JP6199118B2 - Ｘ線ｃｔ装置及び医用画像処理方法 - Google Patents
Ｘ線ｃｔ装置及び医用画像処理方法Info
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Description
この発明の実施形態はＸ線ＣＴ装置及び医用画像処理方法に関する。
Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置は、被検体をＸ線でスキャンしてデータを収集し、収集されたデータをコンピュータで処理することにより、被検体の内部を画像化する装置である。
Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線管とＸ線検出器とを円環状のフレームに取付けて対峙させた回転部を有し、このフレームの内側に被検体を位置させ、回転部を回転させながらＸ線管からＸ線を照射し、被検体を透過したＸ線をＸ線検出器で検出することにより被検体をスキャンする構成を有している。
Ｘ線ＣＴ装置による撮影方法には、ステップアンドシュートと呼ばれる撮影方法がある。この方法は、被検体の一部分にＸ線を照射して画像を撮影した後に、Ｘ線の照射を停止した状態で寝台ごと被検体を体軸方向に所定の距離移動し、被検体の他の部分にＸ線を照射して画像を撮影し、かかる移動と撮影とを繰り返し、そして被検体の各部分の画像を合成することによって、被検体の広い範囲の画像を得る方法である。通常、被検体の各部分の画像は、重畳領域を有するように撮影され、この重畳領域にフェザリング（ｆｅａｔｈｅｒｉｎｇ）が施される。フェザリングとは、互いに重なり合う画像同士の重畳領域とその他の領域との境界付近において、画素値の変化をなだらかにさせる処理である。
チルト撮影など寝台の移動距離が画像の画素の座標間隔で割り切れない撮影を行うとき、所定の画像（第１の画像）及びその画像と重畳する他の画像（第２の画像）による重畳領域において、第１の画像における画素の体軸方向の座標と第２の画像における画素の体軸方向の座標とが異なる座標となる。このとき、これら座標の差異の影響によって合成された（重畳領域にフェザリングが施された）画像の画像厚みが厚くなることで、画像にボケが生じていた。
本発明が解決しようとする課題は、複数の画像の重畳領域において、画素の座標の差異による影響を低減して複数の画像を合成することができるＸ線ＣＴ装置及び医用画像処理方法を提供することである。
実施形態のＸ線ＣＴ装置は、寝台部と、照射部と、検出部と、画像生成部と、処理部と、合成部とを有する。寝台部は、被検体を載置し被検体の体軸方向に移動する。照射部は、寝台部に載置された被検体にＸ線を照射する。検出部は、照射部が照射したＸ線のうち被検体を透過したＸ線を検出する。画像生成部は、検出部による検出情報に基づいて被検体の３次元領域を表す画像を生成する。処理部は、画像生成部が被検体の第１の３次元領域について生成した第１の画像における第１の画素の座標と、該被検体の第２の３次元領域について生成した第２の画像における第２の画素の座標とに基づいて、チルト角に基づいて決定された所定の範囲において第１の画素と第２の画素とを一対一に組み合わせる。合成部は、処理部による組み合わせに係る第１の画素と第２の画素とによる第３の画素を生成し、第３の画素を含む第３の画像を生成する。
また、実施形態の医用画像処理方法は、被検体を載置し被検体の体軸方向に移動する寝台部を有するＸ線ＣＴ装置によって生成された被検体の第１の３次元領域についての第１の画像と該被検体の第２の３次元領域についての第２の画像とについて、第１の画像における第１の画素の座標と、第２の画像における第２の画素の座標とに基づいて、チルト角に基づいて決定された所定の範囲において第１の画素と第２の画素とを一対一に組み合わせるステップと、組み合わせに係る第１の画素と第２の画素とによる第３の画素を生成するステップと、第３の画素を含む第３の画像を生成するステップとを有する。
