JP7305334B2 - X-ray diagnostic system and reconstruction processing system - Google Patents

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  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

本発明の実施形態は、X線診断システム及び再構成処理システムに関する。 Embodiments of the present invention relate to X-ray diagnostic systems and reconstruction processing systems.

被検体にX線を照射し、被検体を透過したX線を検出することによりX線撮像を行うX線診断装置が広く医用分野において使用されている。X線診断装置における画像の取得方法の1つとして、被検体をX線射出装置とX線検出器との間に対向するように位置させ、X線射出装置及びX線検出器を被検体の周りを回転させることにより撮影し、X線検出器により検出された結果に基づいて画像を再構成する方法がある。X線のばく射及び検出のタイミングにおいて被検体の動きがある場合、再構成により取得された画像にぶれやぼけが発生する。この動き(体動)の影響を小さくする手法として、体動補正(APMC:Automatic Patient Motion Correction)がある。 2. Description of the Related Art X-ray diagnostic apparatuses that perform X-ray imaging by irradiating an object with X-rays and detecting the X-rays that have passed through the object are widely used in the medical field. As one method of acquiring an image in an X-ray diagnostic apparatus, a subject is positioned between an X-ray emission device and an X-ray detector so as to face each other, and the X-ray emission device and the X-ray detector are placed on the subject. There is a method of photographing by rotating around and reconstructing an image based on the results detected by an X-ray detector. If there is movement of the subject at the timing of X-ray exposure and detection, blurring or blurring occurs in the image acquired by reconstruction. As a technique for reducing the influence of this movement (body movement), there is body movement correction (APMC: Automatic Patient Motion Correction).

APMCは、再構成を行う際に、X線検出器により検出されたデータについて重みをつけて再構成を行うことにより体動の補正を行う。しかしながら、被検体の動きの大きさ、動きのタイミング等によらず、上記の処理を行うため、体動のタイミング次第では、ほとんど効果が得られないこともある。このため、動きがある場合には、投影データから画像を再構成した後に、ユーザが確認し、APMC処理を含んだ画像の再構成を行う。あるいは、画像を再構成した後に、再度被検体にX線をばく射し、再撮影を行ってから画像の再構成を行う。 APMC corrects body motion by weighting the data detected by the X-ray detector and reconstructing it. However, since the above processing is performed regardless of the magnitude of movement of the subject, the timing of the movement, etc., there are cases where little effect can be obtained depending on the timing of the body movement. Therefore, when there is movement, the image is reconstructed from the projection data and then confirmed by the user, and the image is reconstructed including APMC processing. Alternatively, after reconstructing the image, the subject is again exposed to X-rays, and after re-imaging, the reconstruction of the image is performed.

特開2012-34972号公報JP 2012-34972 A

本実施形態は、被検体の動きに関するデータを取得することによる精度の高い補正を行うX線診断システム及び再構成処理システムを提供する。 The present embodiment provides an X-ray diagnostic system and a reconstruction processing system that perform highly accurate correction by acquiring data on the movement of the subject.

一実施形態によれば、X線診断システムは、
被検体に対してX線を用いたスキャンを実行し、前記X線に基づく投影データを収集するスキャン部と、
前記スキャンと並行して前記被検体の体動を監視し、前記投影データに対応する体動情報を取得する監視部と、
前記投影データに対して前記体動情報に応じた重みを適用して再構成処理を行い、再構成画像データを生成する再構成処理部と、
を備える。
According to one embodiment, the X-ray diagnostic system comprises:
a scanning unit that scans a subject using X-rays and collects projection data based on the X-rays;
a monitoring unit that monitors body motion of the subject in parallel with the scan and acquires body motion information corresponding to the projection data;
a reconstruction processing unit that performs reconstruction processing by applying a weight corresponding to the body motion information to the projection data to generate reconstructed image data;
Prepare.

一実施形態に係るX線診断システムの全体構成の一例を示すブロック図。1 is a block diagram showing an example of the overall configuration of an X-ray diagnostic system according to one embodiment; FIG. 一実施形態に係る画像の再構成処理の一例を示すフローチャート。4 is a flowchart illustrating an example of image reconstruction processing according to an embodiment; 一実施形態に係る画像の再構成処理の別例を示すフローチャート。4 is a flowchart showing another example of image reconstruction processing according to an embodiment. 一実施形態に係る重みの一例を示す図。The figure which shows an example of the weight which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る重みの一例を示す図。The figure which shows an example of the weight which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る重みの一例を示す図。The figure which shows an example of the weight which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る重みの一例を示す図。The figure which shows an example of the weight which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る重みの一例を示す図。The figure which shows an example of the weight which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る重みの一例を示す図。The figure which shows an example of the weight which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る重みの一例を示す図。The figure which shows an example of the weight which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る重みの一例を示す図。The figure which shows an example of the weight which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る重みの一例を示す図。The figure which shows an example of the weight which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係る重みの一例を示す図。The figure which shows an example of the weight which concerns on one Embodiment. 一実施形態に係るパラメータ変更の一例を示す図。The figure which shows an example of the parameter change which concerns on one Embodiment.

以下、図面を参照しながら、本実施形態に係るX線診断システム及び再構成処理システムを説明する。なお、以下の説明において、ほぼ同一の機能及び構成を有する構成要素については、同一符号を付し、重複説明は必要な場合にのみ行うこととする。 An X-ray diagnostic system and a reconstruction processing system according to this embodiment will be described below with reference to the drawings. In the following description, components having substantially the same functions and configurations are denoted by the same reference numerals, and redundant description will be given only when necessary.

(第1実施形態)
図1は、一実施形態に係るX線診断システム1の全体構成を説明する図である。X線診断システム1は、本実施形態における画像処理装置を備える医用装置の一例であり、一般的撮影装置等、様々なX線診断装置に本実施形態に係る画像処理装置は適用可能である。X線診断システムは、例えば、架台装置10と、寝台装置30と、コンソール装置40とを備えて構成される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram illustrating the overall configuration of an X-ray diagnostic system 1 according to one embodiment. The X-ray diagnostic system 1 is an example of a medical device equipped with an image processing device according to this embodiment, and the image processing device according to this embodiment can be applied to various X-ray diagnostic devices such as general imaging devices. The X-ray diagnostic system includes, for example, a gantry device 10 , a bed device 30 and a console device 40 .

