JP5588697B2 - X-ray CT system - Google Patents

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Description

本発明はX線CT(Computed Tomography)装置に関して,測定した測定投影データとX線吸収率分布画像を順投影処理した計算投影データが等しくなるように,前記X線吸収率分布画像を逐次的に修正する技術である。   The present invention relates to an X-ray CT (Computed Tomography) apparatus, and sequentially measures the X-ray absorptance distribution image so that the measured measurement projection data and the calculated projection data obtained by forward projection processing of the X-ray absorptivity distribution image are equal. It is a technology to correct.

X線CT装置は,被写体を多方向から撮影して得たX線投影データから各点のX線吸収率を算出し,被写体の断層像(以下,CT画像とする)を得る画像診断装置の一つである。本装置より取得したCT画像は,医療現場において,正確かつ即時に患者の病状を診断でき,臨床上有用である。しかし,医師の診断に必要な高い画質の画像を取得するためには,一定量の被曝を伴う。一方,低被曝化を実現するために照射する線量を低くするほど,信号に対するノイズの比率が増加し,誤診断の原因になるライン状のアーチファクトや粒状性のノイズが多く発生する。従って,もし低線量撮影時にアーチファクトやノイズを低減できれば,良質な診断と低被曝化を実現できる。この問題を解決するため,特許文献1の技術では,測定投影データと計算投影データが等しくなるように,CT画像を逐次的に修正する逐次近似再構成手法が提案されている。   An X-ray CT apparatus is an image diagnostic apparatus that calculates an X-ray absorption rate at each point from X-ray projection data obtained by imaging a subject from multiple directions and obtains a tomographic image (hereinafter referred to as a CT image) of the subject. One. CT images acquired from this device can diagnose a patient's medical condition accurately and immediately in a medical field, and are clinically useful. However, in order to obtain high-quality images necessary for doctors' diagnosis, a certain amount of exposure is involved. On the other hand, the lower the dose to achieve low exposure, the greater the ratio of noise to the signal and the more line-shaped artifacts and graininess noise that cause misdiagnosis. Therefore, if artifacts and noise can be reduced during low-dose imaging, high-quality diagnosis and low exposure can be realized. In order to solve this problem, the technique disclosed in Patent Document 1 proposes a successive approximation reconstruction method that sequentially corrects CT images so that measured projection data and calculated projection data are equal.

特開2006−25868JP 2006-25868 A

Keesing,Daniel B.,et al.,“Missing data estimation for fully 3D spiral CT image reconstruction”,Proceedings of the SPIE,Volume 6510,pp.65105V(2007).Keesing, Daniel B. , Et al. "Missing data estimation for full 3D spiral CT image reconstruction", Proceedings of the SPIE, Volume 6510, pp. 65105V (2007).

非特許文献1に記述された通り,X線CT装置の画像再構成において,回転計測における一部の角度のX線しか計測されない不完全な計測領域では,再構成に必要な条件を満足できないため,画像の定量性が低下する課題がある。このまま前記画像を逐次近似再構成手法の初期値(以下,初期画像とする)として用いると,定量性の低下した画素を含めて投影データの計算および画像の修正を行う為,画質低下の可能性がある。   As described in Non-Patent Document 1, in the image reconstruction of the X-ray CT apparatus, an incomplete measurement region in which only a part of the angle X-rays in the rotation measurement is measured cannot satisfy the conditions necessary for the reconstruction. Therefore, there is a problem that the quantitativeness of the image is lowered. If the image is used as it is as the initial value of the successive approximation reconstruction method (hereinafter referred to as the initial image), the projection data is calculated and the image is corrected, including the pixels with reduced quantification. There is.

この課題を解決するため,通常の撮影(以下,本撮影とする)の前または後において,本撮影時に不完全な計測領域へはみ出す領域を完全な計測領域へ移動し撮影する。この撮影をはみ出し補正用撮影とする。このとき,不完全な計測領域にはみ出す対象として,被写体,テーブル,ファントム固定具,カテーテル等が考えられる。次に,はみ出し補正用撮影で取得したCT画像を用いて,本撮影時のCT画像における不完全な計測領域または一部の完全な計測領域を置換することにより,初期画像の定量性を向上させる。この画像を逐次近似再構成手法に用いることにより,定量性の低下を伴わず,計算投影データの計算および画像の修正を行うことができる。そのため高画質なCT画像を取得できる。   In order to solve this problem, before or after normal imaging (hereinafter referred to as main imaging), an area that protrudes from an incomplete measurement area at the time of actual imaging is moved to a complete measurement area and imaging is performed. This shooting will be referred to as overshoot correction shooting. At this time, a subject, a table, a phantom fixture, a catheter, or the like can be considered as a target that protrudes from an incomplete measurement region. Next, using the CT image acquired in the overshoot correction imaging, the incomplete measurement area or a part of the complete measurement area in the CT image at the time of the actual imaging is replaced, thereby improving the quantitativeness of the initial image. . By using this image for the successive approximation reconstruction method, calculation projection data can be calculated and the image can be corrected without degrading the quantitativeness. Therefore, a high-quality CT image can be acquired.

具体的には、以下のようなX線CT装置を提供する。   Specifically, the following X-ray CT apparatus is provided.

本発明の第1の態様のX線CT装置は,X線を発生するX線発生部と,被写体透過後の前記X線を検出するX線検出部と,前記X線発生部と前記X線検出部を回転させて計測した前記X線検出部の検出信号から投影データを生成する投影データ計測部と,前記回転計測において,一周分の回転角度のX線が計測される完全な計測領域または一部の角度のX線が計測される不完全な計測領域に関して,前記投影データからX線吸収率の分布である第1CT画像を計算する画像計算部とを有する。   The X-ray CT apparatus according to the first aspect of the present invention includes an X-ray generation unit that generates X-rays, an X-ray detection unit that detects the X-rays after passing through a subject, the X-ray generation unit, and the X-rays A projection data measurement unit that generates projection data from a detection signal of the X-ray detection unit measured by rotating the detection unit, and a complete measurement region in which X-rays of a rotation angle for one rotation are measured in the rotation measurement, or An image calculation unit that calculates a first CT image that is a distribution of X-ray absorption rate from the projection data with respect to an incomplete measurement region where X-rays at some angles are measured.

ここで,前記画像計算部では,被写体の撮影前または後に計測した第2CT画像を利用して,前記不完全な計測領域または一部の前記完全な計測領域に位置する前記第1CT画像を補正する機能と,前記X線発生部と前記X線検出部を結ぶ経路上における前記補正した第1CT画像の積分値として投影データを計算する機能と,前記投影データの計算値が計測値と等しくなるように,前記補正した第1CT画像を逐次的に修正する機能を有する。このように,完全な計測領域に位置する前記第2CT画像を用いて,不完全な計測領域に位置する前記第1CT画像を補正することにより,画像の定量性を低下させることなく前記第1CT画像を逐次的に修正できる。   Here, the image calculation unit corrects the first CT image located in the incomplete measurement region or a part of the complete measurement region by using the second CT image measured before or after photographing the subject. A function, a function of calculating projection data as an integral value of the corrected first CT image on a path connecting the X-ray generation unit and the X-ray detection unit, and a calculation value of the projection data equal to a measurement value And a function of sequentially correcting the corrected first CT image. In this way, the first CT image located in the incomplete measurement region is corrected using the second CT image located in the complete measurement region, so that the first CT image is not deteriorated. Can be corrected sequentially.

本発明の第2の態様のX線CT装置において,前記画像計算部は,前記補正した第1CT画像における一部の領域を計算から除外する機能と,前記X線発生部と前記X線検出部を結ぶ経路上における前記除外処理した第1CT画像の積分値として第1投影データを計算する機能と,前記第1投影データ計算値を計測値から差分して投影データ差分値を作成する機能と,前記X線発生部と前記X線検出部を結ぶ経路上における前記一部領域の第1CT画像の積分値として第2投影データを計算する機能と,前記第2投影データの計算値が前記投影データ差分値と等しくなるように,前記補正した一部領域の第1CT画像を逐次的に修正する機能を有する。このように,本発明の第2の態様のX線CT装置は,完全な計測領域に位置する前記第2CT画像を用いて,不完全な計測領域に位置する前記第1CT画像を補正することにより,画像の定量性を低下させることなく一部領域のCT画像を逐次的に修正できる。   In the X-ray CT apparatus according to the second aspect of the present invention, the image calculation unit includes a function of excluding a part of the corrected first CT image from the calculation, the X-ray generation unit, and the X-ray detection unit. A function of calculating first projection data as an integral value of the excluded first CT image on a path connecting the two, a function of creating a projection data difference value by subtracting the first projection data calculation value from a measurement value, A function of calculating second projection data as an integral value of the first CT image of the partial region on a path connecting the X-ray generation unit and the X-ray detection unit; and a calculation value of the second projection data is the projection data A function of sequentially correcting the corrected first CT image of the partial region so as to be equal to the difference value; Thus, the X-ray CT apparatus according to the second aspect of the present invention corrects the first CT image located in the incomplete measurement region by using the second CT image located in the complete measurement region. Thus, the CT image of a partial region can be sequentially corrected without degrading the quantitativeness of the image.

本発明の第3の態様のX線CT装置において,X線を発生するX線発生部と,被写体透過後の前記X線を検出するX線検出部と,前記X線発生部と前記X線検出部を回転させて計測した前記X線検出部の検出信号から投影データを生成する投影データ計測部と,前記回転計測において,一周分の回転角度のX線が計測される完全な計測領域または一部の角度のX線が計測される不完全な計測領域に関して,前記投影データからX線吸収率の分布である第1CT画像を計算する画像計算部とを有する。   In the X-ray CT apparatus of the third aspect of the present invention, an X-ray generation unit that generates X-rays, an X-ray detection unit that detects the X-rays after transmission through an object, the X-ray generation unit, and the X-rays A projection data measurement unit that generates projection data from a detection signal of the X-ray detection unit measured by rotating the detection unit, and a complete measurement region in which X-rays of a rotation angle for one rotation are measured in the rotation measurement, or An image calculation unit that calculates a first CT image that is a distribution of X-ray absorption rate from the projection data with respect to an incomplete measurement region where X-rays at some angles are measured.

ここで,前記画像計算部では,前記第1CT画像の一部領域に被写体の撮影前または後に計測した第2CT画像の一部領域の位置を合わせる機能と,前記X線発生部と前記X線検出部を結ぶ経路上における前記位置合わせ処理した第2CT画像の積分値として第1投影データを計算する機能と,前記第1投影データ計算値を計測値から差分して第1投影データ差分値を作成する機能と,前記第1投影データ差分値からX線吸収率の分布である第3CT画像を計算する機能と,前記X線発生部と前記X線検出部を結ぶ経路上における前記第3CT画像の積分値として第2投影データを計算する機能と,前記第2投影データの計算値が前記第1投影データ差分値と等しくなるように,前記第3CT画像を逐次的に修正する機能を有する。このように,本発明の第3の態様のX線CT装置は,投影データ計測値から不完全な計測領域に位置する前記第2CT画像の投影データ計算値を差分することで,画像の定量性を低下させることなくCT画像を逐次的に修正できる。   Here, the image calculation unit has a function of aligning the partial region of the second CT image measured before or after imaging of the subject with the partial region of the first CT image, the X-ray generation unit, and the X-ray detection. A function of calculating first projection data as an integral value of the second CT image subjected to the alignment processing on the path connecting the parts, and creating a first projection data difference value by subtracting the first projection data calculation value from the measurement value A function of calculating a third CT image that is a distribution of X-ray absorption rate from the first projection data difference value, and a third CT image on a path connecting the X-ray generation unit and the X-ray detection unit. A function of calculating second projection data as an integral value; and a function of sequentially correcting the third CT image so that the calculated value of the second projection data is equal to the first projection data difference value. As described above, the X-ray CT apparatus according to the third aspect of the present invention obtains the quantitativeness of the image by subtracting the projection data calculation value of the second CT image located in the incomplete measurement area from the projection data measurement value. The CT image can be sequentially corrected without lowering.

本発明の第4の態様のX線CT装置において,前記画像計算部は,前記第3CT画像における一部の領域を計算から除外する機能と,前記X線発生部と前記X線検出部を結ぶ経路上における前記除外処理した第3CT画像の積分値として第3投影データを計算する機能と,前記第3投影データ計算値を前記第1投影データ差分値から差分して第2投影データ差分値を作成する機能と,前記X線発生部と前記X線検出部を結ぶ経路上における前記一部領域の第3CT画像の積分値として第4投影データを計算する機能と,前記第4投影データの計算値が前記第2投影データ差分値と等しくなるように,前記第3CT画像を逐次的に修正する機能を有する。このように,本発明の第4の態様のX線CT装置は,投影データ計測値から不完全な計測領域に位置する前記第2CT画像の投影データ計算値を差分することで,画像の定量性を低下させることなく一部領域のCT画像を逐次的に修正できる。   In the X-ray CT apparatus according to the fourth aspect of the present invention, the image calculation unit connects a function of excluding a partial region in the third CT image from the calculation, and the X-ray generation unit and the X-ray detection unit. A function of calculating third projection data as an integral value of the excluded third CT image on the path, and calculating a second projection data difference value by subtracting the third projection data calculation value from the first projection data difference value. A function of creating, a function of calculating fourth projection data as an integral value of the third CT image of the partial region on a path connecting the X-ray generation unit and the X-ray detection unit, and calculation of the fourth projection data A function of sequentially correcting the third CT image so that the value becomes equal to the second projection data difference value; As described above, the X-ray CT apparatus according to the fourth aspect of the present invention obtains the quantitativeness of the image by subtracting the projection data calculation value of the second CT image located in the incomplete measurement region from the projection data measurement value. The CT image of a partial region can be sequentially corrected without lowering the image quality.

