影において、なるべく少ないX線被曝線量で、より良いS/N比を得るためのX線管電圧の決定方法としては、抽出したい物質、強調したい物質により決める必要がある。
That is, in consideration of the weighted addition coefficient, the image noise of the tomographic image CSI-Low with the X-ray tube voltage of 80 kV and the image noise of the tomographic image CSI-High with the X-ray tube voltage of 140 kV may be substantially equal.
In addition, in so-called dual energy tomography, as a method of determining the X-ray tube voltage to obtain a better S / N ratio with as little X-ray exposure as possible, it is necessary to determine it depending on the substance to be extracted and the substance to be emphasized. There is.

なお、本実施形態では、X線管電圧80kVとX線管電圧140kVとを使用しているが、他のX線管電圧を用いても、デュアルエネルギー撮影を行うことはできる。また、本実施形態における画像再構成法は、従来公知のフェルドカンプ法による三次元画像再構成法、他の三次元画像再構成方法、二次元画像再構成でもよい。   In this embodiment, an X-ray tube voltage of 80 kV and an X-ray tube voltage of 140 kV are used. However, dual energy imaging can be performed using other X-ray tube voltages. In addition, the image reconstruction method in the present embodiment may be a conventionally known three-dimensional image reconstruction method using the Feldkamp method, another three-dimensional image reconstruction method, or a two-dimensional image reconstruction.

本実施形態では、特にスキャン方法について特定していない。コンベンショナルスキャン、ヘリカルスキャン、可変ピッチヘリカルスキャン、ヘリカルシャトルスキャンの場合についても同様に効果を出すことができる。また、本実施形態は、走査ガントリ20が傾斜していない場合について記載しているが、走査ガントリ20が傾斜した、いわゆるチルト・スキャンの場合でも同様な効果を出すことができる。また、特に、心拍信号に同期させても同様な効果を出すことができる。
また、本実施形態では、医用X線CT装置を元について記載されているが、産業用X線CT装置、又は、他の装置と組み合わせたX線CT−PET装置、X線CT−SPECT装置などにおいても利用できる。
In the present embodiment, no particular scanning method is specified. The same effect can be obtained in the case of conventional scan, helical scan, variable pitch helical scan, and helical shuttle scan. Although the present embodiment describes the case where the scanning gantry 20 is not tilted, the same effect can be obtained even in the case of so-called tilt scanning in which the scanning gantry 20 is tilted. In particular, the same effect can be obtained by synchronizing with a heartbeat signal.
In this embodiment, the medical X-ray CT apparatus is described as the original, but an industrial X-ray CT apparatus, or an X-ray CT-PET apparatus, an X-ray CT-SPECT apparatus combined with another apparatus, etc. Can also be used.