架台装置10は、X線発生装置11と、X線検出器12と、回転体13と、X線高電圧装置14と、架台制御装置15と、監視部16と、データ収集回路18と、を備える。 The gantry 10 includes an X-ray generator 11, an X-ray detector 12, a rotor 13, an X-ray high voltage device 14, a gantry controller 15, a monitor 16, and a data collection circuit 18. Prepare.

X線発生装置11は、X線照射を行うX線照射部であり、例えば、X線高電圧装置14から高電圧の電力供給を受けて、陰極(フィラメント)から陽極(ターゲット)に向けて熱電子を照射するX線管(真空管)を備えて構成される。 The X-ray generator 11 is an X-ray irradiation unit that irradiates X-rays. For example, the X-ray generator 11 receives high-voltage power supply from the X-ray high-voltage device 14, and heats the anode (target) from the cathode (filament). It is configured with an X-ray tube (vacuum tube) that emits electrons.

X線発生装置11は、X線管に限定されるものではない。例えば、X線発生装置11は、X線管に代えて、電子銃から発生した電子ビームを収束させるフォーカスコイルと、電磁偏向させる偏向コイルと、被検体Pの半周を囲い偏向した電子ビーム衝突することによってX線を発生させるターゲットリングと、を備えて構成されていてもよい。 The X-ray generator 11 is not limited to an X-ray tube. For example, instead of the X-ray tube, the X-ray generator 11 includes a focus coil that converges the electron beam generated from the electron gun, a deflection coil that electromagnetically deflects the electron beam, and the deflected electron beam that surrounds the half circumference of the subject P and collides with it. and a target ring for generating X-rays.

X線検出器12は、例えば、X線管の焦点を中心として1つの円弧に沿ってチャネル方向に複数のX線検出素子が配列された複数のX線検出素子列を備える。X線検出器12は、チャネル方向に複数のX線検出素子が配置されたX線検出素子列がスライス方向に複数配列された構造を有する。X線検出器12は、X線発生装置11から照射され、被検体Pを通過したX線を検出し、当該X線量に対応した電気信号をデータ収集回路18へと出力する。 The X-ray detector 12 includes, for example, a plurality of X-ray detection element arrays in which a plurality of X-ray detection elements are arranged in the channel direction along one circular arc around the focal point of the X-ray tube. The X-ray detector 12 has a structure in which a plurality of X-ray detection element arrays each having a plurality of X-ray detection elements arranged in the channel direction are arranged in the slice direction. The X-ray detector 12 detects X-rays emitted from the X-ray generator 11 and passing through the subject P, and outputs an electrical signal corresponding to the X-ray dose to the data acquisition circuit 18 .

また、X線検出器12は、例えば、グリッドと、シンチレータアレイと、光センサアレイとを備えて構成される間接変換型の検出器であってもよい。シンチレータアレイは、複数のシンチレータを備え、シンチレータは、入射X線量に応じた光子量の光を出力するシンチレータ結晶を備えて構成される。グリッドは、シンチレータアレイのX線入射側の面に配置され、散乱X線を吸収する機能を有するX遮蔽板を備える。光センサアレイは、シンチレータからの光量に応じた電気信号に変換する機能を有し、例えば、光電子増倍管等の光センサを備えて構成される。 Alternatively, the X-ray detector 12 may be an indirect conversion type detector including, for example, a grid, a scintillator array, and a photosensor array. The scintillator array includes a plurality of scintillators, and the scintillators are configured with scintillator crystals that output a photon amount of light corresponding to the amount of incident X-rays. The grid is arranged on the surface of the scintillator array on the X-ray incident side and includes an X-shielding plate having a function of absorbing scattered X-rays. The photosensor array has a function of converting the amount of light from the scintillator into an electrical signal, and is configured with photosensors such as photomultiplier tubes, for example.

なお、X線検出器12は、間接変換型の検出器には限定されず、入射したX線を直接電気信号に変換する半導体素子を備える直接変換型の検出器であってもよい。 The X-ray detector 12 is not limited to an indirect conversion type detector, and may be a direct conversion type detector provided with a semiconductor element that directly converts incident X-rays into electrical signals.

回転体13は、この回転体13の中心を回転軸として回転自在に指示されており、架台制御装置15の制御に基づいて、回転駆動される。X線発生装置11、X線検出器12は、回転体13とともに、回転体13の回転駆動にしたがい回転する回転部として架台装置10に備えられる。回転部は、架台装置10に固定されている固定部に備えられ、固定部に対して、回転駆動される。 The rotating body 13 is rotatably directed around the center of the rotating body 13 as a rotation axis, and is rotationally driven under the control of the gantry control device 15 . The X-ray generator 11 and the X-ray detector 12 are provided in the gantry 10 together with the rotating body 13 as a rotating part that rotates according to the rotational driving of the rotating body 13 . The rotating part is provided in a fixed part that is fixed to the gantry device 10, and is rotationally driven with respect to the fixed part.

本実施形態においては、例えば、X線発生装置11、X線検出器12、及び、回転体13を併せてスキャン部と記載する。なお、スキャン部は、狭義においてX線検出器12のことを示してもよいし、広義において以下に説明するX線高電圧装置14、データ収集回路18等を含む概念であってもよい。スキャン部は、このように、被検体Pに対してX線を用いたスキャンを実行し、X線に基づく投影データを収集する機能を有するモジュール若しくはデバイスの集合、又は、モジュール若しくはデバイスそのもののことを示す。 In this embodiment, for example, the X-ray generator 11, the X-ray detector 12, and the rotor 13 are collectively referred to as a scanning unit. Note that the scanning unit may indicate the X-ray detector 12 in a narrow sense, or may be a concept including the X-ray high-voltage device 14, the data acquisition circuit 18, etc. described below in a broad sense. The scanning unit is a collection of modules or devices having the function of scanning the subject P using X-rays and collecting projection data based on X-rays, or modules or devices themselves. indicates

X線高電圧装置14は、変圧器(トランス)及び整流器等の電気回路を備え、X線発生装置11に印加される高電圧を発生する機能を有する高電圧発生装置と、X線発生装置11が照射するX線に応じた出力電圧の制御を行うX線制御装置を備えて構成される。高電圧発生装置は、変圧器方式であってもよいし、インバータ方式であってもよい。 The X-ray high-voltage device 14 includes electric circuits such as a transformer and a rectifier, and has a function of generating a high voltage to be applied to the X-ray generator 11 . is provided with an X-ray control device for controlling the output voltage according to the X-rays emitted by the . The high voltage generator may be of a transformer type or an inverter type.