本発明の第5の態様のX線CT装置において,被写体を固定するテーブルと,被写体撮影時のテーブル位置を計測する位置計測部を有する。   The X-ray CT apparatus according to the fifth aspect of the present invention includes a table for fixing a subject and a position measuring unit for measuring a table position at the time of photographing the subject.

ここで,前記画像計算部では,前記位置計測部で計測した位置情報を用いて,前記第1CT画像のテーブル位置に一致するように,前記第2CT画像から前記第1CT画像を補正する機能または前記第2CT画像の位置を合わせる機能を有する。このように,本発明の第5の態様のX線CT装置は,計測したテーブルの位置情報を用いることで,前記補正の誤差または位置合わせの誤差の小さいCT画像を取得できる。   Here, the image calculation unit uses the position information measured by the position measurement unit to correct the first CT image from the second CT image so as to match the table position of the first CT image, or A function of aligning the position of the second CT image; As described above, the X-ray CT apparatus according to the fifth aspect of the present invention can acquire a CT image with a small correction error or alignment error by using the measured table position information.

本発明の第6の態様のX線CT装置において,画像計算部では,前記位置計測部で計測した位置情報を用いて,被写体撮影時におけるテーブルの変形量を計算する機能と,前記第1CT画像のテーブル位置に一致するように,前記テーブルの変形量を利用して前記第2CT画像から前記第1CT画像を補正する機能または前記第2CT画像の位置を合わせる機能を有する。このように,本発明の第6の態様のX線CT装置は,被写体撮影時と同様なテーブルの変形量を前記第2CT画像に反映させることで,前記補正の誤差または位置合わせの誤差の小さいCT画像を取得できる。   In the X-ray CT apparatus of the sixth aspect of the present invention, the image calculation unit uses the position information measured by the position measurement unit to calculate the amount of table deformation at the time of subject photographing, and the first CT image. A function of correcting the first CT image from the second CT image using a deformation amount of the table or a function of aligning the position of the second CT image so as to match the table position. As described above, the X-ray CT apparatus according to the sixth aspect of the present invention reduces the correction error or alignment error by reflecting the deformation amount of the table similar to that at the time of subject photographing on the second CT image. CT images can be acquired.

本発明の第7の態様のX線CT装置において,被写体に応じたテーブルの変形量を保存する変形量保存部を有する。   The X-ray CT apparatus according to the seventh aspect of the present invention includes a deformation amount storage unit that stores the deformation amount of the table according to the subject.

ここで,画像計算部では,撮影する被写体に応じて前記変形量保存部から変形量を読み出し,前記第1CT画像のテーブル位置に一致するように,前記テーブルの変形量を利用して前記第2CT画像から前記第1CT画像を補正する機能または前記第2CT画像の位置を合わせる機能を有する。このように,本発明の第7の態様のX線CT装置は,予め保存した変形量を用いて,前記補正の誤差または位置合わせの誤差の小さいCT画像を所得できる。   Here, the image calculation unit reads the deformation amount from the deformation amount storage unit according to the subject to be photographed, and uses the deformation amount of the table so as to match the table position of the first CT image. A function of correcting the first CT image from the image or a function of aligning the position of the second CT image; As described above, the X-ray CT apparatus according to the seventh aspect of the present invention can obtain a CT image with a small correction error or alignment error by using a deformation amount stored in advance.

本発明の第8の態様のX線CT装置において,前記第1CT画像におけるテーブル位置と前記第2CT画像におけるテーブル位置に関して,位置合わせの評価指標である類似度を計算する類似度計算部を有する。   The X-ray CT apparatus according to the eighth aspect of the present invention includes a similarity calculation unit that calculates a similarity that is an evaluation index for alignment with respect to the table position in the first CT image and the table position in the second CT image.

ここで,画像計算部では,前記類似度計算部で計算した中から,高い類似度を示す前記第2CT画像のテーブル位置を算出し,算出したテーブル位置を利用して前記第2CT画像から前記第1CT画像を補正する機能または前記第2CT画像の位置を合わせる機能を有する。このように,本発明の第8の態様のX線CT装置は,前記第1CT画像と高い類似度をもつ前記第2CT画像のテーブル位置を用いて,前記補正の誤差または位置合わせの誤差の小さいCT画像を修正できる。   Here, the image calculation unit calculates a table position of the second CT image showing a high similarity from the values calculated by the similarity calculation unit, and uses the calculated table position to calculate the second CT image from the second CT image. A function of correcting the 1CT image or a function of aligning the position of the second CT image; As described above, the X-ray CT apparatus according to the eighth aspect of the present invention uses the table position of the second CT image having a high similarity to the first CT image to reduce the correction error or the alignment error. The CT image can be corrected.

本発明の第9の態様のX線CT装置において,画像計算部では,前記第2CT画像から第1CT画像を補正する機能または前記第2CT画像の位置を合わせる機能と,前記第1CT画像のテーブル位置に一致するように,剛体変換または非剛体変換を用いて前記第2CT画像を変形させる機能を有する。このように,本発明の第9の態様のX線CT装置は,前記第1CT画像のテーブル形状に近づくように前記第2CT画像のテーブルを変形させることで,前記補正の誤差または位置合わせの誤差の小さいCT画像を取得できる。   In the X-ray CT apparatus according to the ninth aspect of the present invention, in the image calculation unit, the function of correcting the first CT image from the second CT image or the function of aligning the position of the second CT image, and the table position of the first CT image So that the second CT image is deformed using rigid transformation or non-rigid transformation. As described above, the X-ray CT apparatus according to the ninth aspect of the present invention deforms the table of the second CT image so as to approximate the table shape of the first CT image, thereby correcting the correction error or alignment error. CT image with a small size can be acquired.

本発明の第10の態様のX線CT装置において,前記X線発生部より複数種類の異なるエネルギースペクトルを有するX線を発生させたとき,前記画像計算部より取得した複数種類の異なるエネルギースペクトルのX線吸収率分布を保存するX線吸収率保存部を有する。   In the X-ray CT apparatus according to the tenth aspect of the present invention, when X-rays having a plurality of different types of energy spectra are generated from the X-ray generation unit, a plurality of types of different energy spectra acquired from the image calculation unit are obtained. An X-ray absorption rate storage unit that stores the X-ray absorption rate distribution is provided.

ここで,画像計算部では,被写体撮影時のX線エネルギースペクトルに対応するX線吸収率を前記X線吸収率保存部から読み出し,前記第1CT画像または前記第2CT画像のX線吸収率を補正する機能と,前記第2CT画像から前記第1CT画像を補正する機能または前記第2CT画像の位置を合わせる機能を有する。このように,本発明の第10の態様のX線CT装置は,予め保存したX線エネルギースペクトルに対応するX線吸収率を用いることで,前記補正の誤差または位置合わせの誤差の小さいCT画像を取得できる。   Here, the image calculation unit reads out the X-ray absorption rate corresponding to the X-ray energy spectrum at the time of photographing the subject from the X-ray absorption rate storage unit, and corrects the X-ray absorption rate of the first CT image or the second CT image. And a function of correcting the first CT image from the second CT image or a function of aligning the position of the second CT image. As described above, the X-ray CT apparatus according to the tenth aspect of the present invention uses the X-ray absorption rate corresponding to the X-ray energy spectrum stored in advance, so that the CT image with a small correction error or alignment error can be obtained. Can be obtained.

本発明の第11の態様のX線CT装置において,画像計算部は,前記第1CT画像の完全な計測領域に位置されるX線吸収率を用いて,前記第2CT画像の不完全な計測領域に位置されるX線吸収率を補正する機能を有する。このように,本発明の第11の態様のX線CT装置は,前記第1CT画像のX線吸収率を前記第2CT画像に用いることで,前記補正の誤差または位置合わせの誤差の小さいCT画像を取得できる。   In the X-ray CT apparatus according to the eleventh aspect of the present invention, the image calculation unit uses the X-ray absorption rate located in the complete measurement region of the first CT image, thereby using the incomplete measurement region of the second CT image. It has a function of correcting the X-ray absorption rate located in the area. As described above, the X-ray CT apparatus according to the eleventh aspect of the present invention uses the X-ray absorption rate of the first CT image for the second CT image, so that the CT image with a small correction error or alignment error is obtained. Can be obtained.

本発明の第12の態様のX線CT装置において,画像計算部は,前記類似度計算部で計算した類似度が閾値に達しない場合,前記補正または位置合わせ処理を適用できないことを表示する機能を有する。このように,本発明の第12の態様のX線CT装置は,計算した類似度に基づいて補正または位置合わせ処理の可否を通知できる。   In the X-ray CT apparatus of the twelfth aspect of the present invention, the image calculation unit displays that the correction or the alignment process cannot be applied when the similarity calculated by the similarity calculation unit does not reach a threshold value. Have As described above, the X-ray CT apparatus according to the twelfth aspect of the present invention can notify whether correction or alignment processing is possible based on the calculated similarity.

本発明はX線CT装置に関し,通常の撮影前または後に撮影した補正用のCT画像を用いて,通常のCT画像の不完全な計測領域または一部の完全な計測領域を補正する。これにより,補正したCT画像を逐次近似再構成手法の初期画像に適用することで,画像の定量性を低下させることなくCT画像を逐次的に修正できる。 The present invention relates to an X-ray CT apparatus, and corrects an incomplete measurement area or a part of a complete measurement area of a normal CT image using a correction CT image taken before or after normal imaging. As a result, by applying the corrected CT image to the initial image of the successive approximation reconstruction method, the CT image can be sequentially corrected without degrading the quantitativeness of the image.

本発明における装置各部のハードウェアの構成を説明するための図。(実施例1)The figure for demonstrating the structure of the hardware of each part of the apparatus in this invention. Example 1 本発明における撮影の流れを説明するための図。(実施例1)The figure for demonstrating the flow of imaging | photography in this invention. Example 1 本発明における撮影条件入力部の画面例を説明するための図。(実施例1)The figure for demonstrating the example of a screen of the imaging condition input part in this invention. Example 1 本発明における再構成処理部の各機能を説明するための図。(実施例1)The figure for demonstrating each function of the reconstruction process part in this invention. Example 1 本発明における逐次近似再構成手法の計算手順を説明するための図。(実施例1)The figure for demonstrating the calculation procedure of the successive approximation reconstruction method in this invention. Example 1 本発明における回転撮影時のCT画像の撮影範囲を説明するための図。(実施例1)The figure for demonstrating the imaging | photography range of CT image at the time of rotation imaging | photography in this invention. Example 1 本発明におけるはみ出し補正を説明するための図。(実施例1)The figure for demonstrating the protrusion correction | amendment in this invention. Example 1 本発明におけるシミュレーションに使用したファントムと本発明法の効果を説明するための図。(実施例1)The figure for demonstrating the effect of the phantom used for the simulation in this invention, and this invention method. Example 1 本発明における再構成処理部の各機能を説明するための図。(実施例2)The figure for demonstrating each function of the reconstruction process part in this invention. (Example 2) 本発明における局所投影データ作成機能の計算手順を説明するための図。(実施例2)The figure for demonstrating the calculation procedure of the local projection data creation function in this invention. (Example 2) 本発明におけるシミュレーションに使用したファントムと本発明法の効果を説明するための図。(実施例2)The figure for demonstrating the effect of the phantom used for the simulation in this invention, and this invention method. (Example 2) 本発明における再構成処理部の各機能を説明するための図。(実施例3)The figure for demonstrating each function of the reconstruction process part in this invention. (Example 3) 本発明におけるはみ出し補正機能および投影データ差分機能の計算手順を説明するための図。(実施例3)The figure for demonstrating the calculation procedure of the protrusion correction function and projection data difference function in this invention. (Example 3) 本発明における再構成処理部の各機能を説明するための図。(実施例4)The figure for demonstrating each function of the reconstruction process part in this invention. Example 4 本発明におけるテーブル変化量(x−y方向)の計測方法を説明するための図。(実施例5)The figure for demonstrating the measuring method of the table variation | change_quantity (xy direction) in this invention. (Example 5) 本発明におけるテーブル変化量(z方向)の計測方法を説明するための図。(実施例5)The figure for demonstrating the measuring method of the table variation | change_quantity (z direction) in this invention. (Example 5) 本発明におけるはみ出し補正機能の計算手順を説明するための図。(実施例6)The figure for demonstrating the calculation procedure of the protrusion correction function in this invention. (Example 6) 本発明における類似度計算をするための構造物を説明するための図。(実施例6)The figure for demonstrating the structure for calculating the similarity in this invention. (Example 6) 本発明における位置合わせ処理を説明するための図。(実施例7)The figure for demonstrating the alignment process in this invention. (Example 7) 本発明におけるアラート機能を説明するための図。(実施例8)The figure for demonstrating the alert function in this invention. (Example 8)

本実施例では,図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1では,実施例1の逐次近似再構成ソフトウェアを搭載したX線CT装置を実現するハードウェア構成について述べる。   In the present embodiment, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 describes a hardware configuration for realizing an X-ray CT apparatus equipped with the successive approximation reconstruction software of the first embodiment.

