JP5608001B2 - Radiographic imaging method and apparatus - Google Patents
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Description
本発明は、放射線画像検出器を被写体の周りを周回させることによって、所定の撮影角度毎の放射線画像信号を取得し、その撮影角度毎の放射線画像信号に基づいて再構成処理を行って被写体の断層画像を生成する放射線画像撮影方法および装置に関するものである。 The present invention acquires a radiographic image signal for each predetermined imaging angle by rotating the radiographic image detector around the subject, performs a reconstruction process based on the radiographic image signal for each imaging angle, and The present invention relates to a radiographic imaging method and apparatus for generating a tomographic image.
従来、放射線源と放射線画像検出器とを被写体を中心として対向させて配置し、これらの組を被写体を中心として周回させて、様々な角度から放射線を照射して放射線画像を撮像し、その各角度の放射線画像を用いて断層画像を再構成して任意断面を表示する放射線CT画像撮影システムが臨床で広く利用されている。 Conventionally, a radiation source and a radiation image detector are arranged facing each other around a subject, and these sets are rotated around the subject, and radiation images are taken by irradiating radiation from various angles. A radiation CT image capturing system that reconstructs a tomographic image using an angle radiation image and displays an arbitrary cross section is widely used in clinical practice.
ここで、上述した放射線CT画像撮影システムにおける再構成法としては、大別すると解析的な解法(たとえばFBP(Filtered Back Projection)法など)と、断層の線吸収係数を行列でモデル化し、統計学的な考え方を用いて解く方法(たとえばML-EM(Maximum Likelihood - Expectation Maximization)法など)とに分けられる。前者を解析的手法、後者を代数的または統計学的手法などと呼ぶ。なお、本明細書においては、後者をまとめて統計学的手法と呼ぶことにする。そして、統計学的手法としては、反復計算を行う逐次近似法や反復法などがある。 Here, the reconstruction methods in the radiation CT imaging system described above can be broadly divided into analytical solutions (for example, FBP (Filtered Back Projection) method, etc.), and the line absorption coefficient of a fault is modeled as a matrix, and statistical And a method of solving using a general idea (for example, ML-EM (Maximum Likelihood-Expectation Maximization) method). The former is called an analytical method, and the latter is called an algebraic or statistical method. In the present specification, the latter is collectively referred to as a statistical method. Statistical methods include a successive approximation method and an iterative method that perform iterative calculations.
そして、逐次近似法は、FBP法と比較すると、一般的にS/Nが高く、高コントラスト部からストリークアーチファクトが発生しないという利点があるが、反復計算を行うため再構成処理に時間がかかるという欠点がある。 The successive approximation method has an advantage that the S / N is generally higher than that of the FBP method and streak artifacts are not generated from the high-contrast part. There are drawbacks.
したがって、これまでは再構成時間の問題のため、実際の診断装置に用いられることはほとんどなかった.しかし、S/Nが高いという性質から、近年再び注目を集め始めている。 Therefore, until now, it was rarely used in actual diagnostic equipment due to the problem of reconstruction time. However, due to its high S / N, it has recently attracted attention again.
ここで、FBP法と逐次近似法のノイズ特性について説明する。放射線画像検出器の分解能がn倍になった場合を考える。検出器素子面積は、おおよそ素子ピッチの2乗に比例するので、分解能がn倍になると素子面積は1/n2になる。そうすると同一のX線量で撮影した場合には1素子が受光する線量も1/n2になることになる。 Here, the noise characteristics of the FBP method and the successive approximation method will be described. Consider a case where the resolution of the radiation image detector is increased by n times. Since the detector element area is roughly proportional to the square of the element pitch, the element area becomes 1 / n 2 when the resolution is increased by n times. In this case, when the image is taken with the same X-ray dose, the dose received by one element is also 1 / n 2 .
そして、放射線画像検出器のノイズ要因としては、X線量子ノイズ、構造ノイズ、検出ノイズ、エリアシングノイズ、電気ノイズなどがあるが、これらの中でも多くの場合に支配的となるのが、X線量子ノイズである.X線量子ノイズは、単位面積当たりに降り注ぐ光子数の確率的なバラつきによって生じ、単位面積当たりの光子数の平均値(線量)の平方根によって求められる。これは、光子の存在確率がポアソン分布に従うことによる。つまり、単位面積当たり平均してN個の光子が照射された場合、各単位格子で観測された実際の光子数のバラつき(標準偏差)を求めるとN1/2となる。したがって、S/Nは、N÷N1/2=N1/2となる。 The noise factors of the radiation image detector include X-ray quantum noise, structural noise, detection noise, aliasing noise, and electric noise. Of these, X-rays are dominant in many cases. It is quantum noise. X-ray quantum noise is caused by a probabilistic variation in the number of photons falling per unit area, and is obtained by the square root of the average value (dose) of the number of photons per unit area. This is because the photon existence probability follows a Poisson distribution. That is, when an average of N photons are irradiated per unit area, N 1/2 is obtained when a variation (standard deviation) in the actual number of photons observed in each unit lattice is obtained. Therefore, S / N is N ÷ N 1/2 = N 1/2 .
そして、分解能がn倍になった場合の説明に戻ると、1素子が受光する線量が1/n2になるということはX線量子ノイズ起因のS/Nが1/nになるということになる。これが放射線画像検出器によって検出される2次元の放射線画像のノイズ特性である。そして、3次元の断層画像も、2次元の投影像の影響を受けるため、分解能がn倍になればS/Nは1/nになると考えられるが、FBP法ではそうはならない。すなわちFBP法の場合は、S/Nは1/n2になる。これはFBP法の再構成で用いられる再構成フィルタ関数が原因である。再構成フィルタ関数は、高周波ほど大きく増幅する性質があり、これによって高周波のノイズ成分が増幅されてしまうため、画像の分解能が高くなるほど、S/Nが悪化してしまう。 Returning to the description of the case where the resolution becomes n times, the dose received by one element becomes 1 / n 2 means that the S / N due to X-ray quantum noise becomes 1 / n. Become. This is the noise characteristic of a two-dimensional radiographic image detected by the radiographic image detector. Since the three-dimensional tomographic image is also affected by the two-dimensional projection image, the S / N is considered to be 1 / n when the resolution is increased n times, but this is not the case with the FBP method. That is, in the case of the FBP method, S / N is 1 / n 2 . This is due to the reconstruction filter function used in the reconstruction of the FBP method. The reconstruction filter function has a property that the higher the frequency, the higher the noise component. As a result, the high frequency noise component is amplified, so that the S / N deteriorates as the resolution of the image increases.