架台制御装置15は、CPU(Central Processing Unit)等を備える処理回路と、モータ及びアクチュエータ等を備える駆動機構から構成される。架台制御装置15は、コンソール装置40又は架台装置10に取り付けられた入力装置からの入力信号を受け、架台の動作制御を行う機能を有する。例えば、架台制御装置15は、入力信号を受けて回転体13を回転させる制御を行う回転機構として動作し、また、架台装置10をチルトさせる制御、並びに、寝台装置30及び天板33を動作させる制御を行う。 The gantry control device 15 includes a processing circuit including a CPU (Central Processing Unit) and the like, and a drive mechanism including a motor and an actuator. The gantry control device 15 has a function of receiving an input signal from an input device attached to the console device 40 or the gantry device 10 and controlling the operation of the gantry. For example, the gantry control device 15 receives an input signal and operates as a rotation mechanism that controls the rotation of the rotating body 13, controls the tilting of the gantry device 10, and operates the bed device 30 and the tabletop 33. control.

監視部16は、被検体Pを監視し、被検体Pに動きが生じた場合に、この動きの情報である体動情報を取得する。監視部16は、例えば、光学的なカメラ、圧力センサ、集音器等の被検体Pの動きを感知できるデバイスを備える。この監視部16は、例えば、架台装置10に備えられてもよいし、寝台装置30に備えられてもよい。監視部16は、上記の回転体13が回転する平面上におけるスキャンを邪魔しない位置に設置され、被検体Pがスキャンされるタイミングにおいて、被検体Pのスキャン平面における動きを検知する。すなわち、監視部16は、スキャン部によるスキャンと並行して被検体Pの体動を監視し、投影データに対応する体動情報を取得する。取得したデータは、無線又は有線の経路を介してコンソール装置40へと送信される。 The monitoring unit 16 monitors the subject P, and when the subject P moves, acquires body movement information, which is information about the movement. The monitoring unit 16 includes a device capable of sensing the movement of the subject P, such as an optical camera, pressure sensor, sound collector, or the like. The monitoring unit 16 may be provided in the gantry device 10 or may be provided in the bed device 30, for example. The monitoring unit 16 is installed at a position that does not interfere with scanning on the plane on which the rotating body 13 rotates, and detects the movement of the subject P on the scanning plane at the timing when the subject P is scanned. That is, the monitoring unit 16 monitors body motion of the subject P in parallel with scanning by the scanning unit, and acquires body motion information corresponding to projection data. The acquired data is transmitted to the console device 40 via a wireless or wired path.

データ収集回路(DAS:Data Acquisition System)18は、X線検出器12の各X線検出素子から出力される電気信号に対して増幅処理を行う増幅器と、電気信号をデジタル信号に変換するA/D変換器とを少なくとも備え、検出データ(純生データ)を生成する。データ収集回路18が生成した検出データは、コンソール装置40へと転送される。また、データ収集回路18は、監視部16と接続されていてもよく、この場合、データ収集回路18は、監視部16が取得した体動情報もまた収集してコンソール装置40へと転送する。 A data acquisition system (DAS) 18 includes an amplifier that amplifies electrical signals output from each X-ray detection element of the X-ray detector 12, and an A/D converter that converts the electrical signals into digital signals. and a D converter for generating detection data (pure raw data). The detection data generated by the data collection circuit 18 is transferred to the console device 40 . The data collection circuit 18 may also be connected to the monitoring unit 16 . In this case, the data collection circuit 18 also collects the body movement information acquired by the monitoring unit 16 and transfers it to the console device 40 .

寝台装置30は、スキャン対象の被検体Pを載置、移動させる装置であり、基台31と、寝台駆動装置32と、天板33と、支持フレーム34と、を備える。 The bed device 30 is a device for placing and moving a subject P to be scanned, and includes a base 31 , a bed driving device 32 , a top plate 33 , and a support frame 34 .

基台31は、支持フレーム34を鉛直方向に移動可能に支持する筐体である。寝台駆動装置32は、被検体Pが再治された支持フレームを支持フレーム34の長軸方向に移動するモータ又はアクチュエータである。支持フレーム34の上面に設けられた天板33は、被検体Pが載置される板である。 The base 31 is a housing that supports the support frame 34 so as to be vertically movable. The bed drive device 32 is a motor or actuator that moves the support frame in which the subject P has been re-cured in the longitudinal direction of the support frame 34 . A top plate 33 provided on the upper surface of the support frame 34 is a plate on which the subject P is placed.

天板33は、天板33だけを移動させてもよいし、寝台装置30の支持フレーム34ごと移動する方式であってもよい。本実施形態を立位CTに応用する場合には、天板33に相当する患者移動機構を移動する方式であってもよい。 The top plate 33 may be moved alone, or may be moved together with the support frame 34 of the bed device 30 . When this embodiment is applied to standing CT, a method of moving a patient moving mechanism corresponding to the tabletop 33 may be used.

架台装置10の撮像系と天板33の位置関係の相対的な変更を伴うスキャン(ヘリカルスキャンや位置決めスキャン等)を実行する際には、当該位置関係の相対的な変更は天板33の駆動によって行われてもよいし、架台装置10の走行によって行われてもよく、また、それらの複合によって行われてもよい。 When executing a scan (such as a helical scan or a positioning scan) that involves a relative change in the positional relationship between the imaging system of the gantry 10 and the top plate 33 , the relative change in the positional relationship is caused by driving the top plate 33 . may be performed by running the gantry device 10, or may be performed by a combination thereof.

コンソール装置40は、記憶回路41と、表示装置42と、入力装置43と、処理回路44と、を備えて構成される。 The console device 40 includes a memory circuit 41 , a display device 42 , an input device 43 and a processing circuit 44 .

記憶回路41は、例えば、RAM(Random Access Memory)、フラッシュメモリ等の半導体メモリ素子、ハードディスク、光ディスク等により実現される。記憶回路41は、例えば、投影データや再構成画像データを記憶する。本実施形態においては、記憶回路41は、例えば、画像記憶回路411、体動データ記憶回路412、及び、プログラム記憶回路413を備える。 The storage circuit 41 is implemented by, for example, a RAM (Random Access Memory), a semiconductor memory device such as a flash memory, a hard disk, an optical disk, or the like. The storage circuit 41 stores projection data and reconstructed image data, for example. In this embodiment, the memory circuit 41 includes, for example, an image memory circuit 411, a body motion data memory circuit 412, and a program memory circuit 413.