また、実施形態の医用画像処理方法は、被検体を載置し被検体の体軸方向に移動する寝台部を有するＸ線ＣＴ装置によって生成された被検体の第１の３次元領域についての第１の画像と該被検体の第２の３次元領域についての第２の画像とについて、第１の画像における第１の画素の座標と、第２の画像における第２の画素の座標とに基づいて、チルト角に基づいて決定された所定の範囲において第１の画素と第２の画素とを一対一に組み合わせるステップと、組み合わせに係る第１の画素と第２の画素とによる第３の画素を生成するステップと、第３の画素を含む第３の画像を生成するステップとを有する。
以下、実施形態のＸ線ＣＴ装置について図面を参照しながら説明する。
［構成］
図１は、実施形態のＸ線ＣＴ装置１の構成を表すブロック図である。なお、「画像」と「画像データ」は一対一に対応するので、これらを同一視する場合がある。
図１は、実施形態のＸ線ＣＴ装置１の構成を表すブロック図である。なお、「画像」と「画像データ」は一対一に対応するので、これらを同一視する場合がある。
Ｘ線ＣＴ装置１は、寝台部１０と、照射部１１と、高電圧発生部１１０と、検出部１２と、回転部１３と、画像生成部１４と、処理部１５と、合成部１６と、制御部１７と、表示部１８と、操作部１９とを有する。
（寝台部１０）
寝台部１０は、被検体Ｅを載置し被検体Ｅの体軸方向に移動する。また、寝台部１０は、上下方向（ｙ軸方向）に移動してもよい。
寝台部１０は、被検体Ｅを載置し被検体Ｅの体軸方向に移動する。また、寝台部１０は、上下方向（ｙ軸方向）に移動してもよい。
（照射部１１）
照射部１１は、寝台部１０に載置された被検体ＥにＸ線を照射する。照射部１１は、一般的なＸ線管球（たとえば、円錐状や角錐状のビームを発生する真空管。図示なし）を含んで構成されてもよい。
照射部１１は、寝台部１０に載置された被検体ＥにＸ線を照射する。照射部１１は、一般的なＸ線管球（たとえば、円錐状や角錐状のビームを発生する真空管。図示なし）を含んで構成されてもよい。
（高電圧発生部１１０）
高電圧発生部１１０は、照射部１１に対して高電圧を印加する。照射部１１は、この高電圧に基づいてＸ線を発生させる。
高電圧発生部１１０は、照射部１１に対して高電圧を印加する。照射部１１は、この高電圧に基づいてＸ線を発生させる。
（検出部１２）
検出部１２は、照射部１１が照射したＸ線のうち被検体Ｅを透過したＸ線を検出する。検出部１２は、複数のＸ線検出素子（図示なし）を含んで構成されてよい。検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線の強度分布を示すＸ線強度分布情報（以下、「検出情報」という場合がある）をＸ線検出素子で検出し、その検出情報を電流信号として出力する。
検出部１２は、照射部１１が照射したＸ線のうち被検体Ｅを透過したＸ線を検出する。検出部１２は、複数のＸ線検出素子（図示なし）を含んで構成されてよい。検出部１２は、被検体Ｅを透過したＸ線の強度分布を示すＸ線強度分布情報（以下、「検出情報」という場合がある）をＸ線検出素子で検出し、その検出情報を電流信号として出力する。
検出部１２としては、例えば、互いに直交する２方向（スライス方向とチャンネル方向）にそれぞれ複数の検出素子が配置された２次元Ｘ線検出器（面検出器）が用いられる。複数のＸ線検出素子は、たとえば、スライス方向に沿って３２０列設けられている。このように多列のＸ線検出器を用いることにより、１回転のスキャンでスライス方向に幅を有する３次元の領域を撮影することができる（ボリュームスキャン）。なお、スライス方向は被検体Ｅの体軸方向に相当し、チャンネル方向は照射部１１の回転方向に相当する。
（回転部１３）
回転部１３は、照射部１１と検出部１２とを被検体Ｅを挟んで対向する位置に支持する部材である。回転部１３は、スライス方向に貫通した開口部を有する。開口部には、被検体Ｅが載置された寝台部１０が挿入される。回転部１３は、被検体Ｅを中心とした円軌道に沿って回転する。それにより、照射部１１及び検出部１２は、被検体Ｅの周囲を公転する。