一方で、ML-EM法を始めとする逐次近似法は、再構成フィルタ関数のように高周波を一様に増幅することがないため、2次元の放射線画像の場合と同じく、S/Nは1/nになるだけで済む。 On the other hand, since the successive approximation method including the ML-EM method does not amplify the high frequency uniformly unlike the reconstruction filter function, the S / N is 1 as in the case of the two-dimensional radiation image. It only needs to be / n.
そして、分解能を高くしてもS/Nを一定に保つためには、照射線量を増やして1素子当たりの線量を一定に保てば良いが、分解能がn倍になった場合、FBP法ではn4倍の線量が必要となり、逐次近似法の場合はn2倍の線量が必要となる。つまり、高分解能になればなるほど、逐次近似法の方がS/Nの観点で有利になる。 In order to keep the S / N constant even if the resolution is increased, it is sufficient to increase the irradiation dose and keep the dose per element constant. However, when the resolution becomes n times, the FBP method The dose of n 4 times is required, and in the case of the successive approximation method, the dose of n 2 times is required. That is, the higher the resolution, the more advantageous the successive approximation method from the viewpoint of S / N.
近年のX線CT装置の分解能は、一般用で250μm、血管造影用で200μm、歯科用で100μm程度であるが、これ以上の高分解能化を実現しようとすると、FBP法では被爆線量が増えすぎるため、逐次近似法を応用した再構成法が利用され始めている。 The resolution of X-ray CT apparatuses in recent years is about 250 μm for general use, 200 μm for angiography, and about 100 μm for dental use. However, if higher resolution is to be achieved, the FBP method will increase the exposure dose too much. For this reason, reconstruction methods using the successive approximation method have begun to be used.
ここまでは、分解能とS/Nの関係に焦点を当てて逐次近似法の利点を述べたが、逐次近似法はS/Nに関してFBP法より優れている点がもう1点ある。それは、撮影枚数とS/Nの関係である.たとえば、撮影枚数がn倍になった場合、FBP法を用いたときのS/Nはn1/2倍になる.これは、分解能のときの平均光子数とバラつきの考え方と同様である。一方、逐次近似法の場合は、撮影枚数が変化することによってほとんどS/Nが変化しないという性質を持つ。つまり、放射線画像1枚当たりの線量が十分であれば、枚数を減らしてもS/Nは悪化せず、枚数を減らした分だけ被曝線量を減らすことができる。 Up to this point, the advantages of the successive approximation method have been described focusing on the relationship between the resolution and the S / N, but the successive approximation method has one more advantage over the FBP method with respect to the S / N. That is the relationship between the number of shots and S / N. For example, when the number of shots becomes n times, the S / N when using the FBP method becomes n 1/2 times. This is the same as the concept of the average photon number and variation at the time of resolution. On the other hand, the successive approximation method has the property that the S / N hardly changes as the number of shots changes. That is, if the dose per radiation image is sufficient, the S / N does not deteriorate even if the number of sheets is reduced, and the exposure dose can be reduced by the amount of reduction.
しかしながら、撮影枚数を減らすことはS/N以外の点で画質悪化を引き起こす。具体的には、データの不足が原因で真の解に収束せず、図9に示すようにエッジ部からのストリークアーチファクト発生や、微小な物体のコントラスト低下を招いてしまう。 However, reducing the number of shots causes image quality deterioration at points other than S / N. Specifically, it does not converge to a true solution due to lack of data, and as shown in FIG. 9, streak artifacts are generated from the edge portion and the contrast of a minute object is reduced.
この問題は、解に対する先見情報を与えることで解決することができ、従来は、逐次近似法に与える初期画像としては、通常ベタ画像(無地の画像)で問題ないとされている。 This problem can be solved by giving foresight information to the solution. Conventionally, it is considered that there is no problem with a normal solid image (a plain image) as an initial image given to the successive approximation method.
この初期画像に,最初から分かっている断層像の特徴を与えて置くことで,解への収束性を増し,また,誤った解へ収束してしまうのを防ぐことができる。特許文献1には逐次近似法の初期画像を設定する方法が提案されており、特許文献1においてはFBP法による再構成像を初期画像として与える方法が提案されている。 By giving the characteristics of the tomographic image known from the beginning to this initial image, the convergence to the solution can be increased and the convergence to the wrong solution can be prevented. Patent Document 1 proposes a method of setting an initial image of the successive approximation method, and Patent Document 1 proposes a method of giving a reconstructed image by the FBP method as an initial image.
しかしながら、単純に撮影枚数を減らし、初期画像としてFBP法による再構成像を用いるようにした場合、逐次近似法でアーチファクトが出るほどの投影枚数不足の状態では、FBP法を用いたとしてもアーチファクトが出てしまうことになる。そして、逐次近似法で再構成する際、FBP法で発生したストリークアーチファクトが残ったまま収束してしまう恐れがある。 However, if the number of shots is simply reduced and a reconstructed image based on the FBP method is used as the initial image, the artifacts may be generated even if the FBP method is used in a state where the number of projections is insufficient to produce an artifact by the successive approximation method. It will come out. When reconstructing using the successive approximation method, the streak artifacts generated by the FBP method may remain converged.