図1の装置は,X線照射条件等の撮影条件や画像再構成の条件を入力する入力手段101と,撮影の制御やX線の照射および検出を行う撮影手段102と,検出した信号に対して補正や画像再構成を行い,画像を出力する画像生成手段103より構成される。なお入力手段101および画像生成手段103は,本装置と一体に構成する必要はなく,例えばネットワークを介して遠隔地に設置した装置に構成してもよい。   The apparatus shown in FIG. 1 includes an input unit 101 for inputting imaging conditions such as X-ray irradiation conditions and image reconstruction conditions, an imaging unit 102 for controlling imaging and X-ray irradiation and detection, and for detected signals. The image generating means 103 is configured to output an image by performing correction and image reconstruction. Note that the input unit 101 and the image generation unit 103 do not have to be configured integrally with the present apparatus, and may be configured as an apparatus installed at a remote location via a network, for example.

入力手段101において,撮影条件の入力は例えばキーボード111,マウス112,ペンタブレット,タッチパネル等により実現できる。前記入力手段101により入力したデータは,中央処理装置114,メモリ113,HDD(Hard Disk Drive)装置115等において,所定のプログラムを展開・起動することで撮影手段102に信号として送信される。前記各構成要素はデータバス101aによって接続される。   In the input unit 101, the photographing conditions can be input by using, for example, a keyboard 111, a mouse 112, a pen tablet, a touch panel, and the like. The data input by the input means 101 is transmitted as a signal to the photographing means 102 by developing and starting a predetermined program in the central processing unit 114, the memory 113, the HDD (Hard Disk Drive) device 115, and the like. The respective components are connected by a data bus 101a.

撮影手段102において,撮影の制御は,X線管1,ガントリー3,テーブル5の動作時にそれぞれX線制御器117,ガントリー制御器116,テーブル制御器118より実現できる。次に,X線の照射および検出は,X線管1とX線検出器2により実現できる。X線管1のX線発生点とX線検出器2のX線入力面との距離の代表例は1000[mm]である。ガントリー3の中央には被写体6およびテーブル5を配置するための円形の開口部7が設けられている。開口部7の直径の代表例は700[mm]である。回転板4の回転の所要時間の代表例は1.0[s]である。X線検出器2にはシンチレータ及びフォトダイオード等から構成される公知のX線検出器2が使用される。X線検出器2はX線管1から等距離である円弧状に図示しない多数の検出素子を有しており,その素子数(以下,チャネル数とする)の代表例は950個である。各検出素子のチャネル方向のサイズの代表例は1[mm]である。撮影手段102の1回転における撮影回数は900回であり,回転板4が0.4度回転する毎に1回の撮影が行われる。なお前記各仕様はこれらの値に限定されるものはなく,X線CT装置の構成に応じて種々変更可能である。   In the imaging unit 102, imaging control can be realized by the X-ray controller 117, the gantry controller 116, and the table controller 118 when the X-ray tube 1, the gantry 3, and the table 5 are operated. Next, X-ray irradiation and detection can be realized by the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2. A typical example of the distance between the X-ray generation point of the X-ray tube 1 and the X-ray input surface of the X-ray detector 2 is 1000 [mm]. In the center of the gantry 3, a circular opening 7 for arranging the subject 6 and the table 5 is provided. A typical example of the diameter of the opening 7 is 700 [mm]. A typical example of the time required for rotation of the rotating plate 4 is 1.0 [s]. As the X-ray detector 2, a known X-ray detector 2 composed of a scintillator and a photodiode is used. The X-ray detector 2 has a large number of detection elements (not shown) in an arc shape equidistant from the X-ray tube 1, and a representative example of the number of elements (hereinafter referred to as the number of channels) is 950. A typical example of the size of each detection element in the channel direction is 1 [mm]. The number of times of photographing in one rotation of the photographing means 102 is 900, and one photographing is performed every time the rotating plate 4 rotates 0.4 degrees. The specifications are not limited to these values, and can be variously changed according to the configuration of the X-ray CT apparatus.

画像生成手段103において,前記撮影手段102の前記X線検出器2で検出した信号は,データ収集システム(DAS;Data Acquisition System)119によって,ディジタル信号に変換する。次に,変換したディジタル信号に対して,補正や画像再構成は,中央処理装置121,メモリ120において,所定のプログラムを展開・起動することで実現でき,HDD装置122等により,データの保存や入出力を実現できる。画像再構成したCT画像の表示は,液晶ディスプレイやCRT等のモニタ123により実現できる。なお前記各構成要素はデータバス103aによって接続される。   In the image generation means 103, the signal detected by the X-ray detector 2 of the imaging means 102 is converted into a digital signal by a data acquisition system (DAS; Data Acquisition System) 119. Next, correction and image reconstruction of the converted digital signal can be realized by developing and starting a predetermined program in the central processing unit 121 and the memory 120, and the HDD unit 122 or the like can store data. I / O can be realized. The display of the reconstructed CT image can be realized by a monitor 123 such as a liquid crystal display or a CRT. Each component is connected by a data bus 103a.

図2は,実施例1の逐次近似再構成ソフトウェアを搭載したX線CT装置の撮影の流れを説明するための図である。図2の本装置において,入力手段101は,撮影条件を入力する撮影条件入力部131で構成される。撮影手段102は,前記撮影条件入力部131で入力した撮影条件に基づき撮影を制御する撮影制御部132,X線の照射および検出を行う撮影部133で構成される。画像生成手段103は,検出した信号をディジタル信号に変換する信号収集部134,前記ディジタル信号に対して補正する補正処理部135,補正した投影データに対して画像再構成する再構成処理部136,再構成したCT画像を出力する画像表示部137で構成される。   FIG. 2 is a diagram for explaining an imaging flow of the X-ray CT apparatus equipped with the successive approximation reconstruction software of the first embodiment. In the present apparatus shown in FIG. 2, the input unit 101 includes a photographing condition input unit 131 for inputting photographing conditions. The imaging unit 102 includes an imaging control unit 132 that controls imaging based on the imaging conditions input by the imaging condition input unit 131 and an imaging unit 133 that performs X-ray irradiation and detection. The image generating unit 103 includes a signal collecting unit 134 that converts a detected signal into a digital signal, a correction processing unit 135 that corrects the digital signal, and a reconstruction processing unit 136 that reconstructs an image of the corrected projection data. The image display unit 137 outputs a reconstructed CT image.

次に,図2を用いて撮影の流れを説明する。図3は,図2に示した撮影条件入力部131のモニタ画面141の一例を示す図である。操作者はマウス112やキーボード111等を用いて,撮影領域,X線条件,その他の撮影条件を設定する。本画面は撮影領域を選択するための撮影領域選択リスト142と,本撮影において,照射するX線のエネルギー及び出力量に対応する管電圧及び管電流量を設定するためのX線条件143と,同様にはみ出し補正用の撮影において,管電圧及び管電流量を設定するためのX線条件144から構成される。また本画面は,はみ出し補正用の撮影において,X線の照射領域を決定する項目145と,補正する対象を選択するための補正対象リスト146から構成される。   Next, the flow of shooting will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the monitor screen 141 of the imaging condition input unit 131 illustrated in FIG. The operator uses the mouse 112, the keyboard 111, and the like to set an imaging region, an X-ray condition, and other imaging conditions. This screen includes an imaging region selection list 142 for selecting an imaging region, an X-ray condition 143 for setting a tube voltage and a tube current amount corresponding to the energy and output amount of X-rays to be irradiated in the main imaging, In the same manner, the X-ray condition 144 for setting the tube voltage and the tube current amount is used in the projection correction. In addition, this screen includes an item 145 for determining an X-ray irradiation area and a correction target list 146 for selecting a correction target in photographing for correction of protrusion.

操作者は,撮影領域選択リスト142から撮影部位,または手動設定モードによる再構成画像の視野[mm](以下,FOVとする)を選択する。例えば部位は胸部,腹部,頭部,頚部,脊椎,股関節,四肢等を選択し,また部位に限らず心臓,冠動脈血管等の組織でもよい。   The operator selects the imaging region or the field of view [mm] (hereinafter referred to as FOV) of the reconstructed image in the manual setting mode from the imaging area selection list 142. For example, the region is selected from the chest, abdomen, head, neck, spine, hip joint, extremities, etc., and is not limited to the region, and may be a tissue such as the heart or coronary artery.

本実施例における本撮影のX線条件143では,操作者が指定する管電圧値の代表例は120[kV],管電流量200[mAs]である。また,同様にはみ出し補正用撮影のX線条件144では,管電圧値は120[kV],管電流量300[mAs]である。このとき,例えばテーブル等に代表される補正対象が被曝の影響を伴わない場合,管電流量を高く設定しS/Nの良い条件で行うことが望まれる。本実施例では,1種類のエネルギースペクトルを有するX線を想定したが,2種類以上のX線を用いるマルチエネルギーCTでは,管電圧及び管電流量の項目を追加して同様に行うことができる。また,はみ出し補正用撮影の照射領域145に関して,操作者は高画質モード,高速撮影モード,または手動設定モードの中から一つを選択する。例えば,高画質モードでは,補正対象リスト146から選択した撮影対象に対して,照射領域を狭めることで,公知であるFeldkamp法等の解析的再構成手法により生じるコーンビームアーチファクト等を抑制できる。一方,高速撮影モードでは,照射領域を広くすることで,はみ出し補正用撮影に要する撮影時間を短縮できる。手動設定モードにおけるスライス数の数値表記は,数値の入力欄を付加し,数値入力を可能とする。例えば図3は,体軸方向にX線検出器16スライス分のデータを撮影することを示している。また操作者は,はみ出し補正用撮影の補正対象リスト146から選択する。例えば被写体,テーブル,カテーテル等を選択する。このとき被写体に限らず,胸部等の部位や心臓等の組織を選択してもよい。   In the X-ray condition 143 for actual imaging in this embodiment, a typical example of the tube voltage value specified by the operator is 120 [kV] and the tube current amount is 200 [mAs]. Similarly, the tube voltage value is 120 [kV] and the tube current amount is 300 [mAs] under the X-ray condition 144 for photographing for correction of protrusion. At this time, for example, when a correction target represented by a table or the like does not have the influence of exposure, it is desirable to set the tube current amount high and perform under a condition with good S / N. In the present embodiment, X-rays having one type of energy spectrum are assumed, but multi-energy CT using two or more types of X-rays can be performed in the same manner by adding items of tube voltage and tube current amount. . The operator selects one of the high-quality mode, the high-speed shooting mode, and the manual setting mode with respect to the projection area 145 for shooting for correction. For example, in the high image quality mode, cone beam artifacts and the like caused by a known analytical reconstruction method such as the Feldkamp method can be suppressed by narrowing the irradiation region with respect to the imaging target selected from the correction target list 146. On the other hand, in the high-speed imaging mode, the imaging time required for the overshoot correction imaging can be shortened by widening the irradiation area. The numeric notation of the number of slices in the manual setting mode adds a numeric entry field to allow numeric entry. For example, FIG. 3 shows that data for 16 slices of the X-ray detector is taken in the body axis direction. Further, the operator selects from the correction target list 146 for the overshoot correction photographing. For example, a subject, a table, a catheter or the like is selected. At this time, not only the subject but also a region such as the chest and a tissue such as the heart may be selected.

図3は,撮影領域,X線条件,その他の撮影条件の一例であり,本画面構成に限定することはない。また事前に撮影領域,X線条件,その他の撮影条件の設定をHDD装置115に保存した場合,毎回操作者が入力する必要はない。   FIG. 3 is an example of an imaging region, X-ray conditions, and other imaging conditions, and is not limited to this screen configuration. Further, when settings of the imaging region, X-ray conditions, and other imaging conditions are stored in the HDD device 115 in advance, the operator does not need to input each time.

次に,撮影条件入力部131で入力した撮影条件に応じて,X線撮影を行う。通常,X線撮影は,本撮影,はみ出し補正用撮影の順に行われる。   Next, X-ray imaging is performed according to the imaging conditions input by the imaging condition input unit 131. Usually, X-ray imaging is performed in the order of main imaging and projection correction imaging.