回転部１３は、照射部１１と検出部１２とを被検体Ｅを挟んで対向する位置に支持する部材である。回転部１３は、スライス方向に貫通した開口部を有する。開口部には、被検体Ｅが載置された寝台部１０が挿入される。回転部１３は、被検体Ｅを中心とした円軌道に沿って回転する。それにより、照射部１１及び検出部１２は、被検体Ｅの周囲を公転する。
（画像生成部１４）
画像生成部１４は、検出部１２による検出情報に基づいて被検体Ｅの３次元領域を表す画像を生成する。画像生成部１４は、検出情報（電流信号）を電圧信号に変換し、この電圧信号を周期的に積分して増幅し、デジタル信号に変換する。そして、画像生成部１４は、このデジタル信号から被検体Ｅの内部形態を表すＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）の再構成処理をする。
画像生成部１４は、検出部１２による検出情報に基づいて被検体Ｅの３次元領域を表す画像を生成する。画像生成部１４は、検出情報（電流信号）を電圧信号に変換し、この電圧信号を周期的に積分して増幅し、デジタル信号に変換する。そして、画像生成部１４は、このデジタル信号から被検体Ｅの内部形態を表すＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）の再構成処理をする。
この再構成処理において、画像生成部１４は、まず変換されたデジタル信号に対数変換処理、オフセット補正、感度補正、ビームハードニング補正等を含む前処理を行って、投影データを生成する。画像生成部１４は、この投影データに基づいて、ＣＴ画像データ（断層画像データやボリュームデータ）を生成する。断層画像データの再構成処理としては、たとえば、２次元フーリエ変換法、コンボリューション・バックプロジェクション法等、任意の方法を適用することができる。ボリュームデータは、再構成された複数の断層画像データを補間処理することにより生成される。ボリュームデータの再構成処理としては、たとえば、コーンビーム再構成法、マルチスライス再構成法、拡大再構成法等、任意の方法を適用することができる。上述した多列のＸ線検出器を用いたボリュームスキャンにおいては、広範囲のボリュームデータの再構成処理をすることができる。
この再構成処理は、あらかじめ設定された再構成条件に基づいて実行される。再構成条件には、様々な項目（条件項目ということがある）が含まれる。条件項目の例として、ＦＯＶ（ｆｉｅｌｄ ｏｆ ｖｉｅｗ）、再構成関数などがある。ＦＯＶは視野サイズを規定する条件項目である。再構成関数は、コントラスト、分解能等の画質特性などを規定する条件項目である。再構成条件は、自動で設定されてもよいし、手動で設定されてもよい。自動設定の例として、撮影部位ごとにあらかじめ設定された内容を、撮影部位の指定に対応して選択的に適用する方法がある。手動設定の例として、所定の再構成条件設定画面を表示部１８に表示させ、操作部１９を用いて再構成条件設定画面を操作する方法がある。ＦＯＶの設定は、投影データに基づく画像やスキャノグラムを参照して行われる。また、所定のＦＯＶを自動的に設定することもできる（たとえばスキャン範囲全体をＦＯＶとして設定する場合）。
画像生成部１４は、たとえば、ＭＰＲ処理とボリュームレンダリングとを実行可能である。ＭＰＲ処理は、生成されたボリュームデータに任意の断面を設定してレンダリング処理を施すことにより、この断面を表すＭＰＲ画像データを生成する画像処理である。ボリュームレンダリングは、任意の視線（レイ）に沿ってボリュームデータをサンプリングし、その値（ＣＴ値）を加算していくことにより、被検体Ｅの３次元領域を表す擬似的３次元画像データを生成する画像処理である。
（処理部１５）