本発明は、上記の事情に鑑み、少ない線量の撮影で、逐次近似法のノイズ利得を生かしつつ、アーチファクトがない再構成像を取得することができる放射線画像撮影方法および装置を提供することを目的とする。 In view of the above circumstances, an object of the present invention is to provide a radiographic imaging method and apparatus capable of acquiring a reconstructed image free from artifacts while taking advantage of the noise gain of the successive approximation method with imaging with a small dose. And
本発明の放射線画像撮影方法は、放射線源から射出され、被写体を透過した放射線を検出して被写体の放射線画像を表す放射線画像信号を出力する放射線画像検出器および放射線源のうちの少なくとも一方を被写体の周りを周回させるとともに、所定の撮影角度毎の放射線の被写体への照射によって放射線画像検出器から出力された撮影角度毎の放射線画像信号を取得し、その撮影角度毎の放射線画像信号に基づいて再構成を行って被写体の断層画像を生成する放射線画像撮影方法において、一部の撮影角度において第1の線量の放射線が射出されるように放射線源を制御するとともに、一部以外の撮影角度において第1の線量よりも低い第2の線量の放射線が射出されるように放射線源を制御し、第1の線量の放射線の照射によって放射線画像検出器から出力された第1の放射線画像信号と第2の線量の放射線の照射によって放射線画像検出器から出力された第2の放射線画像信号とに基づいて、解析的手法を用いて再構成を行って初期再構成画像を生成し、その初期再構成画像と第1の放射線画像信号とに基づいて、統計学的手法を用いて再構成を行って被写体の断層画像を生成することを特徴とする。 The radiographic imaging method of the present invention is a radiographic image detector that detects radiation emitted from a radiation source and transmitted through the subject and outputs a radiographic image signal representing the radiographic image of the subject, and at least one of the radiation source and the subject A radiographic image signal for each radiographing angle output from the radiographic image detector by irradiating the subject with radiation for each predetermined radiographing angle, and based on the radiographic image signal for each radiographing angle In the radiographic imaging method for generating a tomographic image of a subject by performing reconstruction, the radiation source is controlled so that a first dose of radiation is emitted at some imaging angles, and at other imaging angles. The radiation source is controlled so that a second dose of radiation lower than the first dose is emitted, and the radiation is irradiated by the irradiation of the first dose of radiation. Based on the first radiation image signal output from the image detector and the second radiation image signal output from the radiation image detector by irradiation with the second dose of radiation, reconstruction is performed using an analytical method. To generate an initial reconstructed image, and based on the initial reconstructed image and the first radiation image signal, reconstruct using a statistical method to generate a tomographic image of the subject. And
本発明の放射線画像撮影装置は、放射線を射出する放射線源と、放射線源から射出され、被写体を透過した放射線を検出して被写体の放射線画像を表す放射線画像信号を出力する放射線画像検出器と、放射線源および放射線画像検出器のうちの少なくとも一方を被写体の周りを周回させる回転駆動部と、所定の撮影角度毎の放射線の被写体への照射によって放射線画像検出器から出力された撮影角度毎の放射線画像信号を取得し、その撮影角度毎の放射線画像信号に基づいて再構成を行って被写体の断層画像を生成する再構成部とを備えた放射線画像撮影装置において、一部の撮影角度において第1の線量の放射線が射出されるように放射線源を制御するとともに、一部以外の撮影角度において第1の線量よりも低い第2の線量の放射線が射出されるように放射線源を制御する放射線源制御部を備え、再構成部が、第1の線量の放射線の照射によって放射線画像検出器から出力された第1の放射線画像信号と第2の線量の放射線の照射によって放射線画像検出器から出力された第2の放射線画像信号とに基づいて、解析的手法を用いて再構成を行って初期再構成画像を生成し、その初期再構成画像と第1の放射線画像信号とに基づいて、統計学的手法を用いて再構成を行って被写体の断層画像を生成するものであることを特徴とする。 A radiation image capturing apparatus of the present invention includes a radiation source that emits radiation, a radiation image detector that detects radiation emitted from the radiation source and transmitted through the subject, and outputs a radiation image signal representing the radiation image of the subject; A rotation drive unit that circulates at least one of the radiation source and the radiation image detector around the subject, and radiation at each imaging angle output from the radiation image detector by irradiation of the subject with radiation at each predetermined imaging angle In a radiographic imaging apparatus including a reconstruction unit that acquires an image signal and reconstructs based on a radiographic image signal for each imaging angle to generate a tomographic image of the subject, the radiographic imaging apparatus includes a first at some imaging angles. The radiation source is controlled such that a second dose of radiation is emitted, and a second dose of radiation lower than the first dose is emitted at other imaging angles. A radiation source control unit that controls the radiation source, and the reconstruction unit includes a first radiation image signal output from the radiation image detector by irradiation of the first dose of radiation and a second dose of radiation. Based on the second radiation image signal output from the radiation image detector by irradiation of radiation, reconstruction is performed using an analytical method to generate an initial reconstructed image, and the initial reconstructed image and the first reconstructed image The tomographic image of the subject is generated by performing reconstruction using a statistical method based on the radiographic image signal.
また、上記本発明の放射線画像撮影装置においては、再構成部を、解析的手法としてFBP法を用いるものとできる。 In the radiographic imaging apparatus of the present invention, the reconstruction unit can use the FBP method as an analytical method.
また、再構成部を、統計学的手法として逐次近似法を用いるものとできる。 Further, the reconstruction unit can use a successive approximation method as a statistical method.
また、初期再構成画像または第1の放射線画像信号および第2の放射線画像信号に対して、高周波成分を除去する処理を施す高周波除去部を設けることができる。また、第1の放射線画像信号および第2の放射線画像信号に縮小処理を施す縮小処理部を設けることができる。 In addition, it is possible to provide a high-frequency removal unit that performs a process of removing a high-frequency component on the initial reconstructed image or the first radiation image signal and the second radiation image signal. In addition, a reduction processing unit that performs reduction processing on the first radiation image signal and the second radiation image signal can be provided.
また、縮小処理の施された第1の放射線画像信号と第2の放射線画像信号とに基づいて生成された初期再構成画像に対して拡大処理を施す拡大処理部を設けることができる。 In addition, an enlargement processing unit that performs an enlargement process on the initial reconstructed image generated based on the first radiographic image signal and the second radiographic image signal subjected to the reduction process can be provided.
また、放射線画像検出器を多数の画素から構成されるものとし、第2の放射線画像信号を放射線画像検出器から読み出す際、複数の画素の電荷信号を加算して読み出すビニング読出しを行う読出制御部と、第1の放射線画像信号に縮小処理を施す縮小処理部とを設けることができる。 Further, the radiological image detector is composed of a large number of pixels, and when the second radiographic image signal is read out from the radiographic image detector, a reading control unit that performs binning reading that adds and reads out the charge signals of a plurality of pixels And a reduction processing unit that performs a reduction process on the first radiation image signal.
また、縮小処理の施された第1の放射線画像信号と、ビニング読出しによって放射線画像検出器から出力された第2の放射線画像信号とに基づいて生成された初期再構成画像に対して拡大処理を施す拡大処理部を設けることができる。 Further, enlargement processing is performed on the initial reconstructed image generated based on the first radiation image signal subjected to the reduction processing and the second radiation image signal output from the radiation image detector by binning readout. An enlargement processing unit to be applied can be provided.
また、縮小処理として、ビニング処理を用いることができる。 A binning process can be used as the reduction process.
また、放射線源制御部を、第1の線量の放射線が射出される撮影角度の数の方が第2の線量の放射線が射出される撮影角度の数よりも少なくなるように放射線源を制御するものとできる。 The radiation source control unit controls the radiation source so that the number of imaging angles at which the first dose of radiation is emitted is smaller than the number of imaging angles at which the second dose of radiation is emitted. I can do it.
また、第1の線量の放射線が射出される撮影角度の数を第2の線量の放射線が射出される撮影角度の1/5以上1/3以下とすることができる。 Further, the number of imaging angles at which the first dose of radiation is emitted can be 1/5 or more and 1/3 or less of the imaging angle at which the second dose of radiation is emitted.
