JP6036901B2 - 放射線断層画像撮影装置 - Google Patents
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Description
図1は、実施例に係る断層撮影装置のブロック図である。本実施例では放射線としてX線を例に採って説明するとともに、被検体として人体を例に採って説明し、被検体中の関心領域を構成する物質として生体を構成する物質を例に採って説明し、異質の部分として、金属製人工関節、創外固定器、歯の詰め物等の高密度な物質を例に採って説明する。
図1に示すように、X線管2およびFPD3を互いに逆方向に平行移動させつつ、X線管2から体軸z方向に広がりを有するファンビーム状のX線を照射することで、被検体Mに対して互いに異なる方向(投影角度)からそれぞれ照射されたX線ビームをFPD3が検出する。FPD3が検出することによって、被検体Mに対して互いに異なる方向からそれぞれ照射されたX線ビームによる複数のX線画像を取得する。X線画像は、FPD3の検出面に投影された投影データであり、図3に示すように投影データP1とする。
このように、投影データP1の画素値に対して閾値処理を行って2値化データを出力することで、投影データP1から補間前投影データP2を抽出分離する。なお、抽出分離の手法については、閾値処理に限定されない。生体組織と金属との境界では画素値差によるエッジがあるのを利用して、画素値および画素値差に基づいて抽出分離するグラフカット手法や、生体組織と金属との境界では空間周波数が高いのを利用して周波数帯域フィルタを用いて抽出分離する手法や、レベルセット法などに例示されるように、被検体中の関心領域を構成する物質(本実施例では生体を構成する物質)とは異質の画像(本実施例では補間前投影データP2)を抽出分離する通常の抽出分離の手法であれば、特に限定されない。
また、投影データP1から補間前投影データP2を直接的に抽出分離する以外にも、投影データP1から再構成により断層画像を生成し、その断層画像から補間前断層画像を例えば閾値処理により抽出分離して、その抽出された補間前断層画像を順投影して投影データを生成することによって、その順投影されて生成された投影データを補間前投影データP2として抽出分離してもよい。
ステップS1で抽出分離された補間前投影データP2に対して金属等の領域をその周辺から補間して、補間画像を生成する。この補間画像を、図3に示すように補間後投影データP3とする。補間後投影データP3は、この発明における補間画像に相当する。
ステップS2で金属等の領域が補間されて生成された補間後投影データP3から再構成により断層画像を生成する。この断層画像を、図3に示すように第1断層画像P4とする。再構成手法については、ステップS2でも述べたように、FBP法や逐次近似法などに例示されるように、投影データから断層画像を生成する通常の手法であれば、特に限定されない。第1断層画像P4は、この発明における(第1断層画像生成工程で生成された)断層画像に相当する。このステップS3は、この発明における第1断層画像生成工程に相当する。
一方、FPD3の検出により取得された投影データP1とステップS2で補間されて生成された補間後投影データP3との差分から、図3に示すように金属等の投影データである金属等投影データP5を生成する。この金属等投影データP5は、この発明における異質投影データに相当する。このステップS4は、この発明における異質投影データ生成工程に相当する。
ステップS4で生成された金属等投影データP5から再構成により断層画像を生成する。この断層画像を、図3に示すように第2断層画像P6とする。第2断層画像P6は、この発明における(第2断層画像生成工程で生成された)断層画像に相当する。再構成手法については、ステップS2、S3でも述べたように、FBP法や逐次近似法などに例示されるように、投影データから断層画像を生成する通常の手法であれば、特に限定されない。
ステップS3で生成された第1断層画像P4とステップS5で生成された第2断層画像P6とを合成する。第1/第2断層画像P4、P6において同じ画素における両方の画素値を単純に加算することで、断層画像P4、P6同士を単純に加算して合成してもよいし、第2断層画像P6に対して閾値処理を行ったものを第1断層画像P4と加算して合成してもよい。また、必要に応じて各断層画像P4、P6の各画素値に係数を乗じて加算して合成してもよい。合成された断層画像を、図3に示すように合成断層画像P7とする。合成断層画像P7は、この発明における(断層画像合成工程で合成された)断層画像に相当する。このステップS6は、この発明における断層画像合成工程に相当する。
P1 … 投影データ
P2 … 補間前投影データ
P3 … 補間後投影データ
P4 … 第1断層画像
P5 … 金属等投影データ
P6 … 第2断層画像
P7 … 合成断層画像
Claims (6)
- 放射線源と、
当該放射線源から被検体に照射された放射線ビームから画像を取得する放射線検出器と、
前記被検体に対して互いに異なる方向から前記放射線ビームを照射して複数の放射線画像を取得する制御手段と、
前記複数の放射線画像のそれぞれについて、前記被検体における高密度の物質が投影された領域の画素値を、その周囲の画素値に基づいて補間した補間画像を生成する補間画像生成手段と、
前記補間画像に基づいて第1の断層画像を生成する第1断層画像生成手段と、
前記複数の放射線画像のそれぞれと、当該放射線画像に対応する前記補間画像との差分に基づいて第2断層画像を生成する第2断層画像生成手段と、
前記第1断層画像と、前記第2断層画像とを合成する断層画像合成手段と、
を有することを特徴とする、放射線断層画像撮影装置。 - 前記第2断層画像生成手段は、逐次近似法により前記断層画像を生成することを特徴とする請求項1に記載の放射線断層画像撮影装置。
- 前記第1断層画像生成手段は、フィルタード・バックプロジェクション法により前記断層画像を生成することを特徴とする請求項1又は請求項2に記載の放射線断層画像撮影装置。
- 前記第1断層画像生成手段は、逐次近似法により前記断層画像を生成することを特徴とする請求項1から請求項3のいずれかに記載の放射線断層画像撮影装置。
- 前記第1断層画像生成手段は、フィルタード・バックプロジェクション法により前記断層画像を生成し、
前記断層画像合成手段は、前記第1断層画像生成手段で前記フィルタード・バックプロジェクション法により生成された前記断層画像と前記第2断層画像生成手段で前記逐次近似法により生成された前記断層画像とを合成することを特徴とする請求項3に記載の放射線断層画像撮影装置。 - 前記放射線画像の投影データから断層画像を生成し、当該断層画像に基づいて前記高密度の物質に対応する画素値を有した断層画像を生成して、当該高密度の物質に対応する画素値を有した断層画像を順投影して投影データを生成することによって、前記高密度の物質が投影された投影データを生成して、当該投影データを前記補間画像生成手段で補間することを特徴とする、請求項1から請求項5のいずれかに記載の放射線断層画像撮影装置。
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