図２は、Ｘ線ＣＴ装置１によってスキャンされる被検体Ｅの３次元領域を被検体Ｅの体軸方向（ｚ軸方向）について表す模式図である。図２では、第１の画像Ｖ１と第２の画像Ｖ２とのうち、ｘ座標及びｙ座標が共通した１つの画素列をｚ軸方向に直交する方向から見た様子を表している。また、図２では、説明のため、第１の画像Ｖ１と第２の画像Ｖ２とをずらして表している。図３は、チルト角θを表す模式図である。処理部１５は、画像生成部１４が被検体Ｅの第１の３次元領域について生成した第１の画像Ｖ１における第１の画素の座標と、該被検体Ｅの第２の３次元領域について生成した第２の画像Ｖ２における第２の画素の座標とを画像生成部１４から受け、体軸方向の所定の範囲において第１の画素と第２の画素とを一対一に組み合わせる。また、処理部１５は、被検体Ｅの体軸と照射部１１及び検出部１２の公転軸とからなるチルト角θに基づいて、所定の範囲を決定する。このチルト角θは、所謂チルト撮影を行うとき、回転部１３をｙｚ平面方向に傾斜させる（すなわち照射部１１及び検出部１２の公転面が傾斜される）ことによって生じる角度である。
図２は、Ｘ線ＣＴ装置１によってスキャンされる被検体Ｅの３次元領域を被検体Ｅの体軸方向（ｚ軸方向）について表す模式図である。図２では、第１の画像Ｖ１と第２の画像Ｖ２とのうち、ｘ座標及びｙ座標が共通した１つの画素列をｚ軸方向に直交する方向から見た様子を表している。また、図２では、説明のため、第１の画像Ｖ１と第２の画像Ｖ２とをずらして表している。図３は、チルト角θを表す模式図である。処理部１５は、画像生成部１４が被検体Ｅの第１の３次元領域について生成した第１の画像Ｖ１における第１の画素の座標と、該被検体Ｅの第２の３次元領域について生成した第２の画像Ｖ２における第２の画素の座標とを画像生成部１４から受け、体軸方向の所定の範囲において第１の画素と第２の画素とを一対一に組み合わせる。また、処理部１５は、被検体Ｅの体軸と照射部１１及び検出部１２の公転軸とからなるチルト角θに基づいて、所定の範囲を決定する。このチルト角θは、所謂チルト撮影を行うとき、回転部１３をｙｚ平面方向に傾斜させる（すなわち照射部１１及び検出部１２の公転面が傾斜される）ことによって生じる角度である。
第１の画像Ｖ１及び第２の画像Ｖ２に係るフェザリング幅Ｚｆは次式にて求められる。ここで、フェザリング幅Ｚｆは、後述する第３の画素が生成される所定の範囲を表す。なお、寝台部１０の移動距離を表す（Ｗ−Ｚｏ）はチルト角θに依らず不変であるとする。また、チルト角θが０であるとき（チルト撮影でないとき）次式においてＺｆ＝Ｚｏとなる。このとき処理部１５は、寝台部１０の移動距離（Ｗ−Ｚｏ）が画素の座標間隔ｄｚで割り切れない撮影が行われる場合、第１の画素と第２の画素とを一対一に組み合わせてもよい。
また、所定のｘ座標及びｙ座標において、画像のｚ軸方向の幅Ｗに含まれる画素数Ｎとフェザリングに用いられる画素数Ｎｆ、フェザリング起点画素インデックスＮｉは次式にて求められる。
ここで、フェザリング起点画素インデックスＮｉは、処理部１５が、第１の画像Ｖ１のｚ軸方向における第Ｎｉ番目の画素から第Ｎ番目の画素に第２の画像Ｖ２の画素との組み合せを決定することを意味する。
また、処理部１５は、第２の画像Ｖ２のｚ軸方向における第０番目の画素に最も近い第１の画像Ｖ１のｚ軸方向における第Ｎｉ番目の画素が第２の画像Ｖ２のｚ軸方向における第０番目の画素に対して正又は負のどちらの方向に位置するかを識別する識別係数ａを次式によって求める。
処理部１５は、識別係数ａが０のとき、第２の画像Ｖ２のｚ軸方向における第０番目の画素に対して負の方向に最も近い第１の画像Ｖ１の画素を第Ｎｉ番目の画素と決定する。また、処理部１５は、識別係数ａが１のとき、第２の画像Ｖ２のｚ軸方向における第０番目の画素に対して正の方向に最も近い第１の画像Ｖ１の画素を第Ｎｉ番目の画素と決定する。
このように、処理部１５は、第１の画像Ｖ１の第Ｎｉ番目の画素と第２の画像Ｖ２の第０番目の画素とを組み合わせ、この組み合わせを起点としてｚ軸方向に順次一対一に組み合わせる。