また、第2の線量を第1の線量の1/8以上1/4以下とすることができる。 Further, the second dose can be set to 1/8 or more and 1/4 or less of the first dose.
本発明の放射線画像撮影方法および装置によれば、一部の撮影角度において第1の線量の放射線が射出されるように放射線源を制御するとともに、一部以外の撮影角度において第1の線量よりも低い第2の線量の放射線が射出されるように放射線源を制御し、第1の線量の放射線の照射によって放射線画像検出器から出力された第1の放射線画像信号と第2の線量の放射線の照射によって放射線画像検出器から出力された第2の放射線画像信号とに基づいて、解析的手法を用いて再構成を行って初期再構成画像を生成し、その初期再構成画像と第1の放射線画像信号とに基づいて、統計学的手法を用いて再構成を行って被写体の断層画像を生成するようにしたので、初期再構成画像については、撮影枚数を減らすことがないのでストリークアーチファクトの発生を抑制することができるとともに、一部の放射線画像信号については低線量で撮影を行うようにしたので被曝量を軽減することができ、さらに、最終的な再構成については統計学的手法を用いることによってS/Nの良い断層画像を取得することができる。 According to the radiographic imaging method and apparatus of the present invention, the radiation source is controlled so that the first dose of radiation is emitted at a part of the imaging angles, and at the other imaging angles than the first dose. The radiation source is controlled so that a lower second dose of radiation is emitted, and the first radiation image signal and the second dose of radiation output from the radiation image detector by the irradiation of the first dose of radiation. Based on the second radiographic image signal output from the radiographic image detector by the irradiation, an reconstruction is performed using an analytical method to generate an initial reconstructed image. The initial reconstructed image and the first reconstructed image Since the tomographic image of the subject is generated by using a statistical method based on the radiographic image signal, the number of captured images is not reduced for the initial reconstructed image. The generation of artifacts can be suppressed, and some radiation image signals can be taken at a low dose, so that the exposure dose can be reduced, and the final reconstruction can be performed statistically. By using this method, a tomographic image with a good S / N can be acquired.
また、初期再構成画像または第1の放射線画像信号および第2の放射線画像信号に対して、高周波成分を除去する処理を施すようにした場合には、低線量撮影の放射線画像信号を用いることによって発生するS/Nの劣化を抑制することができ、さらにS/Nの向上した断層画像を取得することができる。 In addition, when processing for removing high-frequency components is performed on the initial reconstructed image or the first radiation image signal and the second radiation image signal, the radiation image signal of low-dose imaging is used. S / N degradation that occurs can be suppressed, and a tomographic image with improved S / N can be acquired.
以下、図面を参照して本発明の放射線画像撮影装置の一実施形態を用いた放射線CT画像撮影システムについて説明する。まず、本放射線CT画像撮影システム全体の概略構成について説明する。図1は、本放射線CT画像撮影システムの概略構成を示す図である。 A radiation CT image capturing system using an embodiment of a radiation image capturing apparatus of the present invention will be described below with reference to the drawings. First, a schematic configuration of the entire radiation CT image capturing system will be described. FIG. 1 is a diagram showing a schematic configuration of the present radiation CT image capturing system.
本放射線CT画像撮影システムは、図1に示すように、被写体Pの放射線画像の撮影を行なう撮影装置1と、被写体Pを支持するための支持台であるベッド22と、撮影装置1に接続され、撮影装置1の制御を行うとともに、撮影により得られた放射線画像信号の処理を行うコンピュータ30と、このコンピュータ30に接続されたモニタ31とを備えている。
As shown in FIG. 1, the radiation CT image imaging system is connected to an imaging apparatus 1 that captures a radiographic image of a subject P, a
撮影装置1は、円錐状の放射線を射出する放射線源10、放射線源10から射出された放射線を検出する放射線検出部11、放射線源10および放射線検出部11が端部にそれぞれ対向して設けられ、これらを保持するCアーム12と、このCアーム12を回転させる回転駆動部15と、回転駆動部15を保持するアーム20と備えている。
The imaging apparatus 1 includes a
Cアーム12は、回転駆動部15に対して、回転軸Cの周りに360°回転可能に取り付けられている。また、アーム20は可動部20aを備えるとともに、天井に対して移動可能に設置された基部21に保持されている。そして、Cアーム12は、基部21を移動させることによって撮影室内において広範の位置に移動可能であるとともに、アーム20の可動部20aを可動させることによって回転方向(回転軸角度)も変更可能に構成されている。
The
放射線源10と放射線検出部11とは回転軸Cを間に挟んで対向配置されており、放射線CT画像撮影を行うときには、回転軸C、放射線源10、放射線検出部11の互いの位置関係は固定された状態で、Cアーム12が回転駆動部15によって180°〜360°回転させられる。
The
図2に、放射線検出部11とコンピュータ30の内部の概略構成を示すブロック図を示す。
FIG. 2 is a block diagram illustrating a schematic configuration inside the
放射線検出部11は、図2に示すように、被写体Pを透過した放射線の照射を受けて電荷を発生し、被写体Pの放射線画像を表す放射線画像信号を出力する放射線画像検出器11aと、放射線画像検出器11aから出力された放射線画像信号に対して所定の信号処理を施す信号処理部11bとを備えている。
As shown in FIG. 2, the
放射線画像検出器11aは、放射線画像の記録と読出しを繰り返して行うことができるものであり、放射線の照射を直接受けて電荷を発生する、いわゆる直接型の放射線画像検出器を用いてもよいし、放射線を一旦可視光に変換し、その可視光を電荷信号に変換する、いわゆる間接型の放射線画像検出器を用いるようにしてもよい。また、放射線画像信号の読出方式としては、TFT(thin film transistor)スイッチをオン・オフされることによって放射線画像信号が読みだされる、いわゆるTFT読出方式のものを用いることが望ましいが、これに限らずその他のものを用いるようにしてもよい。なお、本実施形態においては、画素サイズが200μmのTFT読出方式の放射線画像検出器を用いるものとする。
The
信号処理部11bは、放射線画像検出器11aから読み出された電荷信号を電圧信号に変換するチャージアンプなどからなるアンプ部や、アンプ部から出力された電圧信号をデジタル信号に変換するAD変換部などを備えている。