始めに,本撮影に関して,操作者はマウス112やキーボード111等を用いて,被写体6の撮影位置を指定した後に撮影開始を指示する。撮影開始が指示されると撮影制御部132のテーブル制御器118によって,テーブル5は被写体6を回転板4に対して略垂直な方向に移動する。そして被写体6の撮影位置が前記指定値と一致した時点で移動を停止し,被写体6の配置を終了する。一方,撮影制御部132のガントリー制御器116は,撮影開始が指示されると同時に駆動モーターを介して回転板4の回転を開始する。回転板4の回転が定速状態に入り,かつ被写体6の前記配置が終了した時点でガントリー制御器116は撮影部のX線管1のX線照射タイミング及び撮影部のX線検出器2の撮影タイミングを指示し,撮影を開始する。本実施例では,例えば操作者が設定したX線管1の管電圧および管電流量により,照射するX線のエネルギースペクトルと出力量を決定する。   First, regarding the actual shooting, the operator uses the mouse 112, the keyboard 111, and the like to specify the shooting position of the subject 6 and then instructs the start of shooting. When the start of photographing is instructed, the table controller 118 of the photographing controller 132 moves the table 6 in the direction substantially perpendicular to the rotating plate 4 by the table 5. When the photographing position of the subject 6 coincides with the specified value, the movement is stopped and the placement of the subject 6 is ended. On the other hand, the gantry controller 116 of the imaging control unit 132 starts the rotation of the rotating plate 4 via the drive motor at the same time when the imaging start is instructed. When the rotation of the rotating plate 4 enters a constant speed state and the arrangement of the subject 6 is completed, the gantry controller 116 detects the X-ray irradiation timing of the X-ray tube 1 of the imaging unit and the X-ray detector 2 of the imaging unit. Instruct the shooting timing and start shooting. In this embodiment, for example, the energy spectrum and output amount of X-rays to be irradiated are determined by the tube voltage and tube current amount of the X-ray tube 1 set by the operator.

本実施例では,1種類のエネルギースペクトルを有するX線を使用したが,1回転毎に管電圧を高速に切り替えて2種類以上のエネルギースペクトルを有するX線を照射し,撮影データを取得するマルチエネルギーCTにも適用できる。   In the present embodiment, X-rays having one type of energy spectrum are used. However, a multi-beam which obtains imaging data by irradiating X-rays having two or more types of energy spectra by switching the tube voltage at high speed every rotation. It can also be applied to energy CT.

次に,撮影部133のX線検出器2では,被写体6を透過したX線光子を検出し,信号収集部134のDAS119によってディジタル信号に変換する。取得したX線検出データは,メモリ120に保存される。このデータに対し,補正処理部135では,公知のオフセット補正や,検出器間の感度を補正する公知のエアキャリブレーション処理等の補正を行い,被写体6の測定投影データを取得する。オフセット補正とは,X線を発生せずに計測したX線の信号値を差分し,X線が検出されない時の信号値をゼロに較正する方法である。   Next, the X-ray detector 2 of the imaging unit 133 detects X-ray photons transmitted through the subject 6 and converts them into digital signals by the DAS 119 of the signal acquisition unit 134. The acquired X-ray detection data is stored in the memory 120. The correction processing unit 135 performs a known offset correction or a known air calibration process for correcting the sensitivity between the detectors on this data, and acquires measurement projection data of the subject 6. The offset correction is a method of calibrating to zero the signal value when no X-ray is detected by subtracting the X-ray signal value measured without generating the X-ray.

次に,再構成処理部136は図4に示す機能を構成し,図5の処理フローを用いて説明する。前記補正処理部135で補正した測定投影データR(i)に対して,解析的再構成機能151は,ステップ161において,公知であるFeldkamp法等の解析的再構成手法を用いて被写体のX線吸収率を表すCT画像λk=0(j)を計算する。i,jはそれぞれ検出器番号,画素番号を示す。このとき公知である逐次近似再構成手法を用いて,CT画像λk=0(j)を繰り返し修正してもよい。 Next, the reconfiguration processing unit 136 configures the functions shown in FIG. 4 and will be described using the processing flow of FIG. For the measurement projection data R (i) corrected by the correction processing unit 135, the analytical reconstruction function 151 uses an analytical reconstruction method such as a well-known Feldkamp method in step 161 to perform X-ray analysis of the subject. A CT image λ k = 0 (j) representing the absorption rate is calculated. i and j represent a detector number and a pixel number, respectively. At this time, the CT image λ k = 0 (j) may be repeatedly corrected using a known successive approximation reconstruction method.

次に本撮影後,はみ出し補正用撮影に関して,操作者はマウス112やキーボード111等を用いて,撮影開始を指示する。   Next, after the main shooting, regarding the overshoot correction shooting, the operator instructs the start of shooting using the mouse 112, the keyboard 111, or the like.

まず,はみ出し補正機能152では,ステップ162において,本撮影で取得したCT画像に基づいて,不完全な計測領域に位置される補正対象のはみ出し有無を判定する。図6(a)は,断層方向において,X線の計測領域を区別するための図である。図6(a)のX線管1,およびX線検出器2の対は,体軸方向z181を軸として被写体を回転撮影する。このとき,X線管1と任意のCT画像の画素jを結ぶ経路上において,一周分の回転角度のX線が検出される領域を完全な計測領域182(図6では斜線表示),また一部回転角度のX線が検出されない領域を不完全な計測領域183(図6では点表示)として定義する。本実施例において,矢印184で示すテーブル5が不完全な計測領域にはみ出したことを意味する。図6(b)は,体軸方向z185を表しており,図6(a)と同様に計測領域を定義する。このとき,X線源1と比較して検出器2は体軸方向に厚みをもつ為,X線源1から3次元に広がるビーム(以下,コーンビームとする)を検出する。この影響により,X線源1の位置する中心スライス186から離れるほど,不完全な計測領域183は増加する。   First, in step 162, the protrusion correction function 152 determines whether or not the correction target located in the imperfect measurement region is protruded based on the CT image acquired in the main imaging. FIG. 6A is a diagram for distinguishing X-ray measurement regions in the tomographic direction. The pair of the X-ray tube 1 and the X-ray detector 2 in FIG. 6A rotates and photographs the subject about the body axis direction z181. At this time, on the path connecting the X-ray tube 1 and a pixel j of an arbitrary CT image, an area where X-rays having a rotation angle of one round is detected is a complete measurement area 182 (indicated by hatching in FIG. 6), An area where the X-ray of the rotation angle is not detected is defined as an incomplete measurement area 183 (dot display in FIG. 6). In the present embodiment, this means that the table 5 indicated by the arrow 184 protrudes into an incomplete measurement area. FIG. 6B shows the body axis direction z185, and the measurement region is defined in the same manner as in FIG. At this time, the detector 2 has a thickness in the direction of the body axis as compared with the X-ray source 1, and therefore detects a beam (hereinafter referred to as a cone beam) spreading three-dimensionally from the X-ray source 1. Due to this influence, the imperfect measurement region 183 increases as the distance from the central slice 186 where the X-ray source 1 is located.

ステップ162において,はみ出しの判定は,モニタ123による操作者の視覚的判断,公知であるレーザや位置センサによる計測手段,領域抽出等の画像処理技術を利用する。
例えば,レーザによる計測手段では,任意の回転角度を想定したX線管の位置にレーザを設置し,対向するCT検出器両端の位置にレーザ検出器を設置する。次に,両端のレーザ検出器にレーザを照射し,レーザを検出可能な場合をはみ出し無し,検出不可能な場合をはみ出し有りとする。このとき回転角度は,例えばガントリー上部のX線管,かつ下部に検出器を想定した場合が考えられるが,他の角度または複数の角度の情報を取得してもよい。
In step 162, the protrusion is determined by using an image processing technique such as visual judgment of the operator by the monitor 123, measuring means using a known laser or position sensor, or region extraction.
For example, in a measuring means using a laser, a laser is installed at the position of an X-ray tube assuming an arbitrary rotation angle, and a laser detector is installed at the positions of opposite ends of the CT detector. Next, the laser detectors at both ends are irradiated with laser, and the case where the laser can be detected is not projected, and the case where the laser cannot be detected is projected. At this time, the rotation angle may be assumed to be, for example, an X-ray tube at the top of the gantry and a detector at the bottom, but information on other angles or a plurality of angles may be acquired.

例えば,画像処理技術を利用した手段では,本撮影で取得したCT画像を利用する。CT画像の一部または全ての画素を走査し,画像端部において,撮影対象の有無を判定する。このとき,閾値処理を利用して,例えば画素値−900[HU]以下を空気と判定しても構わない。他の方法として,既存の画像処理技術を利用して,CT画像から被写体,テーブル等領域抽出を行ってもよい。これにより,抽出した領域に対して,過去のデータベース等を利用して形状等を比較し,はみ出し有無を判定する。   For example, a means using an image processing technique uses a CT image acquired by actual imaging. A part or all of the pixels of the CT image are scanned, and the presence / absence of an imaging target is determined at the end of the image. At this time, for example, a pixel value of −900 [HU] or less may be determined as air using threshold processing. As another method, a region such as a subject or a table may be extracted from a CT image using an existing image processing technique. As a result, the extracted regions are compared with each other using a past database or the like, and the presence or absence of protrusion is determined.

はみ出し有の判定の場合,テーブル制御器118は,完全な計測領域182に補正対象を満たすように補正対象の位置を手動または自動で制御し撮影する。例えば,本実施例では補正対象をテーブル5とする。このとき,完全な計測領域182にテーブル5を満たすことができない場合,はみ出し補正不可の結果をモニタ123に表示する。はみ出し補正用撮影は本撮影と同様に,図2の撮影条件入力部131,撮影制御部132,撮影部133,信号収集部134,補正処理部135,再構成処理部136の構成の順番に行われ,CT画像を取得する。   In the case of determination of the presence of protrusion, the table controller 118 controls the position of the correction target manually or automatically so that the complete measurement area 182 satisfies the correction target, and performs imaging. For example, in this embodiment, the correction target is the table 5. At this time, when the table 5 cannot be filled in the complete measurement region 182, the result of the projection correction not possible is displayed on the monitor 123. In the same way as the main shooting, the shooting for overshoot correction is performed in the order of the configuration of the shooting condition input unit 131, the shooting control unit 132, the shooting unit 133, the signal collection unit 134, the correction processing unit 135, and the reconstruction processing unit 136 in FIG. CT image is acquired.

次に,ステップ163において,本撮影で取得したCT画像の不完全な計測領域183または一部の完全な計測領域182に対して,はみ出し補正用撮影で取得したCT画像を用いて補正する。図7(a)に示すCT画像は,テーブル5に被写体6を載せて本撮影した結果であり,テーブル5の端部が完全な計測領域182に満たされず,一部欠損している。次に図7(b)は,本撮影後,完全な計測領域182にテーブル5を満たすように上方向に移動し,はみ出し補正用撮影を行った結果である。図7(c)は,図7(b)に示すテーブル位置を図7(a)のテーブル位置に一致させ,不完全な計測領域183のテーブル5を置換した画像である。本実施例では,不完全な計測領域183のみ置換したが,不完全な計測領域183に加えて完全な計測領域182のテーブル5を置換してもよい。   Next, in step 163, the incomplete measurement region 183 or a part of the complete measurement region 182 of the CT image acquired by the main imaging is corrected using the CT image acquired by the overshoot correction imaging. The CT image shown in FIG. 7A is the result of actual imaging with the subject 6 placed on the table 5, and the end of the table 5 is not filled with the complete measurement region 182 and is partially missing. Next, FIG. 7B shows a result obtained by moving upward so that the complete measurement area 182 fills the table 5 after the main imaging, and performing an overshoot correction imaging. FIG. 7C is an image obtained by matching the table position shown in FIG. 7B with the table position shown in FIG. 7A and replacing the table 5 in the incomplete measurement region 183. In the present embodiment, only the incomplete measurement area 183 is replaced, but the table 5 of the complete measurement area 182 may be replaced in addition to the incomplete measurement area 183.

本実施例では,テーブル5のはみ出し補正を想定したが,被写体6,ファントム固定具,カテーテル等のはみ出しに補正を適用してもよい。なおテーブル5は枕,ヘッドレスト等を含めて考えても構わない。   In this embodiment, the correction of the protrusion of the table 5 is assumed, but the correction may be applied to the protrusion of the subject 6, the phantom fixture, the catheter, and the like. The table 5 may be considered including a pillow, a headrest and the like.

本実施例では,本撮影の後にはみ出し補正用撮影を行ったが,本撮影の前に行っても同様である。その場合,前述したレーザによる計測手段や画像処理技術を用いて,まず不完全な計測領域183に位置される補正対象のはみ出しを判定する。その判定結果に応じて,テーブル制御器118は,完全な計測領域182に補正対象を満たすように位置を手動または自動で制御し撮影する。   In the present embodiment, the overshoot correction shooting is performed after the main shooting, but the same is true even if the shooting is performed before the main shooting. In that case, by using the above-described laser measuring means and image processing technology, first, the protrusion of the correction target located in the incomplete measurement region 183 is determined. In accordance with the determination result, the table controller 118 controls the position manually or automatically so that the complete measurement area 182 satisfies the correction target, and takes an image.