また、処理部１５は、第１の画素の座標及び第２の画素の座標に基づいて、第３の画素の座標に係る重み係数ｗを第１の画素及び第２の画素について演算する演算部１５０を有する。
演算部１５０は、次式により重み係数ｗを計算する。この重み係数ｗは後述する合成部１６が第３の画素を生成するために用いられる。
（合成部１６）
合成部１６は、処理部１５による組み合わせに係る第１の画素と第２の画素とによる第３の画素を生成し、第３の画素を含む第３の画像Ｖ３を生成する。このとき、合成部１６は、画像生成部１４が被検体Ｅの第１の３次元領域について生成した第１の画像Ｖ１と画像生成部１４が被検体Ｅの第２の３次元領域について生成した第２の画像Ｖ２とが合成された第３の画像Ｖ３を生成する。第３の画像Ｖ３は、第１の画像Ｖ１と第２の画像Ｖ２との総領域Ｗｆに相当する３次元領域を表す画像である。また、合成部１６は、演算部１５０による重み係数ｗ、第１の画素の座標及び第２の画素の座標に基づいて第３の画素の座標を決定する。
合成部１６は、処理部１５による組み合わせに係る第１の画素と第２の画素とによる第３の画素を生成し、第３の画素を含む第３の画像Ｖ３を生成する。このとき、合成部１６は、画像生成部１４が被検体Ｅの第１の３次元領域について生成した第１の画像Ｖ１と画像生成部１４が被検体Ｅの第２の３次元領域について生成した第２の画像Ｖ２とが合成された第３の画像Ｖ３を生成する。第３の画像Ｖ３は、第１の画像Ｖ１と第２の画像Ｖ２との総領域Ｗｆに相当する３次元領域を表す画像である。また、合成部１６は、演算部１５０による重み係数ｗ、第１の画素の座標及び第２の画素の座標に基づいて第３の画素の座標を決定する。
合成部１６は、第３の画素のｚ座標ζを次式により決定する。
つまり、合成部１６は、生成に用いられる第１の画素及び第２の画素のｚ座標が小さいほど第１の画素のｚ座標に近い座標に第３の画素のｚ座標ζを決定し、一方、生成に用いられる第１の画素及び第２の画素のｚ座標が大きいほど第２の画素のｚ座標に近い座標に第３の画素のｚ座標Ｚを決定する。それにより、第３の画素には生成に用いられる組み合せに応じて第１の画素及び第２の画素の座標が直接的に反映される。
また、合成部１６は、演算部１５０による重み係数ｗ、第１の画素の座標及び第２の画素の座標並びに第１の画素の画素値及び第２の画素の画素値に基づいて第３の画素の画素値Ｑを決定する。
合成部１６は、第３の画素の画素値Ｑを次式により決定する。
つまり、合成部１６は、生成に用いられる第１の画素及び第２の画素のｚ座標が小さいほど第１の画素に近い画素値に第３の画素の画素値Ｑを決定し、一方、生成に用いられる第１の画素及び第２の画素のｚ座標が大きいほど第２の画素に近い画素値に第３の画素の画素値Ｑを決定する。それにより、第３の画素にはその組み合せに応じて第１の画素及び第２の画素の画素値が直接的に反映される。
このように、合成部１６は、処理部１５による組み合わせに係る第１の画素と第２の画素とに基づいて、第３の画像Ｖ３における第３の画素を生成し、所定の範囲において該第３の画素のみを用い、他の範囲において第１の画素及び第２の画素を用いて第３の画像Ｖ３を生成する。ここで他の範囲とは、第１の画像Ｖ１及び第２の画像Ｖ２が示す領域のうち所定の範囲以外の領域である。合成部１６は、第１の画像Ｖ１が示す領域のうち所定の範囲以外の領域においては第１の画素を、第２の画像Ｖ２が示す領域のうち所定の範囲以外の領域においては第２の画素を用いて第３の画像Ｖ３を生成する。
（制御部１７、表示部１８、操作部１９）