本発明の実施形態にかかるX線CT装置100を示すブロック図である。1 is a block diagram showing an X-ray CT apparatus 100 according to an embodiment of the present invention. 本実施形態のX線CT装置についての動作の概要を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the outline | summary of operation | movement about the X-ray CT apparatus of this embodiment. 三次元逆投影処理の詳細を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the detail of a three-dimensional backprojection process. (a)は、連続したスキャンでX線管電圧を切り換える図であり、(b)は、インターバルを有する連続したスキャンでX線管電圧を切り換える図である。(A) is a figure which switches X-ray tube voltage by a continuous scan, (b) is a figure which switches X-ray tube voltage by the continuous scan which has an interval. (c)は、ビューごとにX線管電圧を切り換える図であり、(d)データ収集セグメントごとにX線管電圧を切り換える図である。(C) is a diagram for switching the X-ray tube voltage for each view, and (d) is a diagram for switching the X-ray tube voltage for each data acquisition segment. 奇数・偶数ビューでX線管電圧を変えた場合の画像再構成の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the image reconstruction at the time of changing X-ray tube voltage by odd-numbered / even-numbered view. 奇数・偶数ビューでX線管電圧を変えた場合の画像再構成のフローチャートである。It is a flowchart of the image reconstruction when the X-ray tube voltage is changed in the odd / even view. X線吸収係数におけるX線管電圧依存情報の二次元分布断層像を画像再構成する際に、扇形(放射状)領域で位置合わせを行うフローチャートである。It is a flowchart which performs alignment in a fan-shaped (radial) area | region when image-reconstructing the two-dimensional distribution tomogram of the X-ray tube voltage dependence information in an X-ray absorption coefficient. 骨部領域の抽出、分割された各々の扇形領域FAの位置合わせを示す図である。It is a figure which shows alignment of each fan-shaped area | region FA which extracted the bone | frame part area | region and divided | segmented. (a)は、扇形領域FAの一部をオーバーラップさせた図であり、(b)は、オーバーラップ各扇形領域FAにおける加算係数を示す図である。(A) is the figure which overlapped a part of sector area FA, (b) is a figure which shows the addition coefficient in overlap each sector area FA. 画像特徴量を示す図である。It is a figure which shows an image feature-value. (a)は、扇形領域FAの一部を示した図で、(b)はプロファイルデータの相関を示す図であり、(c)は、角度方向に相関を取る線分を増やした場合を示す図である。(A) is a figure which showed a part of sector-shaped area | region FA, (b) is a figure which shows the correlation of profile data, (c) shows the case where the line segment which takes a correlation in an angle direction is increased. FIG. 相関演算を用いて、各扇形領域FAを合体の処理を示したフローチャートである。It is the flowchart which showed the process of uniting each sector area FA using correlation calculation. (a)は、扇形領域FAの一部を示した図で、(b)はy方向のプロファイルデータを示す図である。(A) is the figure which showed a part of sector-shaped area | region FA, (b) is a figure which shows the profile data of ay direction. (a)は、各扇形領域FAのプロファイルの直径方向におけるずれ量sのピークを示す図であり、(b)は、ずれ量sの積分値と直径方向座標の関係を示す図である。(A) is a figure which shows the peak of deviation | shift amount s in the diameter direction of the profile of each sector-shaped area | region FA, (b) is a figure which shows the relationship between the integrated value of deviation | shift amount s, and a diameter direction coordinate. (a)はプロファイルprf80(r)、(b)はプロファイルprf140(r)を示している。また、(c)はずれ量sの積分値を示し、(d)は局所的なずれ量Δsを示し、(e)は直径方向に分割された扇形領域FAを示す図である。(A) shows the profile prf80 (r), and (b) shows the profile prf140 (r). Further, (c) shows an integrated value of the deviation amount s, (d) shows a local deviation amount Δs, and (e) shows a sector area FA divided in the diameter direction. 各扇形領域FAの直径方向のずれ量を求めるフローチャートである。It is a flowchart which calculates | requires the deviation | shift amount of the diameter direction of each sector area FA. (a)は、二次元相関演算による位置合わせの処理の概要を示す図であり、(b)は、二次元相関演算の結果である。(A) is a figure which shows the outline | summary of the process of the alignment by a two-dimensional correlation calculation, (b) is the result of a two-dimensional correlation calculation. 各扇形領域FAの二次元相関演算により位置ずれ量、拡大縮小倍率を求めたデュアルエネルギー撮影処理のフローチャートである。It is the flowchart of the dual energy imaging | photography process which calculated | required the positional offset amount and the expansion / contraction magnification by the two-dimensional correlation calculation of each sector area FA. 手動による位置合わせ操作の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of manual alignment operation. 各扇形領域FAを手動で設定し、手動で位置合わせしたデュアルエネルギー撮影処理のフローチャートである。It is a flowchart of the dual energy imaging | photography process which set each sector area FA manually and aligned manually. 手動による分割線を用いない位置あわせ操作の概要を示す図である。It is a figure which shows the outline | summary of the alignment operation which does not use a manual dividing line. (a)は、手動による分割線を用いない位置合わせのデュアルエネルギー撮影処理のフローチャートである。(b)は、分割線を用いない場合の点の移動を示す図である。(A) is a flowchart of the dual energy imaging process of the alignment which does not use a manual dividing line. (B) is a figure which shows the movement of the point when not using a dividing line. 差画像の画像ノイズを示す図である。It is a figure which shows the image noise of a difference image.