The
コンピュータ30は、中央処理装置(CPU)および半導体メモリやハードディスクやSSD等のストレージデバイスなどを備えており、これらのハードウェアによって、低線量画像メモリ30a、高線量画像メモリ30b、LPF処理部30c、FBP法再構成部30d、初期再構成画像メモリ30e、逐次近似法再構成部30fおよび撮影制御部30gが構成されている。
The
低線量画像メモリ30aは、Cアーム12の一部の撮影角度において、相対的に低線量の放射線の被写体への照射によって放射線画像検出器11aにより検出された第2の放射線画像信号を一時的に記憶するものである。
The low-
高線量画像メモリ30bは、上述した低線量の放射線画像の撮影角度以外のCアーム12の撮影角度において、相対的に高線量の放射線の被写体への照射によって放射線画像検出器11aにより検出された第1の放射線画像信号を一時的に記憶するものである。
The high-
LPF処理部30cは、低線量画像メモリ30aから読み出された第2の放射線画像信号と高線量画像メモリ30bから読み出された第1の放射線画像信号とに対して、高周波成分を除去するローパスフィルタ処理を施すものである。
The
FPB法再構成部30dは、LPF処理部30cにおいてローパスフィルタ処理の施された第1の放射線画像信号と第2の放射線画像信号とを用いて、解析的手法を用いて再構成を行って初期再構成画像を生成するものである。具体的には、本実施形態においては、解析的手法の再構成方法としてFBP(Filtered Back Projection)法を用いて初期再構成画像を生成する。なお、実施形態においてはFBP法を用いるようにしたが、解析的手法であればその他の再構成方法を用いるようにしてもよく、たとえば、FFT(Fast Fourier Transform)法やコンボリューション法などを用いることができる。
The FPB
初期再構成画像メモリ30eは、FBP法再構成部30dにおいて生成された初期再構成画像を一時的に記憶するものである。
The initial
逐次近似法再構成部30fは、初期再構成画像メモリ30eから読み出された初期再構成画像と、高線量画像メモリ30bから読み出された第1の放射線画像信号を用いて、統計学的手法を用いて再構成を行って最終的な被写体の断層画像を生成するものである。具体的には、本実施形態においては、統計学的手法の再構成方法として、反復計算によって収束解を得る逐次近似法を用いて断層画像を生成する。なお、本実施形態においては逐次近似法の一つとしてML−EM(Maximum Likelihood - Expectation Maximization)法を用いるが、これに限らず、OS−EM(Orderd Subsets Expectation Maximization)法、MAP-EM(Maximum A Posteriori - Expectation Maximization)法、その他、ART(Algebraic Reconstruction Techniques)、SIRT法(Simultaneous Interactive Reconstruction Techniques)、SART(Statistical Algebraic Reconstruction Techniques)、IRT(Iterative Reconstruction Techniques)などと分類される方法を用いることができる。
The successive approximation
撮影制御部30gは、回転駆動部15によるCアーム12の回転動作と、放射線源10から射出される放射線の照射タイミングとを駆動制御するものである。具体的な制御方法については後で詳述する。
The
モニタ31は、コンピュータ30から出力された被写体の断層画像を表す画像信号に基づいて、断層画像もしくは複数枚の断層画像によって構成される3次元画像を表示するものである。
The
次に、本放射線CT画像撮影システムの作用について、図3に示すフローチャートを参照しながら説明する。 Next, the operation of this radiation CT image capturing system will be described with reference to the flowchart shown in FIG.
まず、被写体Pをベッド22上に横たわらせ、被写体Pの体の略中心を回転軸Cとして、この回転軸Cを挟んで放射線源10と放射線検出部11とが対称位置に配されるようにCアーム12の位置決めが行なわれる。Cアーム12の移動は、使用者によるコンピュータ30の操作に基づいて行なわれる。
First, the subject P is laid on the
次に、撮影者によって所定の入力部を用いて撮影条件が入力される。具体的には、高線量の放射線の照射による放射線画像の撮影の際における放射線の線量、撮影枚数および撮影角度ピッチと、低線量の放射線の照射による放射線画像の撮影の際における放射線の線量、撮影枚数および撮影角度ピッチが入力される。具体的には、本実施形態においては、高線量撮影条件として、放射線画像1枚当たりの線量20 uGy/projection、撮影枚数50枚、撮影角度ピッチ4度を設定入力し、また、低線量撮影条件として、放射線画像1枚当たりの線量2.5 uGy/projection、撮影枚数150枚を設定入力し、撮影角度ピッチとしては高線量撮影間を1度刻みで撮影するよう設定入力するものとする。 Next, photographing conditions are input by the photographer using a predetermined input unit. Specifically, the radiation dose, the number of radiographs, and the imaging angle pitch when capturing a radiographic image by irradiating with a high dose of radiation, and the radiation dose when capturing a radiographic image by irradiating with a low dose of radiation The number of images and the shooting angle pitch are input. Specifically, in this embodiment, as a high-dose imaging condition, a dose of 20 uGy / projection per radiographic image, 50 imaging images, and an imaging angle pitch of 4 degrees are set and input. Assuming that the dose per radiation image is 2.5 uGy / projection and the number of radiographs is 150, and the radiographing angle pitch is set and inputted so that radiographing is performed at intervals of 1 degree.
ここで、本実施形態においては、上述したような撮影枚数と放射線の線量に設定するようにしたが、このときの被曝量の低減の効果について、以下に説明する。 Here, in the present embodiment, the number of shots and the radiation dose are set as described above. The effect of reducing the exposure dose at this time will be described below.
まず、従来の撮影方法における被曝量を検討すると、被写体の大きさや対象のコントラストにもよるが、石灰化や体表面などの高コントラスト部からのストリークアーチファクトを目立たなくさせる撮影枚数はFBP法を用いた場合で200枚、ML−EM法の場合で100枚程度である。また、ML−EM法において、石灰化のコントラストが低下しないための条件もおおよそこの程度となる。したがって、ML−EM法を用いて、放射線画像1枚当たりの放射線の線量を20 uGy/projectionとし、撮影枚数を100枚とすると総被曝量は2mGyとなる。 First, considering the exposure dose in conventional imaging methods, the FBP method is used for the number of images to make streak artifacts inconspicuous from high-contrast areas such as calcification and body surface, depending on the size of the subject and the contrast of the subject. In the case of the ML-EM method, the number is about 100. Further, in the ML-EM method, the conditions for preventing the contrast of calcification from being lowered are approximately this level. Therefore, using the ML-EM method, if the radiation dose per radiographic image is 20 uGy / projection and the number of radiographs is 100, the total exposure dose is 2 mGy.