次に,補正したCT画像を逐次近似再構成手法の初期画像とし,逐次的に修正する。ステップ164において,計算中の更新回数kが設定した更新回数Kより小さいならば,ステップ165〜168の回転撮影による測定投影データR(i)を用いて画像を修正する。   Next, the corrected CT image is used as an initial image of the successive approximation reconstruction method, and is sequentially corrected. In step 164, if the update count k being calculated is smaller than the set update count K, the image is corrected using the measured projection data R (i) obtained by the rotational imaging in steps 165 to 168.

画像を修正するアルゴリズムとして,例えば逐次近似再構成手法の一つであるASIRT(Additional simultaneous reconstruction technique)は,式1で表される。
As an algorithm for correcting an image, for example, ASIRT (Additional Simulated Reconstruction Technique), which is one of successive approximation reconstruction methods, is expressed by Equation 1.

λ(j)は,計算中の更新回数kにおけるCT画像の画素jの画素値を表し,J個の画素で構成されているものとする。CT画像は,一般的な2次元(x,y方向)の断層像だけでなく,1次元データ(x方向),体軸方向zに像を重ね合わせた3次元データ(x,y,z方向),または3次元に時間方向tを考慮した4次元データ(x,y,z,t)にも適用可能である。R(i)は測定投影データ,RC(i)は計算中の更新回数kにおけるCT画像に対して,順投影処理した計算投影データを表す。また検出器は投影方向の区別をつけずに全部でI個あるとし,p(i,j)は,画素jを通過するX線がi番目の検出器に検出される確率を表す。また緩和係数αは,更新回数kの画素値λ(j)に対して修正する割合を表す。
次に順投影機能153は,ステップ165において,式2に示すλ(j)を順投影処理し,計算投影データRC(i)を取得する。
λ k (j) represents the pixel value of the pixel j of the CT image at the update count k being calculated, and is assumed to be composed of J pixels. The CT image is not only a general two-dimensional (x, y direction) tomographic image, but also one-dimensional data (x direction) and three-dimensional data (x, y, z direction) obtained by superimposing the images in the body axis direction z. ), Or four-dimensional data (x, y, z, t) considering the time direction t in three dimensions. R (i) represents measured projection data, and RC k (i) represents calculated projection data obtained by forward projection processing on the CT image at the update count k being calculated. Further, it is assumed that there are I detectors without distinguishing the projection direction, and p (i, j) represents the probability that the X-ray passing through the pixel j is detected by the i-th detector. Further, the relaxation coefficient α represents a ratio of correction with respect to the pixel value λ k (j) of the update count k.
Next, in step 165, the forward projection function 153 forward-projects λ k (j) shown in Expression 2 to obtain calculated projection data RC k (i).

次にデータ比較機能154は,ステップ166において,式3に示す計算投影データと測定投影データを比較計算し,更新投影データΔR(i)を取得する。
Next, in step 166, the data comparison function 154 compares and calculates the calculated projection data shown in Expression 3 and the measured projection data, and obtains updated projection data ΔR k (i).

次に逆投影処理機能155は,ステップ167において,式4に示す更新投影データを式5に示すように逆投影処理し,更新画像Δλ(j)を取得する。
Next, in step 167, the backprojection processing function 155 performs backprojection processing on the updated projection data shown in Expression 4 as shown in Expression 5, and obtains an updated image Δλ k (j).

次に画像更新機能156は,ステップ168において,式4に示す更新画像を用い,式5に示すように修正したCT画像λk+1(j)を取得する。例として,α=1.0を設定することとし,早く収束させるならば1.0以上,遅く収束させるならば1.0未満の緩和係数αを用いる。
Next, in step 168, the image update function 156 acquires the CT image λ k + 1 (j) modified as shown in Equation 5 using the updated image shown in Equation 4. As an example, α = 1.0 is set, and a relaxation coefficient α of 1.0 or more is used for early convergence and less than 1.0 for late convergence.

以上のように,ステップ165〜168を終了後,ステップ169において,更新回数kはk+1にインクリメントされ,ステップ164に戻ることによりループ処理が行われる。このとき,インクリメント後の更新回数kは,設定した更新回数Kより大きければ更新終了となり,ステップ170において,画像表示部137はCT画像を出力する。   As described above, after completing steps 165 to 168, the update count k is incremented to k + 1 in step 169, and loop processing is performed by returning to step 164. At this time, if the updated number of updates k is greater than the set number of updates K, the update ends, and in step 170, the image display unit 137 outputs a CT image.

以上,ステップ164〜170では,逐次近似再構成手法の計算手順を示した。   As described above, steps 164 to 170 show the calculation procedure of the successive approximation reconstruction method.

実施例1の式1で示した逐次近似再構成手法は一例であり,公知であるSPS,OS−SPS,PWLS,OS−PWLS,MSIRT,GRADY,CONGR,ART,SART,ML−EM,OS−EM,FIRA,RAMLA,DRAMA等,他の手法に適用しても構わない。   The successive approximation reconstruction method represented by Equation 1 of the first embodiment is an example, and is known SPS, OS-SPS, PWLS, OS-PWLS, MSIRT, GRADY, CONGR, ART, SART, ML-EM, OS-. You may apply to other methods, such as EM, FIRA, RAMLA, DRAMA.

最後に,画像表示部137では,計算したCT画像をモニタ123に表示し,操作者に情報を提供する。なおネットワークアダプタを用いて,ローカルエリアネットワーク,電話回線,インターネット等のネットワークを介して外部の端末と接続し,前記端末との間でCT画像を送受信することも可能である。   Finally, the image display unit 137 displays the calculated CT image on the monitor 123 to provide information to the operator. A network adapter can be used to connect to an external terminal via a network such as a local area network, a telephone line, or the Internet, and CT images can be transmitted to and received from the terminal.

本実施例では,一周分の回転から取得した測定投影データを用いて,CT画像を再構成したが,一周に限定することはなく,公知であるハーフ再構成にも適用可能である。このとき完全な計測領域は,ハーフ再構成において完全収集条件を満たす回転角度を取得した領域とする。   In this embodiment, the CT image is reconstructed using the measurement projection data acquired from the rotation for one round, but the present invention is not limited to one round and can be applied to a known half reconstruction. At this time, the complete measurement region is a region where the rotation angle satisfying the complete collection condition in the half reconstruction is acquired.

本実施例では,テーブル5を動かさないノーマルスキャン方式を想定したが,テーブル5の動作,停止の順番に一定間隔で繰り返し,ノーマルスキャンを行うステップアンドシュート方式や,テーブル動かしながら撮影する螺旋スキャン方式に対しても,完全な計測領域182,不完全な撮影領域183の定義は同様であり,本発明を適用しても良いことは言うまでも無い。   In this embodiment, a normal scan method in which the table 5 is not moved is assumed. However, a step-and-shoot method in which normal scan is performed by repeating the operation and stop order of the table 5 at regular intervals, and a spiral scan method in which imaging is performed while moving the table. However, the definition of the complete measurement region 182 and the incomplete imaging region 183 is the same, and it goes without saying that the present invention may be applied.

本実施例では,一例として生体用のX線CT装置を示したが,爆発物検査や製品検査等の非破壊検査を目的としたX線CT装置に本発明を適用しても良いことは言うまでもない。また本実施例は一例として公知の第3世代のマルチスライスX線CT装置を示したが,公知の第1,第2,第4世代のX線CT装置にも適用でき,公知のシングルスライスX線CT装置やエレクトロンビームCTにも適用できる。   In the present embodiment, a living body X-ray CT apparatus is shown as an example, but it goes without saying that the present invention may be applied to an X-ray CT apparatus for non-destructive inspection such as explosives inspection and product inspection. Yes. This embodiment shows a known third-generation multi-slice X-ray CT apparatus as an example, but can also be applied to known first-, second-, and fourth-generation X-ray CT apparatuses. It can also be applied to a line CT apparatus and an electron beam CT.

本発明の有効性を検証するため,量子ノイズおよび回路等のシステムノイズを考慮したシミュレーション実験を行った。撮影するファントムは楕円形状の人体腹部とテーブルを想定しており,テーブルは一部不完全な計測領域183に位置するように下方向へ設定した。人体腹部のファントムは,生体組織に近いX線吸収率を有する構造を成している。   In order to verify the effectiveness of the present invention, a simulation experiment was performed in consideration of system noise such as quantum noise and circuits. The phantom to be photographed is assumed to be an elliptical human abdomen and a table, and the table is set downward so as to be positioned in a partially incomplete measurement region 183. The phantom of the human abdomen has a structure having an X-ray absorption rate close to that of living tissue.

シミュレーションの結果,図8(a)は従来の初期画像を逐次的に修正したCT画像,図8(b)は本発明によるはみ出し補正後の初期画像を逐次的に修正したCT画像を示す。本実施例では,公知であるサブセット法を用いたASIRTによる画像再構成を行い,更新回数=10回,サブセット数=40,回転撮影の緩和係数α=1.0の画像を表示する。
評価の結果,図8(a)の従来法では,テーブルの端部に関してCT値の増減が見られるが,図8(b)の本発明により,CT値増減の影響を抑制できた。これにより,本発明は従来の逐次近似再構成手法と比較して,CT画像の定量性を向上できる。
As a result of the simulation, FIG. 8A shows a CT image obtained by sequentially correcting the conventional initial image, and FIG. 8B shows a CT image obtained by sequentially correcting the initial image after the overhang correction according to the present invention. In this embodiment, image reconstruction by ASIRT using a known subset method is performed, and an image having the number of updates = 10, the number of subsets = 40, and the rotational imaging relaxation coefficient α = 1.0 is displayed.
As a result of the evaluation, in the conventional method of FIG. 8A, an increase or decrease in the CT value is observed at the end of the table, but the present invention in FIG. 8B can suppress the influence of the increase or decrease in the CT value. As a result, the present invention can improve the quantitativeness of the CT image as compared with the conventional successive approximation reconstruction method.

本実施例では実施例1に加えて,局所領域のみを対象とする逐次再構成(以下,ROI逐次近似再構成手法とする)に関して,はみ出し補正を適用したときのハードウェア構成について述べる。以下,図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。   In the present embodiment, in addition to the first embodiment, a hardware configuration when an overhang correction is applied to sequential reconstruction only for a local region (hereinafter referred to as ROI successive approximation reconstruction technique) will be described. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

以下,図9は再構成処理部136を構成する各機能を示し,図10の処理フローを用いて説明する。図9の解析的再構成機能191およびはみ出し補正機能192では,実施例1と同様な処理が行われる。次に,局所投影データ作成機能193は,図10のステップ201において,撮影領域選択リスト142から選択した撮影部位や画像FOVに含まれる領域をCT画像から除外する。次に,ステップ202において,一部の領域を除外してCT画像を順投影処理する。このとき除外とは,順投影処理を計算する対象に含めないことを意味する。また本実施例では除外処理を用いたが,本方法に限定されることはなく,領域内の画素値を0に置換後,除外せずに順投影処理しても同等な意味である。   In the following, FIG. 9 shows each function constituting the reconfiguration processing unit 136, which will be described using the processing flow of FIG. In the analytical reconstruction function 191 and the protrusion correction function 192 in FIG. 9, the same processing as in the first embodiment is performed. Next, the local projection data creation function 193 excludes, from the CT image, the imaging region selected from the imaging area selection list 142 and the area included in the image FOV in step 201 of FIG. Next, in step 202, the CT image is forward-projected while excluding a part of the region. In this case, exclusion means that forward projection processing is not included in the calculation target. In this embodiment, the exclusion process is used. However, the present invention is not limited to this method, and the same meaning is obtained even if the forward projection process is performed without replacing the pixel value in the area with 0.

次にステップ203では,測定投影データから計算投影データを差分し,式6に示す局所投影データを作成する。
Next, in step 203, the calculated projection data is subtracted from the measured projection data, and local projection data shown in Expression 6 is created.

ステップ203以降は,測定投影データを局所投影データに置換し,順投影機能194,データ比較機能195,逆投影機能196,画像更新機能197の順番に通常の逐次近似再構成手法の計算が行われ,CT画像を出力する。   After step 203, the measured projection data is replaced with local projection data, and the normal successive approximation reconstruction method is calculated in the order of the forward projection function 194, the data comparison function 195, the back projection function 196, and the image update function 197. , CT images are output.

本発明の有効性を検証するため,実施例1と同様のシミュレーション条件を用いて検証した。画像のFOVは画像中心を基準とした正方形とし,通常の再構成手法を512mm,ROI逐次近似再構成手法を128mmとした。   In order to verify the effectiveness of the present invention, verification was performed using the same simulation conditions as in Example 1. The FOV of the image was a square based on the image center, the normal reconstruction method was 512 mm, and the ROI successive approximation reconstruction method was 128 mm.