画像記憶回路411は、架台装置10で撮像された医用画像の画像データを記憶する回路である。体動データ記憶回路412は、画像記憶回路411に記憶されている各画像について、被検体Pが動いたか否かを示す、又は、被検体Pの動きの大きさを示す体動データを記憶する回路である。プログラム記憶回路413は、種々のプログラムを記憶する回路である。これらの各記憶回路は、それぞれ別の記憶回路として備えられていなくてもよく、1又は複数のメモリ内において、各記憶回路に対応する領域が区切られて使用されるものでもよく、又は、使用するタイミングにおいて必要な容量を確保して各記憶回路として使用されるものであってもよい。 The image storage circuit 411 is a circuit that stores image data of medical images captured by the gantry device 10 . The body motion data storage circuit 412 stores body motion data indicating whether or not the subject P has moved or indicating the magnitude of motion of the subject P for each image stored in the image storage circuit 411. circuit. The program storage circuit 413 is a circuit that stores various programs. Each of these memory circuits may not be provided as a separate memory circuit, and may be used by dividing an area corresponding to each memory circuit in one or more memories. It may be used as each memory circuit by securing a necessary capacity at the timing of the memory.

表示装置42は、各種情報を表示する。表示装置42は、例えば、処理回路44によって生成された医用画像(CT画像)や、操作者からの各種操作を受け付けるためのGUI(Graphical User Interface)等を出力する。この表示装置42は、液晶ディスプレイ、CRT(Cathode Ray Tube)、プラズマディスプレイ等を備えて構成される。 The display device 42 displays various information. The display device 42 outputs, for example, a medical image (CT image) generated by the processing circuit 44, a GUI (Graphical User Interface) for accepting various operations from the operator, and the like. The display device 42 includes a liquid crystal display, a CRT (Cathode Ray Tube), a plasma display, or the like.

入力装置43は、操作者からの各種入力操作を受け付け、受け付けた入力操作を電気信号に変換して処理回路44に出力する。入力装置43は、例えば、投影データを収集する際の収集条件や、CT画像を再構成する際の再構成条件、CT画像から後処理画像を生成する際の画像処理条件等を操作者から受け付ける。例えば、本実施形態においては、後述する重みに関するパラメータを入力するものであってもよい。この入力装置43は、マウス、トラックボール、キーボード、スイッチ、ボタン、ジョイスティック等を備えて構成される。あるいは、上述した表示装置42と入力装置43は、表示、入力の双方が可能なタッチパネル等を備えていてもよい。 The input device 43 receives various input operations from the operator, converts the received input operations into electrical signals, and outputs the electrical signals to the processing circuit 44 . The input device 43 receives from the operator, for example, acquisition conditions for acquiring projection data, reconstruction conditions for reconstructing CT images, and image processing conditions for generating post-processed images from CT images. . For example, in the present embodiment, a parameter relating to weights, which will be described later, may be input. The input device 43 includes a mouse, trackball, keyboard, switches, buttons, joystick, and the like. Alternatively, the display device 42 and the input device 43 described above may include a touch panel or the like capable of both display and input.

処理回路44は、入力装置43から出力される入力操作の電気信号に応じてX線診断システム1の全体的な動作を制御する。本実施形態においては、処理回路44は、例えば、システム制御機能441、前処理機能442、再構成処理機能443、画像取得機能444、抽出機能445、算出機能446、生成機能447、及び、表示機能448を備える。 The processing circuit 44 controls the overall operation of the X-ray diagnostic system 1 according to the electric signal of the input operation output from the input device 43 . In this embodiment, the processing circuitry 44 includes, for example, a system control function 441, a preprocessing function 442, a reconstruction processing function 443, an image acquisition function 444, an extraction function 445, a calculation function 446, a generation function 447, and a display function. 448.

図1における実施形態では、システム制御機能441、前処理機能442、再構成処理機能443、画像取得機能444、抽出機能445、算出機能446、生成機能447、及び、表示機能448にて行われる各処理機能は、コンピュータによって実行可能なプログラムの形態で記憶回路41のプログラム記憶回路413に格納されている。処理回路44は、プログラムを記憶回路41のプログラム記憶回路413から読み出し、実行することで、各プログラムに対応する機能を実現するプロセッサである。換言すると、各プログラムを読み出した状態の処理回路は、図1の処理回路44内に示された各機能を有することとなる。 In the embodiment in FIG. 1, each function performed by a system control function 441, a preprocessing function 442, a reconstruction processing function 443, an image acquisition function 444, an extraction function 445, a calculation function 446, a generation function 447, and a display function 448 The processing functions are stored in the program storage circuit 413 of the storage circuit 41 in the form of a computer-executable program. The processing circuit 44 is a processor that reads a program from the program storage circuit 413 of the storage circuit 41 and executes it, thereby implementing functions corresponding to each program. In other words, the processing circuit with each program read has each function shown in the processing circuit 44 of FIG.

なお、図1においては単一の処理回路44にてシステム制御機能441、前処理機能442、再構成処理機能443、画像取得機能444、抽出機能445、算出機能446、生成機能447、及び、表示機能448にて行われる処理機能が実現されているものとして説明したが、複数の独立したプロセッサを組み合わせて処理回路44を構成し、各プロセッサがプログラムを実行することにより機能を実現するものとしてもよい。 1, the single processing circuit 44 has a system control function 441, a preprocessing function 442, a reconstruction processing function 443, an image acquisition function 444, an extraction function 445, a calculation function 446, a generation function 447, and a display function. Although the processing function performed by the function 448 has been described as being implemented, the processing circuit 44 may be configured by combining a plurality of independent processors, and the function may be implemented by each processor executing a program. good.

これらの各機能のうち、システム制御機能441は、入力装置43を介して操作者から受け付けた入力操作に基づいて、処理回路44の各種機能を制御する。 Among these functions, the system control function 441 controls various functions of the processing circuit 44 based on input operations received from the operator via the input device 43 .

前処理機能442は、データ収集回路18から出力されたスキャンされたデータに対して対数変換処理やオフセット補正処理、チャネル間の感度補正処理、ビームハードニング補正等の前処理を施したデータを生成する。なお、前処理前のデータ及び前処理後のデータを総称して投影データと称する場合もある。 The preprocessing function 442 generates data by performing preprocessing such as logarithmic conversion processing, offset correction processing, inter-channel sensitivity correction processing, and beam hardening correction on the scanned data output from the data acquisition circuit 18. do. Data before preprocessing and data after preprocessing may be collectively referred to as projection data.