符号の説明Explanation of symbols

1 … 操作コンソール
2 … 入力装置
3 … 中央処理装置
5 … データ収集バッファ
6 … モニタ
7 … 記憶装置
12 … クレードル
15 … 回転部
20 … 走査ガントリ
21 … X線管
22 … X線コントローラ
23 … コリメータ
24 … 多列X線検出器又は二次元X線エリア検出器
25 … データ収集装置(DAS)
26 … 回転部コントローラ
28 … ビーム形成X線フィルタ
29 … 制御コントローラ
30 … スリップリング
33 … ビームハードニング処理部
34 … 画像再構成部
35 … デュアルエネルギー像再構成部
37 … 断層像位置ずれ補正部
D … 投影データ
TG … 断層像
M−TG … デュアルエネルギー像
FA … 扇形領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Operation console 2 ... Input device 3 ... Central processing unit 5 ... Data collection buffer 6 ... Monitor 7 ... Storage device 12 ... Cradle 15 ... Rotating part 20 ... Scanning gantry 21 ... X-ray tube 22 ... X-ray controller 23 ... Collimator 24 ... Multi-row X-ray detector or two-dimensional X-ray area detector 25 ... Data acquisition device (DAS)
26: Rotating unit controller 28 ... Beam forming X-ray filter 29 ... Control controller 30 ... Slip ring 33 ... Beam hardening processing unit 34 ... Image reconstruction unit 35 ... Dual energy image reconstruction unit 37 ... Tomographic image position deviation correction unit D ... Projection data TG ... Tomographic image M-TG ... Dual energy image FA ... Fan-shaped area

Claims (13)