シミュレーションの結果,図11(a)は従来の初期画像を逐次的に修正したCT画像,図11(b)は本発明によるはみ出し補正後の初期画像を逐次的に修正したCT画像を示す。   As a result of the simulation, FIG. 11A shows a CT image obtained by sequentially correcting the conventional initial image, and FIG. 11B shows a CT image obtained by sequentially correcting the initial image after the overhang correction according to the present invention.

本実施例では,公知であるサブセット法を用いたASIRTによる画像再構成を行い,更新回数=10回,サブセット数=40,回転撮影の緩和係数α=1.0の画像を表示する。   In this embodiment, image reconstruction by ASIRT using a known subset method is performed, and an image having the number of updates = 10, the number of subsets = 40, and the rotational imaging relaxation coefficient α = 1.0 is displayed.

定量性を評価する為,図11(b)に示す関心領域211を設置し,CT値の誤差を測定した。誤差の評価には,|関心領域内の平均値−真値|を用いた。その結果,従来法の4.7[HU]と比較して,本発明より0.7[HU]まで誤差を低減できた。また図11(a)に示す従来法では,矢印212に示すCT値増減が見られるのに対し,図11(b)に示す本発明により,CT値増減の影響を抑制できる。以上より,本発明は従来のROI逐次近似再構成手法と比較して,CT画像の定量性を向上できる。   In order to evaluate the quantitativeness, the region of interest 211 shown in FIG. 11B was installed, and the error of the CT value was measured. For the error evaluation, | average value within region of interest−true value | was used. As a result, the error was reduced to 0.7 [HU] from the present invention compared to 4.7 [HU] of the conventional method. Further, in the conventional method shown in FIG. 11 (a), the CT value increase / decrease indicated by the arrow 212 is observed, whereas the present invention shown in FIG. 11 (b) can suppress the influence of the CT value increase / decrease. As described above, the present invention can improve the quantitativeness of CT images as compared with the conventional ROI successive approximation reconstruction method.

本実施例では,測定投影データから不完全な計測領域に位置する補正対象の計算投影データを差分することで,画像の定量性を低下させることなくCT画像を逐次的に修正する方法を挙げる。本実施例では,実施例1と同様に逐次近似再構成ソフトウェアを搭載したX線CT装置を実現するハードウェア構成である。以下,図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。   In this embodiment, a method of sequentially correcting CT images without degrading the quantitativeness of the image by subtracting the calculation projection data to be corrected located in the imperfect measurement area from the measurement projection data will be described. The present embodiment is a hardware configuration that realizes an X-ray CT apparatus equipped with successive approximation reconstruction software as in the first embodiment. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

以下,図12は再構成処理部136を構成する各機能を示す。図12の解析的再構成機能221では,実施例1と同様な処理が行われる。次に,はみ出し補正機能222,投影データ差分機能223に関して,図13の処理フローを用いて説明する。   In the following, FIG. 12 shows each function constituting the reconfiguration processing unit 136. In the analytical reconstruction function 221 shown in FIG. 12, processing similar to that in the first embodiment is performed. Next, the protrusion correction function 222 and the projection data difference function 223 will be described using the processing flow of FIG.

始めに,はみ出し補正機能222では,ステップ231において,実施例1と同様にはみ出し有無の判定を行う。   First, in the protrusion correction function 222, in step 231, the presence / absence of protrusion is determined in the same manner as in the first embodiment.

次に,ステップ232において,本撮影で取得したCT画像の補正対象に対して,はみ出し補正用撮影で取得したCT画像の補正対象を位置合わせする。例えば,本実施例では補正対象をテーブル5とする。このとき位置合わせとは,本撮影で取得したCT画像のテーブル位置に一致するように,はみ出し補正用撮影で取得したCT画像のテーブル位置を移動させたものであり,実施例1とは異なって置換処理をしない。   Next, in step 232, the correction target of the CT image acquired by the overshooting correction imaging is aligned with the correction target of the CT image acquired by the main imaging. For example, in this embodiment, the correction target is the table 5. At this time, the alignment means that the table position of the CT image acquired by the overshooting correction imaging is moved so as to coincide with the table position of the CT image acquired by the main imaging. Do not replace.

次に,投影データ差分機能223は,ステップ233において,ステップ232で位置合わせしたCT画像を順投影処理し,テーブル5に限定した計測投影データを取得する。次に,ステップ234において,測定投影データからテーブル5に限定した計算投影データを差分し,測定投影データからテーブル5を除外した投影データを取得する。ステップ235以降は,測定投影データをテーブル除外後の投影データに置換し,ステップ235において,テーブル除外後の投影データを再構成し,CT画像を取得する。   Next, in step 233, the projection data difference function 223 performs forward projection processing on the CT image aligned in step 232, and acquires measurement projection data limited to the table 5. Next, in step 234, the calculated projection data limited to the table 5 is subtracted from the measured projection data, and the projection data excluding the table 5 is obtained from the measured projection data. In step 235 and thereafter, the measured projection data is replaced with the projection data after the table is excluded, and in step 235, the projection data after the table is excluded is reconstructed to obtain a CT image.

次に,順投影機能224以降は,データ比較機能225,逆投影機能226,画像更新機能227の順番で,実施例1と同様に通常の逐次近似再構成手法の計算が行われ,CT画像を出力する。   Next, in the forward projection function 224 and thereafter, the calculation of the normal successive approximation reconstruction method is performed in the order of the data comparison function 225, the back projection function 226, and the image update function 227, as in the first embodiment, and the CT image is obtained. Output.

このように,測定投影データから補正対象の計算投影データを差分することで,不完全な計測領域183に存在する誤差の影響を除外でき,画像の定量性を低下させることなくCT画像を逐次的に修正できる。   In this way, by subtracting the calculated projection data to be corrected from the measured projection data, the influence of errors existing in the imperfect measurement region 183 can be excluded, and the CT images can be sequentially obtained without degrading the quantitativeness of the images. Can be corrected.

本実施例では実施例3に加えて,局所領域のみを対象とするROI逐次近似再構成ソフトウェアを搭載したX線CT装置を実現するハードウェア構成について述べる。以下,図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。   In this embodiment, in addition to the third embodiment, a hardware configuration for realizing an X-ray CT apparatus equipped with ROI successive approximation reconstruction software for only a local region will be described. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

以下,図14は再構成処理部136を構成する各機能を示す。図14の解析的再構成機能241,はみ出し補正機能242,投影データ差分機能243は,実施例3と同様な処理である。次に,局所データ作成機能244は,実施例2と同様な処理である。順投影機能245以降は,データ比較機能246,逆投影機能247,画像更新機能248の順番で,実施例1と同様に通常の逐次近似再構成手法の計算が行われ,CT画像を出力する。   FIG. 14 shows each function constituting the reconfiguration processing unit 136. FIG. The analytical reconstruction function 241, the protrusion correction function 242, and the projection data difference function 243 in FIG. 14 are the same processes as in the third embodiment. Next, the local data creation function 244 is the same processing as in the second embodiment. After the forward projection function 245, the calculation of the normal successive approximation reconstruction method is performed in the order of the data comparison function 246, the back projection function 247, and the image update function 248, and a CT image is output.

このように,測定投影データから補正対象の計算投影データを差分することで,不完全な計測領域183に存在する誤差の影響を除外でき,画像の定量性を低下させることなくCT画像を逐次的に修正できる。   In this way, by subtracting the calculated projection data to be corrected from the measured projection data, the influence of errors existing in the imperfect measurement region 183 can be excluded, and the CT images can be sequentially obtained without degrading the quantitativeness of the images. Can be corrected.

本実施例では,実施例1または実施例3に加えて,本撮影時の被写体6やテーブル5等の位置を計測することにより,はみ出し補正の誤差または位置合わせの誤差の小さいCT画像を取得する方法を挙げる。本実施例では,実施例1または実施例3と同様に逐次近似再構成ソフトウェアを搭載したX線CT装置を実現するハードウェア構成に加えて,本撮影時の被写体6やテーブル5等の位置を計測するためのセンサを付属する。このとき付属するセンサの位置は,本装置と一体に構成する必要はない。   In this embodiment, in addition to Embodiment 1 or Embodiment 3, by measuring the positions of the subject 6, the table 5, and the like at the time of actual photographing, a CT image with a small error in overshoot correction or alignment error is acquired. List the methods. In the present embodiment, in addition to the hardware configuration for realizing the X-ray CT apparatus equipped with the successive approximation reconstruction software as in the first embodiment or the third embodiment, the positions of the subject 6, the table 5 and the like at the time of actual imaging are determined. Comes with a sensor to measure. At this time, the position of the attached sensor does not need to be integrated with the apparatus.

例えば,センサは公知である光,レーザ,カメラを利用して,センサからテーブル5までの距離またはテーブル位置を計測する。   For example, the sensor uses a known light, laser, or camera to measure the distance from the sensor to the table 5 or the table position.

またセンサを用いて,被写体6の荷重によるテーブル5等の変形量を計測できる。例えば,図15は断面方向を示しており,被写体6の荷重前後では,レーザ251を用いて計測した距離が異なることを利用して,テーブル5の変形量を推定する。例えば,図15では,荷重前の距離Lと荷重後の距離Lの差を利用する。次に,推定した変形量を用いて,CT画像のテーブル5の形状を線形または非線形に変換することにより,補正または位置合わせの誤差の小さいCT画像を取得できる。図16は同様に体軸方向z252を示しており,テーブル5の変形量によって,断面方向のテーブル断面の厚みdが異なる。図15と同様に,荷重前の距離をL,荷重後の距離をLとすると,式7よりテーブル5の支点253と計測点254の距離lから荷重によるテーブル5の撓み角θ255を計算できる。
In addition, the amount of deformation of the table 5 or the like due to the load of the subject 6 can be measured using a sensor. For example, FIG. 15 shows the cross-sectional direction, and the amount of deformation of the table 5 is estimated using the fact that the distance measured using the laser 251 differs before and after the load on the subject 6. For example, in FIG. 15, the difference between the distance L before the load and the distance L after the load is used. Next, a CT image with a small correction or alignment error can be acquired by converting the shape of the table 5 of the CT image into linear or non-linear using the estimated deformation amount. FIG. 16 similarly shows the body axis direction z 252, and the thickness d of the table section in the section direction varies depending on the deformation amount of the table 5. Similar to FIG. 15, the length of the front load L before, when the distance after the load and after the L, calculates a bending angle θ255 table 5 due to the load from the distance l between the fulcrum 253 of the table 5 from equation 7 measurement points 254 it can.

例えば,テーブル断面の厚みd,荷重によるテーブル5の撓み角θを5度に仮定した場合,式8より変形後のテーブル断面の厚みd’は,変形前と比較して約0.4%増加する。
For example, if the thickness d of the table cross section and the deflection angle θ of the table 5 due to the load are assumed to be 5 degrees, the thickness d ′ of the table cross section after the deformation is increased by about 0.4% from the expression 8 compared to before the deformation. To do.

本実施例では,レーザ251等による距離や位置より変形量を計算したが,本方法に限定することはなく,ひずみゲージや圧力センサ等によるテーブル5の変位を計測して変形量を計算してもよい。   In this embodiment, the amount of deformation is calculated from the distance and position of the laser 251 and the like. However, the present invention is not limited to this method, and the amount of deformation is calculated by measuring the displacement of the table 5 using a strain gauge, a pressure sensor, or the like. Also good.

本実施例では,本撮影またははみ出し補正用撮影において,X線の照射前後に限ることなく,撮影中にリアルタイム計測することが可能である。   In the present embodiment, real imaging or overshoot correction imaging can be performed in real time during imaging without being limited to before and after X-ray irradiation.

本実施例では,事前にファントムや臨床データ等で計測した結果を計算テーブルとして保存し,補正または位置合わせの処理に用いることが可能である。例えば,計算テーブルは,ファントムの大きさおよび荷重に対応して,断面方向および体軸方向のテーブル変形量[mm]が保存されている。まず,本撮影の前または後に計測した被写体の大きさや荷重に対応して,保存された計算テーブルからテーブル変形量を読み出す。次に,読み出したテーブル変形量を補正または位置合わせ処理に用いることで,補正または位置合わせの誤差の小さいCT画像を取得できる。本方法を用いることにより,毎回本撮影時にテーブル変形量を計測する作業を省略できるため,計算時間の短縮および計算量の低減に繋がる。   In this embodiment, it is possible to store the results measured in advance with phantoms, clinical data, etc. as a calculation table and use it for correction or alignment processing. For example, the calculation table stores table deformation amounts [mm] in the cross-sectional direction and body axis direction corresponding to the size and load of the phantom. First, the table deformation amount is read out from the stored calculation table corresponding to the size and load of the subject measured before or after the main photographing. Next, by using the read table deformation amount for correction or alignment processing, a CT image with a small correction or alignment error can be acquired. By using this method, it is possible to omit the work of measuring the amount of table deformation at the time of each main photographing, leading to a reduction in calculation time and a reduction in calculation amount.