前処理機能442はさらに、データ収集回路18から出力された、監視部16により取得された体動データを処理し、画像の再構成を行う際の重みを計算してもよい。 The preprocessing function 442 may further process the body motion data acquired by the monitoring unit 16 and output from the data acquisition circuit 18 to calculate weights for image reconstruction.

再構成処理機能443は、前処理機能442にて生成された投影データに対して、フィルタ補正逆投影法、逐次近似再構成法等を用いた再構成処理を行い、再構成画像(CT画像データ)を生成する。再構成は、体動データに基づいた重み付けを用いて行われる。この再構成画像は、例えば、記憶回路41の画像記憶回路411に記憶される。CT画像データは、CT値の集合体であり、本実施形態における複数時相の医用画像の一例である。すなわち、再構成画像は、経時的要素を含む画像として、記憶回路41の画像記憶回路411に格納される。 The reconstruction processing function 443 performs reconstruction processing using the filtered back projection method, the iterative reconstruction method, etc. on the projection data generated by the pre-processing function 442 to obtain a reconstructed image (CT image data ). Reconstruction is performed using weightings based on motion data. This reconstructed image is stored in the image storage circuit 411 of the storage circuit 41, for example. CT image data is an aggregate of CT values, and is an example of a medical image of multiple time phases in this embodiment. That is, the reconstructed image is stored in the image storage circuit 411 of the storage circuit 41 as an image including temporal elements.

画像取得機能444は、例えば、記憶回路41の画像記憶回路411に記憶されている、複数時相の再構成画像を取得する。あるいは、再構成処理機能443で生成された複数時相の再構成画像のデータを取得する。抽出機能445は、複数時相の再構成画像のデータから、所定の関心領域の抽出を行う。算出機能446は、所定の関心領域に関するCT値を算出する。生成機能447は、所定の関心領域に沿って、例えば、CT値を空間的位置及び時系列ごとに並べた画像を生成する。表示機能448は、生成機能447で生成された画像に基づいて表示画像を生成し、表示装置42の画面に表示させる。 The image acquisition function 444 acquires reconstructed images of multiple time phases stored in the image storage circuit 411 of the storage circuit 41, for example. Alternatively, data of reconstructed images of multiple time phases generated by the reconstruction processing function 443 is acquired. The extraction function 445 extracts a predetermined region of interest from the reconstructed image data of multiple time phases. A calculation function 446 calculates a CT value for a given region of interest. The generation function 447 generates an image in which, for example, CT values are arranged in spatial position and time series along a predetermined region of interest. The display function 448 generates a display image based on the image generated by the generation function 447 and displays it on the screen of the display device 42 .

上述したように、本実施形態においては、処理回路44は、例えば、プロセッサにより構成される。ここで、プロセッサという文言は、例えば、CPU、GPU(Graphics Processing Unit)、あるいは、特定用途向け集積回路(ASIC:Application Specific Integrated Circuit)、プログラマブル論理デバイス(例えば、単純プログラマブル論理デバイス(SPLD:Simple Programmable Logic Device)、複合プログラマブル論理デバイス(CPLD:Complex Programmable Logic Device)、又は、フィールドプログラマブルゲートアレイ(FPGA:Field Programmable Gate Array))等の回路を意味する。プロセッサは、記憶回路41に保存されたプログラムを読み出して実行することにより機能を実現する。なお、記憶回路41は、プログラムを保存する代わりに、プロセッサの回路内にプログラムを直接組み込んでもよい。この場合、プロセッサは、回路内に組み込まれたプログラムを読み出し実行することにより機能を実現する。プロセッサは、プロセッサ単一の回路として構成されているには限られず、複数の独立した回路を組み合わせて1つのプロセッサとして構成し、その機能を実現してもよい。さらに、図1における複数の構成要素を1又は複数のプロセッサへ統合し、その機能を実現してもよい。 As described above, in this embodiment, the processing circuit 44 is configured by, for example, a processor. Here, the term processor includes, for example, a CPU, a GPU (Graphics Processing Unit), an application-specific integrated circuit (ASIC: Application Specific Integrated Circuit), a programmable logic device (for example, a simple programmable logic device (SPLD: Simple Programmable Logic Device), Complex Programmable Logic Device (CPLD), or Field Programmable Gate Array (FPGA). The processor implements its functions by reading and executing programs stored in the storage circuit 41 . Note that the memory circuit 41 may directly incorporate the program into the circuit of the processor instead of storing the program. In this case, the processor implements its functions by reading and executing the program embedded in the circuit. The processor is not limited to be configured as a single processor circuit, but may be configured as one processor by combining a plurality of independent circuits to realize its function. Further, multiple components in FIG. 1 may be integrated into one or more processors to implement their functionality.

なお、図1のX線診断システム1においては、コンソール装置40の構成要素は、1つの筐体に格納されているが、これらコンソール装置40の構成要素は、必ずしも1つの筐体に格納されている必要は無く、別筐体に格納されて複数存在してもよい。例えば、前処理機能442、再構成処理機能443等の処理回路を分散して有する構成としてもよい。換言すれば、コンソール装置40は、単一のコンソールにて複数の機能を実行するのではなく、複数の機能を別々のコンソールが実行することにしてもよい。 In the X-ray diagnostic system 1 of FIG. 1, the constituent elements of the console device 40 are housed in one housing, but these constituent elements of the console device 40 are not necessarily housed in one housing. There is no need to store them, and a plurality of them may be stored in separate housings. For example, a configuration having distributed processing circuits such as the preprocessing function 442 and the reconstruction processing function 443 may be employed. In other words, instead of performing multiple functions in a single console, console device 40 may have multiple functions performed by separate consoles.