第一エネルギースペクトルを有するX線と、前記第一エネルギースペクトルとは異なる第二エネルギースペクトルを有するX線とを被検体に照射するX線管と、
前記被検体に照射された前記第一エネルギースペクトルのX線投影データと前記第二エネルギースペクトルのX線投影データとを収集するX線データ収集部と、
前記第一エネルギースペクトルのX線投影データ及び前記第二エネルギースペクトルのX線投影データに基づいて、第一断層像及び第二断層像を画像再構成する画像再構成部と、
前記第1断層像及び前記第2断層像に共通する重心を求め、前記重心から放射状に延びる方向に設定された比較対象との比較により、前記第一断層像と前記第二断層像との位置ずれ量を求め、前記第一断層像及び前記第二断層像の少なくとも一方に前記位置ずれ量に基づく位置ずれ補正を行う断層像位置ずれ補正部と、
前記位置合わせした前記第一断層像及び前記第二断層像に基づいて、原子の分布に関連したX線管電圧依存情報の断層像を画像再構成するデュアルエネルギー像再構成手段と、を備えることを特徴とするX線CT装置。
An X-ray tube that irradiates a subject with X-rays having a first energy spectrum and X-rays having a second energy spectrum different from the first energy spectrum;
An X-ray data collection unit for collecting the X-ray projection data of the first energy spectrum and the X-ray projection data of the second energy spectrum irradiated on the subject;
An image reconstruction unit configured to reconstruct a first tomographic image and a second tomographic image based on the X-ray projection data of the first energy spectrum and the X-ray projection data of the second energy spectrum;
The position of the first tomographic image and the second tomographic image is obtained by obtaining a centroid common to the first tomographic image and the second tomographic image and comparing with a comparison target set in a direction extending radially from the centroid. A tomographic image position correction unit that calculates a shift amount, and performs a positional shift correction based on the positional shift amount on at least one of the first tomographic image and the second tomographic image;
Dual energy image reconstruction means for reconstructing a tomographic image of X-ray tube voltage-dependent information related to the distribution of atoms based on the aligned first tomographic image and the second tomographic image. X-ray CT apparatus characterized by this.
前記断層像位置ずれ補正部は、前記重心を前記被検体のCT値の高い領域から選択することを特徴とする請求項1に記載のX線CT装置。 The X-ray CT apparatus according to claim 1, wherein the tomographic image position correction unit selects the center of gravity from a region having a high CT value of the subject. 前記被検体のCT値の高い領域は、骨部領域であることを特徴とする請求項2に記載のX線CT装置。   The X-ray CT apparatus according to claim 2, wherein the region having a high CT value of the subject is a bone region. 前記断層像位置ずれ補正部は、前記第一断層像及び前記第二断層像のそれぞれに、該断層像を前記重心から放射状に延びる複数の扇形に分割した領域を特定し、前記第一断層像の扇形の領域と前記第二断層像の扇形の領域との比較により、前記第一断層像と前記第二断層像との位置ずれ量を測定することを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載のX線CT装置。   The tomographic image position correction unit identifies, in each of the first tomographic image and the second tomographic image, a region obtained by dividing the tomographic image into a plurality of sectors extending radially from the center of gravity, and the first tomographic image 4. A positional deviation amount between the first tomographic image and the second tomographic image is measured by comparing the sector-shaped region of the first tomographic image and the sector-shaped region of the second tomographic image. X-ray CT apparatus as described in any one of these. 前記位置ずれ量は、前記第一断層像の扇形の領域と前記第二断層像の扇形の領域との相似形比により求めることを特徴とする請求項4に記載のX線CT装置。   5. The X-ray CT apparatus according to claim 4, wherein the positional deviation amount is obtained from a similarity ratio between the fan-shaped area of the first tomographic image and the fan-shaped area of the second tomographic image. 前記位置ずれ量は、前記第一断層像の扇形の領域と前記第二断層像の扇形の領域との相関演算により求めることを特徴とする請求項4に記載のX線CT装置。   5. The X-ray CT apparatus according to claim 4, wherein the positional deviation amount is obtained by correlation calculation between a sector area of the first tomogram and a sector area of the second tomogram. 前記断層像位置ずれ補正部は、各扇形領域が隣り合う扇形領域と接する部分について、前記扇形領域をオーバーラップさせ、このオーバーラップした部分においては連続的に扇形領域が接合されるように加重加算処理を行うことを特徴とする請求項4又は請求項5に記載のX線CT装置。   The tomographic image position correction unit performs a weighted addition so that each sector area overlaps the sector area adjacent to each other and overlaps the sector areas, and the overlapping areas are continuously joined to each other. 6. The X-ray CT apparatus according to claim 4, wherein processing is performed. 前記断層像位置ずれ補正部は、前記第一断層像及び前記第二断層像のそれぞれにおける前記重心から放射状に延びる線分上の画素を特定し、前記第一断層像の前記線分上の画素値と前記第二断層像の前記線分上の画素値との比較により、前記第一断層像と前記第二断層像との位置ずれ量を求めることを特徴とする請求項1から請求項3の何れか一項に記載のX線CT装置。   The tomographic image position correction unit identifies pixels on a line segment extending radially from the center of gravity in each of the first tomographic image and the second tomographic image, and pixels on the line segment of the first tomographic image 4. The positional shift amount between the first tomographic image and the second tomographic image is obtained by comparing a value with a pixel value on the line segment of the second tomographic image. X-ray CT apparatus as described in any one of these. 前記位置ずれ量は、前記第一断層像の前記線分上の画素値と前記第二断層像の前記線分上の画素値との相関演算により求めることを特徴とする請求項8に記載のX線CT装置。   9. The positional shift amount is obtained by calculating a correlation between a pixel value on the line segment of the first tomographic image and a pixel value on the line segment of the second tomographic image. X-ray CT system. 前記位置ずれ量は、前記相関演算の結果得られたプロファイルの半値幅を用いて算出された拡大縮小倍率であることを特徴とする請求項6又は請求項9に記載のX線CT装置。   The X-ray CT apparatus according to claim 6, wherein the displacement amount is an enlargement / reduction ratio calculated using a half-value width of a profile obtained as a result of the correlation calculation. 前記断層像位置ずれ補正部は、前記第一断層像と第二断層像とを重ねて表示させて比較することを特徴とする請求項1から請求項10の何れか一項に記載のX線CT装置。   11. The X-ray according to claim 1, wherein the tomographic image position correction unit displays the first tomographic image and the second tomographic image in a superimposed manner for comparison. CT device. 前記断層像位置ずれ補正部は、前記第一断層像及び前記第二断層像の少なくとも一方に前記位置ずれ量に基づく座標変換を行うことを特徴とする請求項1から請求項11の何れか一項に記載のX線CT装置。   The tomographic image position correction unit performs coordinate conversion on at least one of the first tomographic image and the second tomographic image based on the amount of positional shift. X-ray CT apparatus according to item. 前記座標変換は、アフィン変換又は多次座標変換であることを特徴とする請求項12に記載のX線CT装置。   The X-ray CT apparatus according to claim 12, wherein the coordinate transformation is affine transformation or multi-dimensional coordinate transformation.
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