制御部１７は、各部の動作を制御する。制御部１７は、例えば処理装置と記憶装置を含んで構成される。処理装置としては、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）が用いられる。記憶装置は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）を含んで構成される。記憶装置には、Ｘ線ＣＴ装置１の各部の機能を実行するためのコンピュータプログラムが記憶されている。処理装置は、これらコンピュータプログラムを実行することで、上記制御処理を実現する。操作部１９は、Ｘ線ＣＴ装置１を操作するために操作者により使用される。表示部１８は、例えば液晶ディスプレイなどの表示デバイスで構成される。操作部１９には、Ｘ線ＣＴ装置１の筺体などに設けられた各種のハードウェアキー（ボタン、スイッチ等）が含まれる。また、タッチパネルディスプレイやＧＵＩが設けられている場合、これに表示される各種のソフトウェアキーも操作部１９に含まれる。なお、表示部１８及び操作部１９はＸ線ＣＴ装置１の内部又は外部に設けられてよい。
制御部１７は、各部の動作を制御する。制御部１７は、例えば処理装置と記憶装置を含んで構成される。処理装置としては、例えば、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、ＧＰＵ（Ｇｒａｐｈｉｃ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）、又はＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ Ｓｐｅｃｉｆｉｃ Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）が用いられる。記憶装置は、例えば、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ Ｄｉｓｃ Ｄｒｉｖｅ）を含んで構成される。記憶装置には、Ｘ線ＣＴ装置１の各部の機能を実行するためのコンピュータプログラムが記憶されている。処理装置は、これらコンピュータプログラムを実行することで、上記制御処理を実現する。操作部１９は、Ｘ線ＣＴ装置１を操作するために操作者により使用される。表示部１８は、例えば液晶ディスプレイなどの表示デバイスで構成される。操作部１９には、Ｘ線ＣＴ装置１の筺体などに設けられた各種のハードウェアキー（ボタン、スイッチ等）が含まれる。また、タッチパネルディスプレイやＧＵＩが設けられている場合、これに表示される各種のソフトウェアキーも操作部１９に含まれる。なお、表示部１８及び操作部１９はＸ線ＣＴ装置１の内部又は外部に設けられてよい。
［動作］
図４は、この実施形態のＸ線ＣＴ装置１の動作を表すフローチャートである。
図４は、この実施形態のＸ線ＣＴ装置１の動作を表すフローチャートである。
（Ｓ０１）
制御部１７は、寝台部１０を制御して静止させ、照射部１１を制御して被検体ＥにＸ線を照射させ、検出部１２を制御して被検体Ｅを透過したＸ線を検出させ、画像生成部１４を制御して被検体Ｅの第１の３次元領域について第１の画像Ｖ１を生成させる。
制御部１７は、寝台部１０を制御して静止させ、照射部１１を制御して被検体ＥにＸ線を照射させ、検出部１２を制御して被検体Ｅを透過したＸ線を検出させ、画像生成部１４を制御して被検体Ｅの第１の３次元領域について第１の画像Ｖ１を生成させる。
（Ｓ０２）
制御部１７は、照射部１１を制御してＸ線の照射を停止させ、寝台部１０を制御して被検体Ｅの体軸方向に移動させ、静止させる。
制御部１７は、照射部１１を制御してＸ線の照射を停止させ、寝台部１０を制御して被検体Ｅの体軸方向に移動させ、静止させる。
（Ｓ０３）
制御部１７は、照射部１１を制御して被検体ＥにＸ線を照射させ、検出部１２を制御して被検体Ｅを透過したＸ線を検出させ、画像生成部１４を制御して被検体Ｅの第２の３次元領域について第２の画像Ｖ２を生成させる。
制御部１７は、照射部１１を制御して被検体ＥにＸ線を照射させ、検出部１２を制御して被検体Ｅを透過したＸ線を検出させ、画像生成部１４を制御して被検体Ｅの第２の３次元領域について第２の画像Ｖ２を生成させる。
（Ｓ０４）
制御部１７は、処理部１５を制御して、第１の画像Ｖ１における第１の画素の座標と、第２の画像Ｖ２における第２の画素の座標とを画像生成部１４から受け、体軸方向の所定の範囲において第１の画素と第２の画素とを一対一に組み合わせる。