また、X線診断システム1には、X線発生装置11とX線検出器12とが一体として被検体Pの周囲を回転するRotate/Rotate-Type(第3世代CT)、リング状にアレイされた多数のX線検出素子が固定され、X線発生装置11が被検体Pの周囲を回転するStationary/Rotate-Type(第4世代CT)等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本実施形態へ適用可能である。さらには、X線診断システム1は、上記に説明したX線CTシステムには限られず、アームでX線照射部とX線検出部を指示するX線アンギオグラフィシステムであってもよく、このタイプも本実施形態へ適用可能である。 In the X-ray diagnostic system 1, the X-ray generator 11 and the X-ray detector 12 are integrally arranged in a Rotate/Rotate-Type (third-generation CT) array that rotates around the subject P in a ring shape. There are various types such as Stationary/Rotate-Type (fourth generation CT) in which a large number of X-ray detection elements are fixed and the X-ray generator 11 rotates around the subject P. is applicable to Furthermore, the X-ray diagnostic system 1 is not limited to the X-ray CT system described above, and may be an X-ray angiography system that directs the X-ray irradiation section and the X-ray detection section with an arm. is also applicable to this embodiment.

図2は、本実施形態に係るX線投影データの取得から、画像再構成までの処理の流れを示すフローチャートである。このフローチャートは、スキャンの開始から画像の再構成までについての処理を示し、寝台装置の制御等、他の制御については記載されていないが、他の制御についても適切に並行して行われている。 FIG. 2 is a flowchart showing the flow of processing from acquisition of X-ray projection data to image reconstruction according to this embodiment. This flowchart shows the processing from the start of scanning to the reconstruction of an image, and does not describe other controls such as control of the couch device, but other controls are appropriately performed in parallel. .

まず、スキャン部において、被検体Pのスキャン(投影データの取得)を開始する(S100)。これと並行して、監視部16が被検体Pの体動の監視を開始する(S200)。これらの動作は、例えば、入力装置43を介してユーザが操作を開始する旨の指示を通知した場合に、同期して制御される。この体動監視の開始は、少なくともスキャン開始の直前までに、又は、スキャン開始と同じタイミングに実行されればよい。すなわち、スキャン部の起動とは別個に、例えば、被検体Pが寝台装置30に位置したタイミングから監視を続けるものであってもよい。スキャンによる投影データの取得と、監視による体動情報の取得のタイミングの同期がとれるような実装であればよい。 First, the scanning unit starts scanning the subject P (obtaining projection data) (S100). In parallel with this, the monitoring unit 16 starts monitoring the body movement of the subject P (S200). These operations are synchronously controlled, for example, when the user gives an instruction to start an operation via the input device 43 . This body motion monitoring may be started at least before the start of scanning or at the same timing as the start of scanning. That is, the monitoring may be continued from the timing when the subject P is positioned on the couch device 30, for example, separately from the activation of the scanning unit. Any implementation can be used as long as the acquisition of projection data by scanning and the acquisition of body motion information by monitoring can be synchronized.

次に、スキャン部は、被検体Pのスキャンを行う(S102)。スキャン部が被検体Pのスキャンを行っている間、監視部16は、被検体Pの体動を監視する(S202)。すなわち、スキャン部によるスキャンの実行と並行して、監視部16が体動の監視を行う。このように、スキャンと監視を並行して行うことにより、体動があった場合に、スキャンした結果と取得された体動データとを紐付けることが可能となる。 Next, the scanning unit scans the subject P (S102). While the scanning unit is scanning the subject P, the monitoring unit 16 monitors body movements of the subject P (S202). That is, the monitoring unit 16 monitors the body movement in parallel with the execution of scanning by the scanning unit. In this way, by performing scanning and monitoring in parallel, it is possible to associate the result of scanning with the obtained body movement data when there is body movement.

監視部16は、監視中において体動を感知しない場合(S204:NO)、体動の監視(S202)を実行し続ける。 If the monitoring unit 16 does not detect body movement during monitoring (S204: NO), it continues monitoring body movement (S202).

一方、体動を感知した場合(S204:YES)、引き続き体動の監視(S202)を継続するとともに、スキャン部が取得した投影データに体動が感知されたこと、又は、体動の程度を付与して、データ収集回路18を介して記憶回路41に記憶する。この実装手段は、任意の手段で行ってよく、例えば、スキャン部がスキャンした投影データに体動があったことを付与して、後の再構成処理において体動があった場合の処理をしてもよい。別例として、体動があったことを投影データに付与するとともに、体動データ記憶回路412に体動の程度を示すデータを記憶しておき、再構成処理において体動の程度に基づいて処理をしてもよい。 On the other hand, if body movement is detected (S204: YES), body movement monitoring is continued (S202), and body movement is detected in the projection data acquired by the scanning unit, or the degree of body movement is detected. It is given and stored in the storage circuit 41 via the data collection circuit 18 . This implementation means may be performed by any means. For example, the projection data scanned by the scanning unit may be given the presence of body movement, and processing may be performed in the event of body movement in subsequent reconstruction processing. may As another example, the presence of body movement is added to the projection data, and data indicating the degree of body movement is stored in the body movement data storage circuit 412, and the reconstruction processing is performed based on the degree of body movement. You may

必要な投影データが取得されると、スキャン部は、スキャンを終了する(S104)。必要な投影データとは、例えば、1断面又は複数の断面の画像を再構成する場合には、当該断面を周回する間に取得されたデータであり、ヘリカルスキャン方式でデータを取得する場合には、必要な領域におけるヘリカルスキャンにおいて取得されるデータである。このタイミングにおいて、監視部16へとスキャンが終了したことを通知してもよく、通知を受けた監視部16が監視を終了してもよい。 After obtaining the necessary projection data, the scanning unit ends the scanning (S104). Necessary projection data is, for example, data acquired while orbiting the cross section in the case of reconstructing an image of one or a plurality of cross sections; , are the data acquired in the helical scan in the region of interest. At this timing, the monitoring unit 16 may be notified of the end of scanning, and the monitoring unit 16 receiving the notification may end monitoring.

次に、投影データの重み付けを行う(S106)。重み付けは、例えば、前処理機能442により実行され、各投影データに付与された体動情報に基づいて、再構成を行う際の重み付けを行う。体動があったと判断されたビューにおける投影データである第1投影データに対しては、体動がなかったと判断されたビューにおける投影データである第2投影データよりも重みを小さくする。例えば、第2投影データの重みを1としたときに、0<β≦1である値について、1-βを第1投影データに対する重みとする。 Next, the projection data are weighted (S106). Weighting is performed by the preprocessing function 442, for example, and weighting is performed for reconstruction based on body motion information given to each piece of projection data. The weight of the first projection data, which is the projection data in the view determined to have body motion, is made smaller than the weight of the second projection data, which is the projection data in the view determined to have no body motion. For example, when the weight of the second projection data is 1, the weight of the first projection data is set to 1-β for values where 0<β≦1.