一方、上述した本実施形態の撮影条件によれば、高線量撮影条件として、放射線画像1枚当たりの放射線の線量を20 uGy/projection、撮影枚数を50枚とし、低線量撮影条件として放射線画像1枚当たりの放射線の線量を2.5 uGy/projection、撮影枚数を150枚としたので、総被曝量は1 mGy + 375 uGy = 1.38 mGyとなり、上述した従来の総被曝量よりも被曝量が3割程度低減されることがわかる。 On the other hand, according to the imaging conditions of this embodiment described above, the radiation dose per radiographic image is 20 uGy / projection, the number of radiographs is 50, and the radiographic image 1 is used as the low-dose imaging condition. Since the radiation dose per shot was 2.5 uGy / projection and the number of shots was 150, the total exposure was 1 mGy + 375 uGy = 1.38 mGy, which was about 30% of the conventional total exposure described above. It can be seen that it is reduced.
なお、本実施形態においては、高線量撮影の撮影枚数を低線量撮影の撮影枚数の1/3となるようにしたが、高線量撮影の撮影枚数の方を低線量撮影の撮影枚数よりも少ない枚数とするのであれば、その他の撮影枚数を設定するようにしてもよい。ただし、高線量撮影の撮影枚数が低線量撮影の撮影枚数の1/5以上1/3以下とすることがより好ましい。 In this embodiment, the number of high-dose shots is set to 1/3 of the number of low-dose shots. However, the number of high-dose shots is smaller than the number of low-dose shots. If the number is set, other number of shots may be set. However, it is more preferable that the number of high-dose imaging be 1/5 or more and 1/3 or less of the number of low-dose imaging.
また、本実施形態においては、低線量撮影の線量を高線量撮影の線量の1/8となるようにしたがその他の比率を設定するようにしてもよい。ただし、低線量撮影の線量が高線量撮影の線量の1/8以上1/4以下とすることがより好ましい。 In the present embodiment, the dose for low-dose imaging is set to 1/8 of the dose for high-dose imaging, but other ratios may be set. However, it is more preferable that the dose for low-dose imaging is 1/8 to 1/4 of the dose for high-dose imaging.
そして、設定入力された撮影条件は撮影制御部30gに入力され、撮影制御部30gは、設定入力された撮影条件に基づいて、撮影角度毎の放射線の線量テーブルを作成する(S12)。本実施形態においては、上述したように撮影角度ピッチ4度で高線量によって撮影し、その高線量撮影間を1度刻みで低線量によって撮影するよう設定したので、図4に示すような撮影タイミングで高線量撮影と低線量撮影とが交互に繰り返されて行われるような線量テーブルが作成される。この線量テーブルは、撮影角度とその撮影角度における放射線の線量とを対応づけたテーブルである。なお、図4は撮影タイミングを示す模式図であって撮影角度を正確に表したものではない。
The imaging conditions set and input are input to the
また、本実施形態においては、図4に示すような撮影タイミングで高線量の撮影と低線量の撮影を行うようにしたが、これに限らず、たとえば、図5に示すように、0度〜180度の撮影角度の範囲において高線量の撮影を行い、180度〜360度の範囲で低線量の撮影を行うようにしてもよい。 In the present embodiment, high-dose imaging and low-dose imaging are performed at the imaging timing as shown in FIG. 4, but not limited thereto, for example, as shown in FIG. High-dose imaging may be performed in the range of the imaging angle of 180 degrees, and low-dose imaging may be performed in the range of 180 degrees to 360 degrees.
そして、撮影者により撮影開始ボタン(図示省略)が押下されて撮影開始指示が入力され、Cアーム12の回転動作が開始される(S12)。
Then, a photographing start button (not shown) is pressed by the photographer, a photographing start instruction is input, and the rotation operation of the C-
そして、撮影制御部30gは、Cアーム12の回転に応じた撮影角度を順次取得し(S16)、その撮影角度が線量テーブルに設定された撮影角度になった場合には(S20)、その撮影角度における放射線の線量を線量テーブルから取得し、その線量に応じた放射線が射出されるように放射線源10に制御信号を出力する。
Then, the
そして、撮影制御部30gから出力された制御信号に応じて放射線源10から放射線が射出され、被写体Pを透過した放射線が放射線画像検出器11aによって検出されるとともに、その放射線画像検出器11aによって検出された電荷信号の読出しが行われる。
Then, radiation is emitted from the
放射線画像検出器11aから読み出された電荷信号は、信号処理部11bにおいて所定の処理が施された後、コンピュータ30に出力される。そして、コンピュータ30に出力された放射線画像信号が、低線量の撮影によって取得されたものである場合には、コンピュータ30の低線量画像メモリ30aに記憶され、高線量の撮影によって取得されたものである場合には、コンピュータ30の高線量画像メモリ30bに記憶される(S24)。
The charge signal read from the
そして、線量テーブルの撮影角度と放射線の線量に基づいて、上記と同様にして放射線の照射と放射線画像検出器11aからの放射線画像信号の読出しおよび記憶とが順次行われ(S16〜S24)、撮影角度が撮影終了角度に達した時点でCアーム12の回転が停止され、撮影が終了する(S18,YES,S26)。
Then, based on the imaging angle of the dose table and the radiation dose, the irradiation of radiation and the reading and storage of the radiation image signal from the
次に、上述したようにしてコンピュータ30に記憶された高線量撮影の放射線画像信号(以下、第1の放射線画像信号という)と低線量の放射線画像信号(以下、第2の放射線画像信号という)とに基づいて被写体Pの断層画像を生成する作用について、図6に示すフローチャートを参照しながら説明する。
Next, a high-dose radiographic image signal (hereinafter referred to as a first radiographic image signal) and a low-dose radiographic image signal (hereinafter referred to as a second radiographic image signal) stored in the
まず、低線量画像メモリ30aから第2の放射線画像信号が読み出されるとともに、高線量画像メモリ30bから第1の放射線画像信号が読み出される(S30)。そして、読み出された第1および第2の放射線画像信号はLPF処理部30cに入力され、LPF処理部30cにおいて、第1および第2の放射線画像信号に対してローパスフィルタ処理が施される(S32)。
First, the second radiation image signal is read from the low-
そして、ローパスフィルタ処理の施された第1および第2の放射線画像信号は、FBP法再構成部30dに入力され、FBP法再構成部30dにおいて、第1の放射線画像信号と第2の放射線画像信号とを用いて、FBP法によって再構成処理が施されて初期再構成画像が生成される(S34)。そして、この初期再構成画像は初期再構成画像メモリ30eに記憶される(S36)。
The first and second radiation image signals subjected to the low-pass filter processing are input to the FBP
次に、高線量画像メモリ30bに記憶された第1の放射線画像信号と初期再構成画像メモリ30eに記憶された初期再構成画像とが読み出され、逐次近似法再構成部30fに入力される(S38)。そして、逐次近似法再構成部30fにおいては、初期再構成画像を初期値として、第1の放射線画像信号を用いてML−EM法によって再構成処理が施されて被写体Pの断層画像が生成されて取得される(S40,S42)。
Next, the first radiation image signal stored in the high-
そして、逐次近似法再構成部30fにおいて生成された断層画像を表す画像信号に対して所定の信号処理が施されて表示用断層画像信号が生成され、その表示用断層画像信号はモニタ31に出力され、モニタ31において表示用断層画像信号に基づいて被写体Pの断層画像が表示される。なお、モニタ31に表示される画像としては、1枚の断層画像でも良いし、複数の断層画像から構成される3次元画像でもよい。
Then, predetermined signal processing is performed on the image signal representing the tomographic image generated by the successive approximation
なお、上記実施形態の説明においては、初期再構成画像を再構成する前の第1および第2の放射線画像信号にローパスフィルタ処理を施すようにしたが、これに限らず、初期再構成画像に対して高周波成分を除去するような処理を施すようにしてもよい。具体的には、FBP法による再構成処理の際に用いる再構成フィルタ関数として、高周波成分を下げる特性をもつものを利用するようにすればよい。 In the description of the above embodiment, the low-pass filter processing is performed on the first and second radiation image signals before reconstructing the initial reconstructed image. On the other hand, processing for removing high frequency components may be performed. Specifically, a reconstruction filter function used in the reconstruction process by the FBP method may be used having a characteristic that lowers the high frequency component.