制御部１７は、処理部１５を制御して、第１の画像Ｖ１における第１の画素の座標と、第２の画像Ｖ２における第２の画素の座標とを画像生成部１４から受け、体軸方向の所定の範囲において第１の画素と第２の画素とを一対一に組み合わせる。
（Ｓ０５）
制御部１７は、演算部１５０を制御して、第１の画素の座標及び第２の画素の座標に基づいて、第３の画素の座標に係る重み係数ｗを第１の画素及び第２の画素について演算させる。
制御部１７は、演算部１５０を制御して、第１の画素の座標及び第２の画素の座標に基づいて、第３の画素の座標に係る重み係数ｗを第１の画素及び第２の画素について演算させる。
（Ｓ０６）
制御部１７は、合成部１６を制御して、処理部１５による組み合わせに係る第１の画素と第２の画素とに基づいて、第３の画像Ｖ３における第３の画素を生成させる。
制御部１７は、合成部１６を制御して、処理部１５による組み合わせに係る第１の画素と第２の画素とに基づいて、第３の画像Ｖ３における第３の画素を生成させる。
（Ｓ０７）
制御部１７は、合成部１６を制御して、所定の範囲において該第３の画素のみを用い、他の範囲において第１の画素及び第２の画素を用いて第３の画像Ｖ３を生成させる。以上で図４に示す動作を終了する。
制御部１７は、合成部１６を制御して、所定の範囲において該第３の画素のみを用い、他の範囲において第１の画素及び第２の画素を用いて第３の画像Ｖ３を生成させる。以上で図４に示す動作を終了する。
［作用・効果］
この実施形態のＸ線ＣＴ装置１の作用及び効果を説明する。
この実施形態のＸ線ＣＴ装置１の作用及び効果を説明する。
Ｘ線ＣＴ装置１は、寝台部１０と、照射部１１と、検出部１２と、画像生成部１４と、処理部１５と、合成部１６とを有する。寝台部１０は、被検体Ｅを載置し被検体Ｅの体軸方向に移動する。照射部１１は、寝台部１０に載置された被検体ＥにＸ線を照射する。検出部１２は、照射部１１が照射したＸ線のうち被検体Ｅを透過したＸ線を検出する。画像生成部１３は、検出部１２による検出情報に基づいて被検体Ｅの３次元領域を表す画像を生成する。処理部１５は、画像生成部１４が被検体Ｅの第１の３次元領域について生成した第１の画像Ｖ１における第１の画素の座標と、該被検体Ｅの第２の３次元領域について生成した第２の画像Ｖ２における第２の画素の座標とに基づいて、体軸方向の所定の範囲において第１の画素と第２の画素とを一対一に組み合わせる。合成部１６は、処理部１５による組み合わせに係る第１の画素と第２の画素とによる第３の画素を生成し、第３の画素を含む第３の画像Ｖ３を生成する。このように、第１の画素と第２の画素とを一対一に組み合わせることにより、所定の範囲における第３の画素はその生成の元となる画素の座標及び画素値を直接的に反映する。それにより、複数の画像の重畳領域において、画素の座標の差異による影響を低減して複数の画像を合成することができるＸ線ＣＴ装置及び医用画像処理方法を提供することができる。
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれると同様に、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれるものである。
１ Ｘ線ＣＴ装置
１０ 寝台部
１１ 照射部
１２ 検出部
１３ 回転部
１４ 画像生成部
１５ 処理部
１６ 合成部
１７ 制御部
１８ 表示部
１９ 操作部
１１０ 高電圧発生部
Ｎｉ フェザリング起点画素インデックス
Ｅ 被検体
Ｑ 第３の画素の画素値
Ｖ１ 第１の画像
Ｖ２ 第２の画像
Ｖ３ 第３の画像
Ｗ 幅
Ｗｆ 総領域
Ｚｆ フェザリング幅
ａ 識別係数
ｗ 重み係数
θ チルト角
ζ 第３の画素のｚ座標
１０ 寝台部
１１ 照射部
１２ 検出部
１３ 回転部
１４ 画像生成部
１５ 処理部
１６ 合成部
１７ 制御部
１８ 表示部
１９ 操作部
１１０ 高電圧発生部
Ｎｉ フェザリング起点画素インデックス