具体的には、再構成を行う処理における投影データの積分(離散的には、和)を求める際に第1投影データに対しては、1-βを重みとして積算して計算し、第2投影データはそのまま用いて計算することにより、再構成を行う。第1投影データが複数枚ある場合には、βの値は一定値ではなく、動きの大きさ(程度)、又は、体動が開始されてからの経過時間に基づいて変化するものであってもよい。また、体動情報が付与されている投影データが1枚の場合であっても、当該投影データのビューに対する前後のビューについて、重みがなだらかに変化するように重みをつけてもよい。 Specifically, when calculating the integral (discretely, sum) of the projection data in the reconstruction process, the first projection data is integrated with a weight of 1-β, and the second projection data is calculated. Reconstruction is performed by performing calculations using the projection data as they are. When there are a plurality of pieces of first projection data, the value of β is not a constant value, but varies based on the magnitude (degree) of movement or the elapsed time after the start of body movement. good too. Also, even when there is only one piece of projection data to which body motion information is assigned, the weights may be added to the views before and after the view of the projection data so that the weights change gently.

さらに、第1投影データに対向するデータ、例えば、180°ずれたビューにおいて取得された第3投影データに対する重みを1+βとしてもよい。このように、対向するデータ同士で重みを対称的にすることにより、再構成画像全体としての円対称性を損なうことなく、再構成することが可能となる。上述したように、第1投影データに対するビューの前後のビューについても重みを付加する場合には、重みがつけられた投影データに対向する投影データにも重みを付加してもよい。 Furthermore, the weight for the data opposite the first projection data, for example the third projection data acquired in the view shifted by 180°, may be 1+β. In this way, by making the weights symmetrical between opposing data, reconstruction can be performed without impairing the circular symmetry of the reconstructed image as a whole. As described above, when the views before and after the view for the first projection data are also weighted, the projection data opposing the weighted projection data may also be weighted.

より詳しい重み付けの例については、後述する。 A more detailed weighting example will be described later.

次に、再構成処理機能443は、重み付けされた投影データに基づいて、画像の再構成を実行する(S108)。再構成の手法については、重み付けされた投影データを用いること以外は、例えば、フィルタ逆投影等の一般的な手法を用いる。また、ノイズ除去処理等の一般的な再構成の際に実行される処理も行ってもよい。 Next, the reconstruction processing function 443 performs image reconstruction based on the weighted projection data (S108). As for the reconstruction method, a general method such as filtered back projection is used, except for using weighted projection data. In addition, processing such as noise removal processing, which is performed during general reconstruction, may also be performed.

なお、S106の処理とS108の処理は別個の処理である必要は無く、S108の処理を行うタイミングで体動情報にしたがった重み付けを投影データに施して再構成をしてもよい。すなわち、S106の処理は、S108の処理を行うタイミングで実行されてもよく、この場合、S106の処理を省略することも可能である。 Note that the processing of S106 and the processing of S108 do not have to be separate processes, and the projection data may be weighted according to the body motion information at the timing of performing the processing of S108 for reconstruction. That is, the process of S106 may be executed at the same time as the process of S108, and in this case, the process of S106 may be omitted.

以上のように、本実施形態によれば、スキャン部が取得した投影データに対して、監視部16が取得した被検体Pの体動情報を付与して記憶し、画像の再構成を行うタイミングにおいて、体動情報に基づいた重み付けをして投影データから再構成を行うことにより、被検体Pの動きの影響を削減した画像の再構成を行うことが可能となる。このことから、被検体Pの動きがある場合にも、動きに応じた補正を行うことが可能となり、診断可能であるレベルの画像を取得することができる。さらに、診断可能な場合でも再撮影するといった頻度を下げることが可能となるので、患者に対するX線の被ばく量を低減することも可能となる。 As described above, according to the present embodiment, the body motion information of the subject P acquired by the monitoring unit 16 is added to the projection data acquired by the scanning unit and stored, and the timing of reconstructing the image is In , it is possible to reconstruct an image in which the influence of the movement of the subject P is reduced by performing weighting based on body motion information and performing reconstruction from the projection data. Therefore, even when the subject P moves, it is possible to perform correction according to the movement, and an image of a diagnostic level can be acquired. Furthermore, since it is possible to reduce the frequency of re-imaging even when diagnosis is possible, it is also possible to reduce the amount of X-ray exposure to the patient.

(第2実施形態)
前述の第1実施形態においては、監視部16が取得した体動データに基づいて、そのタイミングでスキャン部が取得した投影データに体動情報を付与するものとしたが、本実施形態は、スキャンのタイミングにおいて体動情報を投影データに付与する必要を無くすものである。
(Second embodiment)
In the first embodiment described above, based on the body motion data acquired by the monitoring unit 16, body motion information is added to the projection data acquired by the scanning unit at that timing. This eliminates the need to add body motion information to the projection data at the timing of .

図3は、第2実施形態に係る処理の流れを示すフローチャートである。上述したように、本実施形態においては、体動情報を取得されたタイミングで投影データに付与するのではなく、投影データ、体動情報の取得が終了した後に、重み付けを行うタイミングで参照するものである。この図3において、図2と同じ符号が付されているステップは同様の処理を行う。 FIG. 3 is a flow chart showing the flow of processing according to the second embodiment. As described above, in the present embodiment, instead of assigning body motion information to projection data at the timing of acquisition, reference is made at the timing of weighting after the acquisition of projection data and body motion information is completed. is. In FIG. 3, the steps with the same reference numerals as in FIG. 2 perform the same processing.