本実施例では,実施例1または実施例3に加えて,本撮影におけるCT画像の補正対象に対して,はみ出し補正用CT画像の位置を合わせる指標となる類似度を計算し,高い類似度を示す補正対象の位置にはみ出し補正用のCT画像を移動させ,本撮影のCT画像を補正または位置合わせ処理する。   In the present embodiment, in addition to the first or third embodiment, a similarity that serves as an index for aligning the position of the protrusion correction CT image is calculated with respect to the CT image correction target in the main imaging, and a high similarity is obtained. The CT image for overhang correction is moved to the position to be corrected, and the CT image for actual imaging is corrected or aligned.

以下,例えば図17はテーブル5を補正対象とする場合,図4のはみ出し補正機能152の処理フローを示す。始めに,はみ出し補正用のCT画像からテーブル情報だけを抽出するため,ステップ261において,閾値処理より,テーブル5のCT値周辺以外を全て空気とする。例えば本実施例では,テーブル5のCT値を0[HU]と想定したため,ノイズ成分を含めて−200[HU]以下の全画素を空気−1000[HU]とした。次に,ステップ262において,空気以外の領域をテーブル5と仮定し,テーブルの位置する座標と,x方向の範囲Aおよびy方向の範囲Bを算出する。次に,ステップ263において,本撮影のCT画像とはみ出し補正用のCT画像の類似度を計算する。例えば,本実施例では,式9に示す2つの画像間の差分を用いて類似度を計算する。
Hereinafter, for example, FIG. 17 shows a processing flow of the protrusion correction function 152 of FIG. 4 when the table 5 is to be corrected. First, in order to extract only the table information from the CT image for overhang correction, in step 261, all except for the area around the CT value in the table 5 is set to air by threshold processing. For example, in this embodiment, since the CT value in Table 5 is assumed to be 0 [HU], all pixels below -200 [HU] including noise components are set to air -1000 [HU]. Next, in step 262, an area other than air is assumed to be the table 5, and the coordinates where the table is located and the range A in the x direction and the range B in the y direction are calculated. Next, in step 263, the degree of similarity between the CT image for actual imaging and the CT image for overhang correction is calculated. For example, in this embodiment, the similarity is calculated using the difference between two images shown in Expression 9.

このとき,本撮影のCT画像λorgの開始点を(x,y)とし,はみ出し補正用におけるCT画像λestの開始点の座標を(x’,y’)とする。開始点とは,はみ出し補正用撮影のCT画像から抽出したテーブル内で左上に位置する座標を指す。x方向の範囲Aおよびy方向の範囲Bの画素に関して,画素毎の差分値を積分する。   At this time, the start point of the CT image λorg for the actual imaging is set to (x, y), and the coordinates of the start point of the CT image λest for the overhang correction are set to (x ′, y ′). The start point refers to the coordinates located at the upper left in the table extracted from the CT image for the overshoot correction imaging. For the pixels in the range A in the x direction and the range B in the y direction, the difference value for each pixel is integrated.

次に,ステップ264では,本撮影で取得したCT画像の範囲X,Yにおける各座標(x,y)に関して,式9に示す差分値Δλを計算し,式10に示す最小の差分値Δλ(x’’,y’’)を類似度最大のテーブル位置とする。
Next, in step 264, a difference value Δλ shown in Equation 9 is calculated for each coordinate (x, y) in the range X, Y of the CT image acquired in the main imaging, and the minimum difference value Δλ ( Let x ″, y ″) be the table position with the maximum similarity.

例えば,画像の範囲X,Yは,完全な計測領域182のみで類似度を計算する場合や,それに加えて不完全な計測領域183を計算しても構わない。   For example, for the image ranges X and Y, the similarity may be calculated only with the complete measurement region 182, or in addition, the incomplete measurement region 183 may be calculated.

次に,ステップ265では,CT画像λorg(x’’+a,y’’+b)に対して,公知のアフィン変換等を用いてCT画像λest(x’+a,y’+b)を平行移動し,置換する。   Next, in step 265, the CT image λest (x ′ + a, y ′ + b) is translated with respect to the CT image λorg (x ″ + a, y ″ + b) using a known affine transformation or the like. Replace.

本実施例では,類似度の評価に差分値の積分を用いたが,差分値の絶対値を積分する方法や,自乗誤差を計算する方法,最小二乗法,相関係数を計算する方法等を用いても構わない。   In this embodiment, the integration of the difference value is used for the evaluation of the similarity. However, the method of integrating the absolute value of the difference value, the method of calculating the square error, the method of least squares, the method of calculating the correlation coefficient, etc. You may use.

また計算する画像範囲X,Yを大きくするほど,計算時間を要する。事前に本撮影のテーブル位置を特定することで画像範囲X,Yを限定できるため,計算時間の短縮に繋がる。   Further, the calculation time is required as the image ranges X and Y to be calculated are increased. Since the image ranges X and Y can be limited by specifying the table position of the actual photographing in advance, the calculation time is shortened.

また本実施例では,ステップ262において,抽出したテーブル5の全領域を範囲A,Bとして扱ったが,テーブルの表面等の一部領域だけに限定し,類似度を計算しても構わない。例えば,図18(a)に示すように,テーブル5の一部領域に特徴的な形状の構造物271を埋め込む。本方法を用いることにより,一部領域の構造物271だけ撮影することで補正または位置合わせを適用可能なため,はみ出す領域が大きい場合に対しても有効である。   In the present embodiment, the entire area of the extracted table 5 is treated as the ranges A and B in step 262. However, the similarity may be calculated by limiting to only a partial area such as the surface of the table. For example, as shown in FIG. 18A, a structure 271 having a characteristic shape is embedded in a partial region of the table 5. By using this method, it is possible to apply correction or alignment by photographing only the structure 271 in a partial region, which is effective even when the protruding region is large.

また図18(b)の断面方向では,三角272と円273の構造物に限定して類似度を計算できる。また体軸方向zに対して,丸272と四角273の幅wが異なる構造物271を埋め込むことにより,本撮影で取得したCT画像の幅wからはみ出し補正用撮影のCT画像のz位置を特定でき,補正または位置合わせの誤差を低減できる。   Further, in the cross-sectional direction of FIG. 18B, the similarity can be calculated by limiting to the structure of the triangle 272 and the circle 273. In addition, by embedding a structure 271 having different widths w of the circle 272 and the square 273 with respect to the body axis direction z, the z position of the CT image for the overshooting correction is determined from the width w of the CT image acquired in the main imaging. And correction or alignment errors can be reduced.

本実施例では,実施例6に加えて,はみ出し補正用撮影のCT画像を位置合わせした結果からテーブルの変形量を計算し,それに応じてはみ出し補正用撮影のCT画像を修正する方法を挙げる。   In the present embodiment, in addition to the sixth embodiment, a method of calculating the deformation amount of the table from the result of aligning the CT image for the overshoot correction and correcting the CT image for the overshoot correction in accordance with the calculation is given.

以下,図19を用いて本実施例を説明する。図19(a)は,本実施例における本撮影のCT画像である。始めに,実施例6と同様に公知のアフィン変換281等による平行移動を行い,本撮影のCT画像に対してはみ出し補正用撮影におけるCT画像のテーブル位置を合わせる。次に,公知である剛体変換および非剛体変換282を用いて,図19(a)の本撮影のCT画像に一致させるように,図19(b)に示すはみ出し補正用撮影のCT画像におけるテーブル5を変形させる。このとき図19(a)に示すCT画像は,変形後のテーブル5を置換することで不完全な計測領域183を補正できる。本方法を用いることにより,テーブル5の変形による補正誤差または位置合わせの誤差を低減でき,画質を向上できる。   Hereinafter, this embodiment will be described with reference to FIG. FIG. 19A is a CT image of the main imaging in the present example. First, as in the sixth embodiment, parallel movement is performed by a known affine transformation 281 and the like, and the table position of the CT image in the overshoot correction imaging is aligned with the CT image of the actual imaging. Next, a table in the CT image for the overshoot correction shown in FIG. 19B is used so as to match the CT image for the main imaging shown in FIG. 19A by using the known rigid body transformation and non-rigid body transformation 282. 5 is deformed. At this time, the CT image shown in FIG. 19A can correct the incomplete measurement region 183 by replacing the deformed table 5. By using this method, correction errors or alignment errors due to deformation of the table 5 can be reduced, and image quality can be improved.

本実施例では,実施例6に加えて,補正対象に対する類似度が小さい場合,はみ出し補正不可のアラートを表示する。図20は,撮影条件入力部131のモニタ画面141の一例を示す図である。始めに補正対象リスト291から選択した補正対象に対して,類似度を計算する。このとき計算した類似度が指定する閾値に達しない場合,はみ出し補正を適用不可と判定し,画像表示画面292に画像出力と共にアラートを表示する。また閾値は任意に設定可能であり,補正対象に応じて変更してもよい。   In the present embodiment, in addition to the sixth embodiment, when the degree of similarity with respect to the correction target is small, an overhang correction impossible alert is displayed. FIG. 20 is a diagram illustrating an example of the monitor screen 141 of the imaging condition input unit 131. First, the similarity is calculated for the correction target selected from the correction target list 291. If the similarity calculated at this time does not reach the specified threshold value, it is determined that the protrusion correction is not applicable, and an alert is displayed on the image display screen 292 together with the image output. The threshold can be arbitrarily set and may be changed according to the correction target.

本実施例では,実施例5に加えて,照射または透過したX線エネルギースペクトルに応じて,はみ出し補正用CT画像における補正対象のCT値を修正する方法を挙げる。   In the present embodiment, in addition to the fifth embodiment, a method of correcting the CT value to be corrected in the protrusion correction CT image according to the irradiated or transmitted X-ray energy spectrum will be described.

始めに,はみ出し補正用撮影のCT画像におけるテーブル位置を合わせた後,本撮影のCT画像におけるテーブル領域のCT値を平均し,十分にノイズを低減させたテーブルの代表的なCT値を取得する。次に,はみ出し補正用撮影おけるテーブルのCT値に対して,取得したCT値を置換することで,S/Nの高い本撮影のCT画像を取得できる。   First, after aligning the table positions in the CT image for the overshooting correction, the CT values of the table area in the CT image for the main imaging are averaged to obtain a representative CT value of the table with sufficiently reduced noise. . Next, by substituting the acquired CT value for the CT value of the table in the overshoot correction imaging, a CT image of the main imaging with a high S / N can be acquired.

また通常,照射および透過したX線エネルギースペクトルに応じて,テーブル5のCT値が変化する。このため事前に複数種類のエネルギースペクトルを有するX線によりテーブル5を撮影し,テーブル5のCT値を保存した計算テーブルを作成する。これにより,X線エネルギースペクトル毎にテーブル5の撮影を省略でき,撮影時間を短縮できる。このときテーブル5に加えて,撮影部位等を模擬したファントムや臨床データ等を用いることで,被写体6を透過したX線のエネルギースペクトルを考慮でき,CT値の誤差をより低減できる。   In general, the CT value of the table 5 changes according to the irradiated and transmitted X-ray energy spectrum. For this reason, the table 5 is imaged in advance with X-rays having a plurality of types of energy spectra, and a calculation table storing the CT values of the table 5 is created. Thereby, the imaging | photography of the table 5 can be abbreviate | omitted for every X-ray energy spectrum, and imaging | photography time can be shortened. At this time, in addition to the table 5, by using a phantom simulating an imaging region or the like, clinical data, or the like, the X-ray energy spectrum transmitted through the subject 6 can be taken into consideration, and the CT value error can be further reduced.

また,撮影した1種類のX線エネルギースペクトルのテーブルCT値に対して,比例係数を乗算することで,他のX線エネルギースペクトルによるCT値に換算できる。本方法を用いることにより,1種類のX線エネルギースペクトルによる計算テーブルと,他のX線エネルギースペクトルにおける比例係数を予め求めておけば,計算テーブルを作成する時間を短縮できる。   Further, by multiplying a table CT value of one type of photographed X-ray energy spectrum by a proportional coefficient, it can be converted into a CT value by another X-ray energy spectrum. By using this method, the time for creating the calculation table can be shortened by calculating in advance the calculation table based on one type of X-ray energy spectrum and the proportionality coefficient in another X-ray energy spectrum.