Ｅ 被検体
Ｑ 第３の画素の画素値
Ｖ１ 第１の画像
Ｖ２ 第２の画像
Ｖ３ 第３の画像
Ｗ 幅
Ｗｆ 総領域
Ｚｆ フェザリング幅
ａ 識別係数
ｗ 重み係数
θ チルト角
ζ 第３の画素のｚ座標
Claims (7)
- 被検体を載置し被検体の体軸方向に移動する寝台部と、
前記寝台部に載置された被検体にＸ線を照射する照射部と、
前記照射部が照射したＸ線のうち被検体を透過したＸ線を検出する検出部と、
前記検出部による検出情報に基づいて被検体の３次元領域を表す画像を生成する画像生成部と、
前記画像生成部が被検体の第１の３次元領域について生成した第１の画像における第１の画素の座標と、該被検体の第２の３次元領域について生成した第２の画像における第２の画素の座標とに基づいて、チルト角に基づいて決定された所定の範囲において前記第１の画素と前記第２の画素とを一対一に組み合わせる処理部と、
前記処理部による組み合わせに係る前記第１の画素と前記第２の画素とによる第３の画素を生成し、前記第３の画素を含む第３の画像を生成する合成部と
を備えることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。 - 前記処理部は、前記寝台部の移動距離が画像の画素の座標間隔で割り切れない撮影を行う場合、前記第１の画素と前記第２の画素とを一対一に組み合わせることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
- 前記合成部は、前記処理部による組み合わせに係る前記第１の画素と前記第２の画素とに基づいて、前記第３の画素を生成し、前記所定の範囲において該第３の画素のみを用い、他の範囲において前記第１の画素及び前記第２の画素を用いて前記第３の画像を生成することを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
- 前記処理部は、前記第１の画素の座標及び前記第２の画素の座標に基づいて、前記第３の画素の座標に係る重み係数を前記第１の画素及び前記第２の画素について演算する演算部を有し、
前記合成部は、前記演算部による重み係数、前記第１の画素の座標及び前記第２の画素の座標に基づいて、前記第３の画素の座標を決定する
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。 - 前記処理部は、前記第１の画素の座標及び前記第２の画素の座標に基づいて、前記第３の画素の座標に係る重み係数を前記第１の画素及び前記第２の画素について演算する演算部を有し、
前記合成部は、前記演算部による重み係数、前記第１の画素の座標及び前記第２の画素の座標並びに前記第１の画素の画素値及び前記第２の画素の画素値に基づいて、前記第３の画素の画素値に決定する
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。 - 前記チルト角は、被検体の体軸と前記照射部及び前記検出部の公転軸とからなることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１つに記載のＸ線ＣＴ装置。
- 被検体を載置し被検体の体軸方向に移動する寝台部を有するＸ線ＣＴ装置によって生成された、被検体の第１の３次元領域についての第１の画像と該被検体の第２の３次元領域についての第２の画像とについて、
前記第１の画像における第１の画素の座標と、前記第２の画像における第２の画素の座標とに基づいて、チルト角に基づいて決定された所定の範囲において前記第１の画素と前記第２の画素とを一対一に組み合わせるステップと、
前記組み合わせに係る前記第１の画素と前記第２の画素とによる第３の画素を生成するステップと、
前記第３の画素を含む第３の画像を生成するステップと
を有する医用画像処理方法。
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