JP6031618B2 - X線撮像装置、x線撮像方法、及び、x線撮像装置のモニタリング方法 - Google Patents
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Description
図1は、各実施形態に共通するX線CT装置の全体構成を示す図である。
本実施形態のX線撮像装置は、エネルギーの異なる複数のX線を発生するX線源(1)と、X線源と対向して配置され、複数の検出素子を有するX線検出器(4)と、X線源とX線検出器とを支持し、回転する回転盤と、X線源が発生するX線のエネルギー分布が異なる複数の条件下でそれぞれX線検出器が検出した計測データを用いて、X線源とX線検出器との間に存在する物質に関する情報を算出する演算装置(22)とを備え、演算装置は、X線のエネルギーが異なる複数の条件のそれぞれについて、X線源とX線検出器との間に被写体が存在しないときにX線検出器が検出した計測データを用いて、X線検出器の検出素子毎に、特定の基準物質の透過距離を固有ろ過として算出する固有ろ過算出部(223)を備える。
本実施形態のX線CT装置は、マルチエネルギー撮像により取得された計測データを用いて、画像再構成を含む各種演算を行う演算装置22が、固有ろ過、すなわち検出素子毎に求めた特定基準物質の透過距離を算出し、これを被写体画像の作成に用いることが特徴である。
本実施形態のX線CT装置は、異なるN種(Nは2以上の整数)のエネルギー分布を用いて被写体を構成する物質の弁別を行うマルチエネルギー撮影を行うものであるが、以下の説明では、低管電圧(例えば80kV)と高管電圧(例えば、140kV)との2種類の管電圧を用いたデュアルエネルギー撮像を例に説明する。図3に、本実施形態が採用するデュアルエネルギー撮像の典型的な例である、基準物質分解型のデュアルエネルギー撮影法の処理フローを示す。この処理は主として画像作成部221により実行される。
本実施形態のX線CT装置は、固有ろ過算出部が算出した検出器毎の固有ろ過を用いて、線質変化が最も少ない検出素子を推定し、この検出素子を強度補正のリファレンス検出素子として用いることが特徴である。
本実施形態のX線CT装置は、固有ろ過算出部が算出した検出素子毎の固有ろ過を用いて検出素子或いは検出モジュールの異常を判定する機能を備えることが特徴である。
Claims (15)
- エネルギーの異なる複数のX線を発生するX線源と、前記X線源と対向して配置され、複数の検出素子を有するX線検出器と、前記X線源と前記X線検出器とを支持し、回転する回転盤と、前記X線源が発生するX線のエネルギー分布が異なる条件下でそれぞれ前記X線検出器が検出した計測データを用いて前記X線源と前記X線検出器との間に存在する物質に関する情報を算出する演算装置とを備え、
前記演算装置は、X線のエネルギー分布が異なる複数の条件のそれぞれについて、前記X線源と前記X線検出器との間に被写体が存在しないときに前記X線検出器が検出した計測データを用いて、前記X線検出器の検出素子毎に、任意の基準物質の透過距離を固有ろ過として算出する固有ろ過算出部を備えたことを特徴とするX線撮像装置。 - 請求項1に記載のX線撮像装置において、
前記固有ろ過算出部は、X線検出器の出力を前記基準物質の透過距離に変換する変換テーブルを作成し、当該変換テーブル、前記X線検出器が検出した計測データ、及び前記基準物質について計算で求めたX線検出器出力の理論値を用いて、前記基準物質の透過距離を算出することを特徴とするX線撮像装置。 - 請求項1に記載のX線撮像装置において、
前記固有ろ過算出部は、前記基準物質を設定する基準物質設定部を有することを特徴とするX線撮像装置。 - 請求項3に記載のX線撮像装置において、
前記基準物質設定部は、前記基準物質として、線質補償フィルタとして用いられる物質から選択した物質を設定することを特徴とするX線撮像装置。 - 請求項3に記載のX線撮像装置において、