また、上述したように第1および第2の放射線画像信号や初期再構成画像に対して高周波成分を除去する処理を施すのではなく、第1および第2の放射線画像信号に対して、縮小処理を施すことによっても同等の効果を得ることができる。なお、ここでは、縮小処理の一つとしてビニング処理を行う場合について説明するが、ビニング処理に限らずその他の縮小処理を施すようにしてもよい。 In addition, as described above, the first and second radiographic image signals and the initial reconstructed image are not subjected to the process of removing the high frequency component, but the first and second radiographic image signals are reduced. The same effect can be obtained by applying the above. Here, a case where the binning process is performed as one of the reduction processes will be described. However, the present invention is not limited to the binning process, and other reduction processes may be performed.
上述したビニング処理を行う実施形態のコンピュータ35は、図7に示すように、LPF処理部の代わりに、第1および第2の放射線画像信号に対してビニング処理を施すビニング処理部30hと、拡大処理部30iとを備えている。
As shown in FIG. 7, the
そして、この実施形態の場合には、高線量画像メモリ30bから読み出された第1の放射線画像信号と低線量画像メモリ30aから読み出された第2の放射線画像信号とに対してビニング処理部30hにおいてビニング処理が施される。なお、ビニング処理とは、たとえば複数の画素信号を加算平均などして1つの画素信号とする処理である。ビニング処理の際に加算される画素数については、所望のカットオフ周波数に応じた画素数がビニング処理部30hに予め設定されているものとする。
In the case of this embodiment, a binning processing unit is applied to the first radiation image signal read from the high-
そして、そのビニング処理後の第1および第2の放射線画像信号はFBP法再構成部30dに入力され、FBP法再構成部30dにおいて、この第1の放射線画像信号と第2の放射線画像信号とを用いて、FBP法によって再構成処理が施されて初期再構成画像が生成される。
Then, the first and second radiographic image signals after the binning processing are input to the FBP
次に、FBP法再構成部30dによって生成された初期再構成画像は拡大処理部30iに出力され、拡大処理部30iにおいて拡大処理が施される。このように拡大処理を施すのはビニング処理によって解像度が低下しているからである。したがって、拡大処理としては、ビニング処理前の第1および第2の放射線画像信号の画素数と同じ画素数となるような処理が施される。具体的には、たとえば補間処理などを行って画素数を増やすようにすればよい。
Next, the initial reconstructed image generated by the FBP
そして、拡大処理部30iによって拡大処理が施された初期再構成画像が初期再構成画像メモリ30eに記憶される。この後の処理については上記実施形態の説明と同様である。
Then, the initial reconstructed image subjected to the enlargement process by the enlargement processing unit 30i is stored in the initial
また、上記説明では、第1および第2の放射線画像信号との両方にビニング処理を施すようにしたが、第2の放射線画像信号については、ビニング処理を施すのではなく、ビニング読出しによって取得するようにしてもよい。なお、ビニング読出しとは、放射線画像検出器11aを構成する多数の画素の電荷信号を1つ1つ読み出すのではなく、複数の画素の電荷信号をまとめて加算して読み出す方法のことをいう。また、第1の放射線画像信号については、高解像度な情報を維持したいのでビニング読出しを行うことはあまり適しておらず、上記説明と同様にビニング処理を施すことが望ましい。
In the above description, the binning process is performed on both the first and second radiographic image signals. However, the second radiographic image signal is obtained by binning reading instead of the binning process. You may do it. Binning readout refers to a method in which the charge signals of a plurality of pixels are added together and read out instead of reading out the charge signals of a large number of pixels constituting the
図8に、上述したビニング読出しを行う実施形態のコンピュータ36の内部の構成を示す。ビニング読出しを行う実施形態のコンピュータ36は、図8に示すように、第2の放射線画像信号を取得する際、ビニング読出しを行うよう制御する読出制御部30jと、第1の放射線画像信号に対してビニング処理を施すビニング処理部30kと、拡大処理部30iとを備えている。
FIG. 8 shows an internal configuration of the
そして、この実施形態の場合には、第2の放射線画像信号を放射線画像検出器11aから読み出す際、読出制御部30jから放射線画像検出器11aに制御信号が出力され、この制御信号に応じて放射線画像検出器11aからビニング読出しによって第2の放射線画像信号が読み出され、低線量画像メモリ30aに記憶される。ビニング読出しの際に加算される画素数については、所望のカットオフ周波数に応じた画素数が読出制御部30iに予め設定されているものとする。
In the case of this embodiment, when the second radiation image signal is read from the
そして、高線量画像メモリ30bから読み出され、ビニング処理部30kにおいてビニング処理が施された第1の放射線画像信号とビニング読出しによって読み出された第2の放射線画像信号が、FBP法再構成部30dに入力され、FBP法再構成部30dにおいて、この第1の放射線画像信号と第2の放射線画像信号とを用いて、FBP法によって再構成処理が施されて初期再構成画像が生成される。
Then, the first radiation image signal read out from the high-
次に、FBP法再構成部30dによって生成された初期再構成画像は拡大処理部30iに出力され、拡大処理部30iにおいて拡大処理が施される。
Next, the initial reconstructed image generated by the FBP
そして、拡大処理部30iによって拡大処理が施された初期再構成画像が初期再構成画像メモリ30eに記憶される。この後の処理については上記実施形態の説明と同様である。
Then, the initial reconstructed image subjected to the enlargement process by the enlargement processing unit 30i is stored in the initial
また、上記実施形態においては、放射線画像検出器と放射線源との両方を回転させる構成としたが、たとえば、放射線画像検出器を被写体Pの周囲に多数並べて設けるようにした場合には、放射線源のみを回転させればよいことになる。また、逆に、放射線源を被写体Pの周囲に多数並べて設けるようにした場合には、放射線画像検出器のみを回転させればよいことになる。そのような構成の場合でも本発明を適用することができる。 In the above-described embodiment, both the radiation image detector and the radiation source are configured to rotate. For example, when a large number of radiation image detectors are provided around the subject P, the radiation source is provided. Only need to rotate. Conversely, when many radiation sources are provided around the subject P, only the radiation image detector needs to be rotated. Even in such a configuration, the present invention can be applied.
