JP5978429B2 - 医用画像処理装置、医用画像処理方法 - Google Patents
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Description
(1)投影データの投影値を変数として評価関数を構築する手法
(2)画像データの画素値を変数として評価関数を構築する手法
(1)の手法は、画像再構成処理の前処理である投影データの補正処理などに適用される。以下では、(1)の逐次近似法が適用される投影データの補正処理を「逐次近似投影データ補正処理」と呼ぶ。
κiは、通し番号iによって特定される検出素子と近接する検出素子の集合である。
すなわち、検出器12によって検出されるX線は、電流に変換され、プリアンプ22によって増幅され、A/Dコンバータ23によってデジタルデータに変換され、LOG変換され、キャリブレーションが行われて実投影データとして演算装置5に入力される。
説明を分かり易くする為、ここでは、検出器12のチャネルの次元を考えず、ビュー及び列44の2つの次元に限定して考える。45は、スキャン方向、つまり寝台4を移動させる方向と正反対の方向を示している。
混乱を避ける為に、以下では、演算装置5を本発明の医用画像処理装置として説明する。
図5〜図8を参照しながら、第1の実施の形態について説明する。第1の実施の形態では、本発明を逐次近似投影データ補正処理に適用する場合について説明する。第1の実施の形態では、演算装置5が、検出器出力重み(検出器12の出力に応じた重み)及び罰則項を評価関数に含む逐次近似法によって、投影データの補正処理を行う。
(1)検出器出力重みを定数とし、逐次近似法を任意の罰則項重みによって実行した場合、被写体及び部位によらず、ほぼ同一のノイズ低減率を得られることが経験的に明らかである。
(2)逐次近似法による投影値(画素値)の修正量とノイズ低減率との間には、高い相関がある。
第2の実施の形態について説明する。第2の実施の形態では、本発明を逐次近似再構成処理に適用する場合について説明する。つまり、第2の実施の形態では、演算装置5が、検出器出力重み及び罰則項を評価関数に含む逐次近似法によって、再構成画像の再構成処理を行う。
第3の実施の形態について説明する。第3の実施の形態では、本発明を逐次近似投影データ補正処理及び逐次近似再構成処理の両方に適用する場合について説明する。つまり、第3の実施の形態では、演算装置5が、検出器出力重み及び罰則項を評価関数に含む逐次近似法によって、投影データの補正処理及び再構成画像の再構成処理を行う。
Claims (8)
- 検出器の出力に応じた重みである検出器出力重み、及び罰則項を評価関数に含む逐次近似法によって、投影データの補正処理及び/又は再構成画像の再構成処理を行う医用画像処理装置であって、
前記検出器のチャネル、前記検出器の列、及び前記投影データの取得単位であるビューの組み合わせを一意に識別する情報を集合要素とする全体集合から、撮影条件及び再構成条件に基づいて1又は複数の真部分集合を決定する真部分集合決定部と、
前記真部分集合毎に、前記真部分集合内に含まれる前記集合要素に対応する前記検出器出力重みに基づいて、前記罰則項に係る重みである罰則項重みを算出する罰則項重み算出部と、
前記真部分集合毎の前記罰則項重みを用いて前記逐次近似法を実行する逐次近似法実行部と、
を備える医用画像処理装置。 - 前記真部分集合決定部は、らせんスキャンの場合、前記逐次近似法における逆投影処理の計算単位として定められる前記ビューの数である逆投影ビュー数に基づいて、前記真部分集合に含まれる前記集合要素の数を決定する
請求項1に記載の医用画像処理装置。 - 前記真部分集合決定部は、
寝台送り速度及び前記再構成画像の大きさごとに、前記逐次近似法における逆投影処理の位相幅である逆投影位相幅を予め記憶部に記憶し、
前記記憶部から、前記撮影条件として設定される寝台送り速度、及び前記再構成条件として設定される前記再構成画像の大きさに対応する前記逆投影位相幅を取得し、
前記撮影条件として設定される周回当たりの撮影ビュー数と、前記記憶部から取得される前記逆投影位相幅とを乗算した値を前記逆投影ビュー数とする
請求項2に記載の医用画像処理装置。 - 前記罰則項重み算出部は、
ノイズ低減率ごとに、基準ファントムに対して前記ノイズ低減率と同程度のノイズ低減が達成される前記罰則項重みである罰則項重み基準値を予め記憶部に記憶し、
前記記憶部から、入力される前記ノイズ低減率に対応する前記罰則項重み基準値を取得し、
前記真部分集合毎に、前記真部分集合内に含まれる前記集合要素に対応する前記検出器出力重みに基づいて代表値を算出し、
前記真部分集合毎の前記代表値と、前記記憶部から取得される前記罰則項重み基準値とを乗算した値を、前記真部分集合毎の前記罰則項重みとする
請求項1に記載の医用画像処理装置。 - 前記罰則項重み算出部は、前記真部分集合毎に、前記真部分集合内に含まれる前記集合要素に対応する前記検出器出力重みの平均値及び中央値、並びに、前記検出器出力重みを階級とするヒストグラムにおいて全体を所定の割合によって分割する階級の3つの値の中でいずれか1つを、前記真部分集合毎の前記代表値とする
請求項4に記載の医用画像処理装置。 - 前記罰則項重み算出部は、前記真部分集合毎の前記罰則項重みが変数であって、前記逐次近似法を実行した場合の前記投影データの修正量を算出する修正量算出関数に対して、前記真部分集合内に含まれる前記集合要素に対応する前記検出器出力重み及び前記投影データを代入して算出される前記修正量算出関数の値と修正量基準値との誤差が最小となるように、前記真部分集合毎の前記罰則項重みを決定する
請求項1に記載の医用画像処理装置。 - 前記罰則項重み算出部は、
ノイズ低減率ごとに、基準ファントムに対して前記ノイズ低減率と同程度のノイズ低減効果が達成される前記罰則項重みである罰則項重み基準値を予め記憶部に記憶し、
前記記憶部から、入力される前記ノイズ低減率に対応する前記罰則項重み基準値を取得し、
前記検出器出力重みを定数とし、前記記憶部から取得される前記罰則項重み基準値を用いて前記逐次近似法を実行した場合の前記投影データの修正量を算出し、前記修正量基準値とする
請求項6に記載の医用画像処理装置。 - 検出器の出力に応じた重みである検出器出力重み、及び罰則項を評価関数に含む逐次近似法によって、投影データの補正処理及び/又は再構成画像の再構成処理を行う医用画像処理方法であって、
前記検出器のチャネル、前記検出器の列、及び前記投影データの取得単位であるビューの組み合わせを一意に識別する情報を集合要素とする全体集合から、撮影条件及び再構成条件に基づいて1又は複数の真部分集合を決定するステップと、
前記真部分集合毎に、前記真部分集合内に含まれる前記集合要素に対応する前記検出器出力重みに基づいて、前記罰則項に係る重みである罰則項重みを算出するステップと、
前記真部分集合毎の前記罰則項重みを用いて前記逐次近似法を実行するステップと、
を含む医用画像処理方法。
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