前記基準物質設定部は、前記基準物質として、所定の質量減弱係数と所定の密度を持つ仮想的な物質を設定することを特徴とするX線撮像装置。 - 請求項1に記載のX線撮像装置において、
前記固有ろ過算出部は、前記X線源と前記X線検出器との間に被写体が存在しないときに、低エネルギー条件及び高エネルギー条件の2つの条件で計測した計測データを用いて、2以下の基準物質の透過距離を算出することを特徴とするX線撮像装置。 - 請求項1に記載のX線撮像装置において、
X線のエネルギー分布が異なる条件について、前記被写体を構成する所定の物質に対するX線検出器出力の依存性を被検体透過距離変換テーブルとして記憶する記憶部と、
X線のエネルギー分布が異なる条件について、前記X線源と前記X線検出器との間に前記被写体が存在するときに前記X線検出器が検出した測定値と、前記被写体を構成する物質の透過距離から算出した理論値と、前記記憶部に記憶された被検体透過距離変換テーブルとを用いて、前記被写体の画像を作成する画像作成部と、を有し、
前記被検体透過距離変換テーブルは、前記固有ろ過算出部が算出した固有ろ過を用いて、補正されていることを特徴とするX線撮像装置。 - 請求項7に記載のX線撮像装置において、
前記画像作成部は、前記被写体を構成する所定の物質毎の物質弁別画像、仮想標準管電圧画像、仮想単色X線画像、実効原子番号画像、電子密度画像、及び相互作用強調画像の少なくとも一つの画像を作成することを特徴とするX線撮像装置。 - 請求項1に記載のX線撮像装置において、
前記演算装置は、前記固有ろ過算出部が、検出素子毎に算出した固有ろ過から、検出素子の異常を判定する判定部を備えたことを特徴とするX線撮像装置。 - 請求項9に記載のX線撮像装置において、
前記判定部の判定結果を記録する記録装置を備えたことを特徴とするX線撮像装置。 - 請求項9に記載のX線撮像装置において、
前記判定部が異常を判定した時に判定結果を出力する出力装置を備えたことを特徴とするX線撮像装置。 - 請求項1に記載のX線撮像装置において、
前記演算装置は、前記複数の検出素子のうちの一つの検出素子をリファレンス素子として強度補正する補正部を備え、
前記固有ろ過算出部が算出した検出素子毎の基準物質の透過距離を用いて、基準線質からの変化が最小となる検出素子を選択し、前記補正部は、選択した検出素子をリファレンス素子として強度補正を行うことを特徴とするX線撮像装置。 - 異なる複数種のエネルギー分布で被写体を撮影し、複数種の被写体投影データを得るX線撮像方法であって、
予め異なる複数種のエネルギー分布で前記被写体が存在しない状態で撮影し、
前記複数種のエネルギー分布で得た空気投影データから、各検出素子に入射するX線の線質変化を、前記エネルギー分布の種類の数と同数以下の任意の物質の透過距離として算出し、
算出した線質変化と前記複数種の被写体投影データとを用いて、線質変化が補正された画像を作成すること特徴とするX線撮像方法。 - 請求項13に記載のX線撮像方法であって、
前記複数種の被写体投影データを用いた画像の作成は、前記複数種の被写体投影データを、前記被写体を構成する複数種の物質の透過距離データに変換する処理と、前記透過距離データを前記算出した線質変化を用いて補正する処理と、補正された透過距離データを再構成して被写体を構成する物質の等価断層画像を得る処理と、を含むことを特徴とするX線撮像方法。 - 複数の検出素子を有するX線検出器を備えたX線撮像装置のモニタリング方法であって、
予め異なる複数種のエネルギー分布で被写体が存在しない状態で撮影し、複数種の空気投影データを取得し、
前記複数種の空気投影データから、各検出素子に入射するX線の線質変化を、前記エネルギー分布の種類の数と同数以下の任意の物質の透過距離として算出し、
算出した透過距離を用いて、隣接素子間や隣接モジュール間の線質特性の違いを表示することを特徴とするX線撮像装置のモニタリング方法。
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