1…X線管,2…X線検出器,3…ガントリー,4…回転板,5…テーブル,6…被写体,7…円形の開口部,101…入力手段,102…撮影手段,103…画像生成手段,111…キーボード,112…マウス,113…メモリ,114…中央処理装置,115…HDD装置,116…ガントリー制御器,117…X線制御部,118…テーブル制御器,119…DAS,120…メモリ,121…中央処理装置,122…HDD装置,123…モニタ,131…撮影条件入力部,132…撮影制御部,133…撮影部,134…信号収集部,135…補正処理部,136…再構成処理部,137…画像表示部,141…モニタ画面,142…撮影領域選択リスト,143…本撮影のX線条件,144…はみ出し補正用撮影のX線条件,145…はみ出し補正用撮影のX線照射領域,146…はみ出し補正用撮影の補正対象リスト,151…解析的再構成機能,152…はみ出し補正機能,153…順投影機能,154…データ比較機能,155…逆投影機能,156…画像更新機能,161〜170…本発明による逐次近似再構成手法の計算ステップ,181…体軸方向z(断面方向),182…完全な計測領域,183…不完全な計測領域,184…不完全な計測領域内のテーブル,185…体軸方向z(体軸方向),186…中心スライス,191…解析的再構成機能,192…はみ出し補正機能,193…局所投影データ作成機能,194…順投影機能,195…データ比較機能,196…逆投影機能,197…画像更新機能,201〜203…本発明による局所投影データ作成機能の計算ステップ,211…関心領域,212…CT値増減の表示,221…解析的再構成機能,222…はみ出し補正機能,223…投影データ差分機能,224…順投影機能,225…データ比較機能,226…逆投影機能,227…画像更新機能,231〜235…本発明によるはみ出し補正機能および投影データ差分機能の計算ステップ,241…解析的再構成機能,242…はみ出し補正機能,243…投影データ差分機能,244…局所投影データ作成機能,245…順投影機能,246…データ比較機能,247…逆投影機能,248…画像更新機能,251…レーザ,252…体軸方向z,253…テーブルの支点,254…テーブルの計測点,255…テーブル5の撓み角θ,261〜265…本発明によるはみ出し補正機能の計算ステップ,271…構造物,272…構造物(三角),273…構造物(円),281…アフィン変換による平行移動,282…剛体変換または非剛体変換による移動,291…はみ出し補正用撮影の補正対象リスト,292…画像表示画面 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... X-ray tube, 2 ... X-ray detector, 3 ... Gantry, 4 ... Rotating plate, 5 ... Table, 6 ... Subject, 7 ... Circular opening part, 101 ... Input means, 102 ... Imaging means, 103 ... Image Generating means, 111... Keyboard, 112 .. mouse, 113 .. memory, 114... Central processing unit, 115... HDD device, 116 .. gantry controller, 117 .. X-ray controller, 118. ... Memory, 121 ... Central processing unit, 122 ... HDD device, 123 ... Monitor, 131 ... Shooting condition input unit, 132 ... Shooting control unit, 133 ... Shooting unit, 134 ... Signal collection unit, 135 ... Correction processing unit, 136 ... Reconstruction processing unit, 137 ... Image display unit, 141 ... Monitor screen, 142 ... Imaging region selection list, 143 ... X-ray condition for main imaging, 144 ... X-ray condition for imaging for overshoot correction, 45 ... X-ray irradiation area for projection for imaging, 146 ... List of correction target for imaging for projection, 151 ... Analytical reconstruction function, 152 ... Projection correction function, 153 ... Forward projection function, 154 ... Data comparison function, 155 ... Backprojection function, 156 ... Image update function, 161 to 170 ... Calculation step of successive approximation reconstruction method according to the present invention, 181 ... Body axis direction z (cross-sectional direction), 182 ... Complete measurement region, 183 ... Incomplete Measurement area, 184 ... Table in incomplete measurement area, 185 ... Body axis direction z (body axis direction), 186 ... Central slice, 191 ... Analytical reconstruction function, 192 ... Projection correction function, 193 ... Local projection data Creation function, 194 ... Forward projection function, 195 ... Data comparison function, 196 ... Back projection function, 197 ... Image update function, 201 to 203 ... Local projection according to the present invention Calculation step of data creation function, 211 ... region of interest, 212 ... display of CT value increase / decrease, 221 ... analytical reconstruction function, 222 ... protrusion correction function, 223 ... projection data difference function, 224 ... forward projection function, 225 ... Data comparison function, 226... Back projection function, 227... Image update function, 231 to 235. ... projection data difference function, 244 ... local projection data creation function, 245 ... forward projection function, 246 ... data comparison function, 247 ... back projection function, 248 ... image update function, 251 ... laser, 252 ... body axis direction z, 253 ... table fulcrum, 254 ... table measurement point, 255 ... deflection angle θ of table 5, 261 to 265 ... according to the present invention Calculation step of the correction function 271 ... Structure, 272 ... Structure (triangle), 273 ... Structure (circle), 281 ... Parallel movement by affine transformation, 282 ... Movement by rigid body transformation or non-rigid body transformation, 291 ... Projection Correction target list for correction shooting, 292... Image display screen

Claims (9)

X線を発生するX線発生部と、
被写体透過後の前記X線を検出するX線検出部と、
前記X線発生部と前記X線検出部を回転させて計測した前記X線検出部の検出信号から計測投影データを生成する投影データ計測部と、
前記回転計測において、一周分の回転角度のX線が計測される完全な計測領域と、一部の角度のX線が計測される不完全な計測領域に関して、前記計測投影データからX線吸収率の分布である第1CT画像を計算する画像計算部とを有し、
前記画像計算部は、前記第1CT画像の撮影前または後に計測した第2CT画像を利用して、前記第1CT画像の不完全な計測領域を補正し、第1CT補正画像を作成する機能と、
前記第1CT補正画像における一部の領域を計算から除外する機能と、
前記X線発生部と前記X線検出部を結ぶ経路上における前記除外処理した第1CT補正画像の積分値として第1計算投影データを取得する機能と、
前記第1計算投影データの値を計測投影データから差分して投影データ差分値を作成する機能と、
前記X線発生部と前記X線検出部を結ぶ経路上における前記一部領域の第1CT補正画像の積分値として第2計算投影データを取得する機能と、
前記第2計算投影データの値が前記投影データ差分値と等しくなるように、前記一部領域の第1CT補正画像を逐次的に修正する機能を具備することを特徴とするX線CT装置。
An X-ray generator that generates X-rays;
An X-ray detection unit for detecting the X-ray after passing through the subject;
A projection data measurement unit that generates measurement projection data from a detection signal of the X-ray detection unit measured by rotating the X-ray generation unit and the X-ray detection unit;
In the rotation measurement, the X-ray absorption rate is calculated from the measurement projection data with respect to a complete measurement region in which X-rays of rotation angles for one round are measured and an incomplete measurement region in which X-rays at some angles are measured. An image calculator that calculates a first CT image that is a distribution of
The image calculation unit uses a second CT image measured before or after the first CT image is captured, corrects an incomplete measurement region of the first CT image, and creates a first CT correction image;
A function of excluding a partial region in the first CT correction image from the calculation;
A function of acquiring first calculation projection data as an integral value of the first CT correction image subjected to the exclusion process on a path connecting the X-ray generation unit and the X-ray detection unit;
A function of creating a projection data difference value by subtracting the value of the first calculation projection data from the measurement projection data;
A function of acquiring second calculation projection data as an integral value of the first CT correction image of the partial region on the path connecting the X-ray generation unit and the X-ray detection unit;
An X-ray CT apparatus comprising a function of sequentially correcting the first CT correction image of the partial region so that the value of the second calculated projection data is equal to the projection data difference value.
請求項1に記載のX線CT装置において,被写体を固定するテーブルと,被写体撮影時のテーブル位置を計測する位置計測部を有し,The X-ray CT apparatus according to claim 1, further comprising a table for fixing the subject and a position measuring unit for measuring a table position at the time of photographing the subject.
前記画像計算部では,前記位置計測部で計測した位置情報を用いて,前記第1CT画像のテーブル位置に一致するように,前記第2CT画像から前記第1CT画像を補正する機能または前記第2CT画像の位置を合わせる機能を具備することを特徴とするX線CT装置。  The image calculation unit uses the position information measured by the position measurement unit to correct the first CT image from the second CT image so as to match the table position of the first CT image, or the second CT image An X-ray CT apparatus having a function of aligning the position of the X-ray CT.
請求項2のX線CT装置において,前記画像計算部では,前記位置計測部で計測した位置情報を用いて,被写体撮影時におけるテーブルの変形量を計算する機能と,前記第1CT画像のテーブル位置に一致するように,前記テーブルの変形量を利用して前記第2CT画像から前記第1CT画像を補正する機能または前記第2CT画像の位置を合わせる機能を具備することを特徴とするX線CT装置。The X-ray CT apparatus according to claim 2, wherein the image calculation unit uses a position information measured by the position measurement unit to calculate a table deformation amount at the time of photographing an object, and a table position of the first CT image. An X-ray CT apparatus comprising a function of correcting the first CT image from the second CT image using a deformation amount of the table so as to match the position of the second CT image or a function of aligning the position of the second CT image . 請求項3のX線CT装置において,被写体に応じたテーブルの変形量を保存する変形量保存部を有し,The X-ray CT apparatus according to claim 3, further comprising a deformation amount storage unit that stores a deformation amount of the table according to the subject.
前記画像計算部では,撮影する被写体に応じて前記変形量保存部から変形量を読み出し,前記第1CT画像のテーブル位置に一致するように,前記テーブルの変形量を利用して前記第2CT画像から前記第1CT画像を補正する機能または前記第2CT画像の位置を合わせる機能を具備することを特徴とするX線CT装置。  The image calculation unit reads the deformation amount from the deformation amount storage unit according to the subject to be photographed, and uses the deformation amount of the table to match the table position of the first CT image. An X-ray CT apparatus comprising a function of correcting the first CT image or a function of aligning the position of the second CT image.
請求項2乃至4のいずれかに記載のX線CT装置において,前記第1CT画像におけるテーブル位置と前記第2CT画像におけるテーブル位置に関して,位置合わせの評価指標である類似度を計算する類似度計算部を有し,5. The X-ray CT apparatus according to claim 2, wherein the similarity calculation unit calculates a similarity that is an evaluation index for alignment with respect to a table position in the first CT image and a table position in the second CT image. Have
画像計算部では,前記類似度計算部で計算した中から,高い類似度を示す前記第2CT画像のテーブル位置を算出し,算出したテーブル位置を利用して前記第2CT画像から前記第1CT画像を補正する機能または前記第2CT画像の位置を合わせる機能を具備することを特徴とするX線CT装置。  The image calculation unit calculates a table position of the second CT image showing a high similarity from the values calculated by the similarity calculation unit, and uses the calculated table position to calculate the first CT image from the second CT image. An X-ray CT apparatus comprising a function of correcting or a function of aligning the position of the second CT image.
請求項2乃至5のいずれかに記載のX線CT装置において,前記画像計算部では,前記第2CT画像から前記第1CT画像を補正する機能または前記第2CT画像の位置を合わせる機能と,前記第1CT画像のテーブル位置に一致するように,剛体変換または非剛体変換を利用して前記補正した第2CT補正画像または前記位置合わせした第2CT位置合わせ画像を変形させる機能を具備することを特徴とするX線CT装置。6. The X-ray CT apparatus according to claim 2, wherein the image calculation unit includes a function of correcting the first CT image from the second CT image or a function of aligning the position of the second CT image, and the first CT image. A function of deforming the corrected second CT corrected image or the aligned second CT aligned image using rigid transformation or non-rigid transformation so as to match the table position of the 1CT image is provided. X-ray CT system. 請求項2乃至6のいずれかに記載のX線CT装置において,前記X線発生部より複数種類の異なるエネルギースペクトルを有するX線を発生させたとき,前記画像計算部より取得した複数種類の異なるエネルギースペクトルのX線吸収率分布を保存するX線吸収率保存部を有し,7. The X-ray CT apparatus according to claim 2, wherein when the X-ray generation unit generates X-rays having a plurality of different energy spectra, the plurality of types acquired from the image calculation unit are different. Having an X-ray absorptivity storage unit for storing the X-ray absorptivity distribution of the energy spectrum;
前記画像計算部では,被写体撮影時のX線エネルギースペクトルに対応するX線吸収率を前記X線吸収率保存部から読み出し,前記第1CT画像または2CT画像のX線吸収率を修正する機能と,前記第2CT修正画像から前記第1CT修正画像を補正する機能または前記第2CT修正画像の位置を合わせる機能を具備することを特徴とするX線CT装置。  The image calculation unit reads an X-ray absorption rate corresponding to an X-ray energy spectrum at the time of photographing an object from the X-ray absorption rate storage unit, and corrects the X-ray absorption rate of the first CT image or the 2CT image; An X-ray CT apparatus comprising a function of correcting the first CT corrected image from the second CT corrected image or a function of aligning the position of the second CT corrected image.
請求項2乃至7のいずれかに記載のX線CT装置において,前記画像計算部は,前記第1CT画像の完全な計測領域に位置されるX線吸収率を用いて,前記補正した第2CT補正画像の不完全な計測領域に位置されるX線吸収率を修正する機能を具備することを特徴とするX線CT装置。8. The X-ray CT apparatus according to claim 2, wherein the image calculation unit uses the X-ray absorption rate located in a complete measurement region of the first CT image to correct the corrected second CT correction. An X-ray CT apparatus having a function of correcting an X-ray absorption rate located in an incomplete measurement region of an image. 請求項5のX線CT装置において,前記画像計算部は,前記類似度計算部で計算した類似度が閾値に達しない場合,前記補正または位置合わせ処理を適用できないことを表示する機能を具備することを特徴とするX線CT装置。6. The X-ray CT apparatus according to claim 5, wherein the image calculation unit has a function of displaying that the correction or the alignment process cannot be applied when the similarity calculated by the similarity calculation unit does not reach a threshold value. An X-ray CT apparatus characterized by that.
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