また、上記実施形態は、本発明の放射線画像撮影装置を、被写体の頭部や胸部のCT画像を撮影する放射線CT画像撮影システムに適用したものであるが、被写体はこれらに限らず、たとえば、被写体の乳房のCT画像を撮影する放射線CT画像撮影システムに適用するようにしてもよい。 Moreover, although the said embodiment applies the radiographic imaging apparatus of this invention to the radiographic CT image imaging system which image | photographs CT image of a to-be-photographed head and chest, a to-be-photographed object is not restricted to these, For example, The present invention may be applied to a radiation CT image capturing system that captures a CT image of a breast of a subject.
1 撮影装置
10 放射線源
11 放射線検出部
11a 放射線画像検出器
11b 信号処理部
12 Cアーム
15 回転駆動部
30,35 コンピュータ
30a 低線量画像メモリ
30b 高線量画像メモリ
30c LPF処理部
30d LBP法再構成部
30e 初期再構成画像メモリ
30f 逐次近似法再構成部
30g 撮影制御部
30h,30k ビニング処理部
30i 拡大処理部
30j 読出制御部
31 モニタ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
Claims (13)
一部の前記撮影角度において第1の線量の放射線が射出されるように前記放射線源を制御するとともに、前記一部以外の撮影角度において前記第1の線量よりも低い第2の線量の放射線が射出されるように前記放射線源を制御し、
前記第1の線量の放射線の照射によって前記放射線画像検出器から出力された第1の放射線画像信号と前記第2の線量の放射線の照射によって前記放射線画像検出器から出力された第2の放射線画像信号とに基づいて、解析学に基づく解法である解析的手法を用いて再構成を行って初期再構成画像を生成し、該初期再構成画像と前記第1の放射線画像信号とに基づいて、前記解析的手法とは異なる統計学に基づく解法である統計学的手法を用いて再構成を行って前記被写体の断層画像を生成することを特徴とする放射線画像撮影方法。 A radiation image detector that detects radiation emitted from a radiation source and transmitted through the subject and outputs a radiation image signal representing a radiation image of the subject, and at least one of the radiation source circulates around the subject The radiographic image signal for each radiographing angle output from the radiographic image detector by irradiating the subject with the radiation for each radiographing angle is acquired, and regenerated based on the radiographic image signal for each radiographing angle. In a radiographic imaging method for performing a configuration and generating a tomographic image of the subject,
The radiation source is controlled so that a first dose of radiation is emitted at some of the imaging angles, and a second dose of radiation that is lower than the first dose at other imaging angles. Control the radiation source to be emitted,
The first radiation image signal output from the radiation image detector by irradiation with the first dose of radiation and the second radiation image output from the radiation image detector by irradiation with the second dose of radiation. And based on the signal, reconstruct using an analytical method that is a solution based on analytics to generate an initial reconstructed image, and based on the initial reconstructed image and the first radiation image signal, A radiographic imaging method comprising: generating a tomographic image of the subject by performing reconstruction using a statistical method which is a solution based on statistics different from the analytical method.
一部の前記撮影角度において第1の線量の放射線が射出されるように前記放射線源を制御するとともに、前記一部以外の撮影角度において前記第1の線量よりも低い第2の線量の放射線が射出されるように前記放射線源を制御する放射線源制御部を備え、
前記再構成部が、前記第1の線量の放射線の照射によって前記放射線画像検出器から出力された第1の放射線画像信号と前記第2の線量の放射線の照射によって前記放射線画像検出器から出力された第2の放射線画像信号とに基づいて、解析学に基づく解法である解析的手法を用いて再構成を行って初期再構成画像を生成し、該初期再構成画像と前記第1の放射線画像信号とに基づいて、前記解析的手法とは異なる統計学に基づく解法である統計学的手法を用いて再構成を行って前記被写体の断層画像を生成するものであることを特徴とする放射線画像撮影装置。 A radiation source that emits radiation; a radiation image detector that detects radiation emitted from the radiation source and transmitted through a subject; and outputs a radiation image signal representing a radiation image of the subject; and the radiation source and the radiation image A rotation drive unit that circulates at least one of the detectors around the subject, and the radiographic image detector output by the radiation image detector by irradiating the subject with the radiation at predetermined radiographic angles. In a radiographic imaging apparatus comprising a reconstruction unit that acquires a radiographic image signal and performs reconstruction based on the radiographic image signal for each imaging angle to generate a tomographic image of the subject.
The radiation source is controlled so that a first dose of radiation is emitted at some of the imaging angles, and a second dose of radiation that is lower than the first dose at other imaging angles. A radiation source control unit for controlling the radiation source to be emitted;
The reconstruction unit outputs the first radiation image signal output from the radiation image detector by the irradiation of the first dose of radiation and the radiation image detector by the irradiation of the second dose of radiation. Based on the second radiographic image signal, reconstruction is performed using an analytical method which is a solution based on analytics to generate an initial reconstructed image, and the initial reconstructed image and the first radiographic image are generated. A radiological image characterized by generating a tomographic image of the subject by performing reconstruction based on a signal and using a statistical method that is a solution based on statistics different from the analytical method Shooting device.
前記第2の放射線画像信号を前記放射線画像検出器から読み出す際、複数の前記画素の電荷信号を加算して読み出すビニング読出しを行う読出制御部と、
前記第1の放射線画像信号に縮小処理を施す縮小処理部とを備えたことを特徴とする請求項2から4いずれか1項記載の放射線画像撮影装置。 The radiation image detector is composed of a large number of pixels,
A readout control unit for performing binning readout by adding and reading out the charge signals of the plurality of pixels when reading out the second radiation image signal from the radiation image detector;
5. The radiographic image capturing apparatus according to claim 2, further comprising: a reduction processing unit that performs a reduction process on the first radiographic image signal.
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