前述した実施形態とは異なり、体動感知(S204:YES)をした後に、体動データを記憶する処理(S206)を実行する。監視部16は、被検体Pの動きを感知し、体動情報が得られると、有線又は無線により信号を送信し、体動データ記憶回路412に体動情報を記憶する。これには限られず、監視部16にメモリ等の情報を格納するデバイスを設けておき、スキャン中の体動情報を記憶しておき、スキャンの終了後にまとめて体動データ記憶回路412に格納してもよい。 Unlike the above-described embodiment, after detecting body motion (S204: YES), the process of storing body motion data (S206) is executed. The monitoring unit 16 senses the movement of the subject P, and when body movement information is obtained, transmits a signal by wire or wirelessly, and stores the body movement information in the body movement data storage circuit 412 . The monitoring unit 16 is not limited to this, but a device such as a memory for storing information is provided in the monitoring unit 16 to store body motion information during scanning, and after the scanning is completed, the body motion data storage circuit 412 stores the information collectively. may

スキャン部によるスキャンが終了した後に、画像記憶回路411に記憶されている投影データを用いて再構成を行う際に、体動データ記憶回路412に格納されている体動情報にしたがって投影データに重みを付与する。このように、スキャン時にリアルタイムで体動情報と投影データを対応付けずに、再構成のタイミングで対応付けてもよい。対応付けは、上述したように、体動情報が取得されたタイミング等に基づいてスキャンされたデータと、体動情報とが紐付けされることにより実行される。 When the projection data stored in the image storage circuit 411 are used for reconstruction after the scanning by the scanning unit is completed, the projection data are weighted according to the body motion information stored in the body motion data storage circuit 412 . to give In this way, body motion information and projection data may not be associated in real time during scanning, but may be associated at the timing of reconstruction. As described above, the association is executed by associating the body motion information with the data scanned based on the timing at which the body motion information was acquired.

体動情報は、例えば、スキャンが開始されてからの時間、体動情報が取得されたビューの情報等、少なくともいずれの投影データに対する体動情報であるかの情報であるかを判断できる情報とともに記憶される。この場合、例えば、前処理機能442は、体動情報が存在する場合には、当該体動データがいずれのビューの投影データに対する体動データであるかを判断し、この判断結果に基づいて、投影データに対する重みを算出する。再構成処理機能443は、算出された重みに基づいて再構成を行う。なお、前述した実施形態と同様に、前処理機能442が事前に重みを算出して再構成をするのではなく、再構成処理機能443が再構成を行うタイミングで重みの算出をしてもよい。 The body motion information is, for example, the time since the scan was started, the information of the view from which the body motion information was acquired, etc., together with information that can be used to determine at least which projection data the body motion information is for. remembered. In this case, for example, if body motion information exists, the preprocessing function 442 determines which view's projection data the body motion data corresponds to, and based on this determination result, Calculate the weights for the projection data. The reconstruction processing function 443 performs reconstruction based on the calculated weights. As in the above-described embodiment, instead of the preprocessing function 442 calculating weights in advance and performing reconstruction, the reconstruction processing function 443 may calculate weights at the time of reconstruction. .

以上のように、本実施形態によっても前述した実施形態と同様の作用を奏することが可能である。さらに、本実施形態によれば、スキャンしたデータと、取得した体動情報とをスキャン時に付与をせず、体動情報を別個格納可能であるので、スキャン時における処理を軽減することが可能となる。 As described above, this embodiment can also achieve the same effect as the above-described embodiment. Furthermore, according to this embodiment, the scanned data and the obtained body movement information are not added at the time of scanning, and the body movement information can be stored separately, so that the processing at the time of scanning can be reduced. Become.

(重み付けについての実施形態と変形例)
次に、重み付けについての説明と、重み付けについての種々の実施形態を説明する。以下においては、1回転する間のスキャンにおける体動情報と、それに対する重みについての関係を説明する。1回転は、例えば、360°の角度で表し、体動が発生している時間領域(スキャンした画像)に対応する角度、又は、体動が発生した時間の前後の時間を含む投影データに重みを付加するビューが存在する角度をθ°として表す。実装としては、角度ではなく、1スキャンごとのビューで表していてもよい。例えば、1回転がnビューである場合には、体動が発生しているビュー、又は、重みを付加するビューは、nビューのうち、θ/360枚のビューとなる。
(Embodiments and Modifications of Weighting)
Next, a discussion of weighting and various embodiments of weighting are provided. In the following, body motion information in scanning during one rotation and the relationship between the weights thereof will be described. One rotation is represented by, for example, an angle of 360°, and the angle corresponding to the time region (scanned image) where body movement occurs, or the projection data including the time before and after the time when body movement occurs are weighted. Denote as θ° the angle at which the view that attaches is. As an implementation, it may be represented by a view for each scan instead of an angle. For example, when one rotation is n views, the views in which body movement occurs or the views to which weight is added are θ/360 views among the n views.

図4は、監視部16が被検体Pの動きを感知しなかった場合の重みを示すグラフである。横軸は、スキャンの角度、言い換えるとビューの番号に比例した軸であり、縦軸は、投影データに付加する重みである。このグラフに示すように、1回転する間にスキャンされた投影データに対して、全て同じ重み、例えば、1の重みで画像の再構成を行う。監視部16が被検体Pの体動を感知すると、感知により、又は、感知した体動の程度により、図4に示す重みが変更される。 FIG. 4 is a graph showing weights when the monitoring unit 16 does not detect the movement of the subject P. As shown in FIG. The horizontal axis is the angle of the scan, in other words, the axis proportional to the view number, and the vertical axis is the weight added to the projection data. As shown in this graph, the image is reconstructed with the same weight, for example, a weight of 1, for the projection data scanned during one rotation. When the monitoring unit 16 senses the body motion of the subject P, the weights shown in FIG. 4 are changed according to the sensing or the degree of the sensed body motion.

体動は、例えば、監視部16がカメラである場合、画像を監視することにより感知する。動きがあった場合には体動があった、動きがなかった場合には体動がなかったと判断する。体動を感知した場合には、図5から図13に示す例のように、重み付けを算出し、再構成処理機能443が画像の再構成を行う際の重みとして投影データに積算する。 For example, when the monitoring unit 16 is a camera, body motion is sensed by monitoring images. If there is movement, it is determined that there is body movement, and if there is no movement, it is determined that there is no body movement. When body movement is detected, weighting is calculated as in the examples shown in FIGS. 5 to 13, and the reconstruction processing function 443 adds the weights to the projection data when reconstructing an image.

さらには、動きの程度を検出できるものであってもよい。例えば、動きが~1mm、1mm~2mm、2mm~・・・、等、と1mm単位で検出できるものであってもよい。この場合、動きの大きさにしたがって、例えば、重み付けの元となる係数(図5から図13におけるグラフの縦軸)を変化させてもよい。なお、1mm単位というのは例示しただけであり、動きの程度の尺度は、これに限られるものではない。 Furthermore, it may be possible to detect the degree of movement. For example, the movement may be detected in units of 1 mm such as 1 mm, 1 mm to 2 mm, 2 mm to . . . In this case, for example, the weighting factor (the vertical axis of the graphs in FIGS. 5 to 13) may be changed according to the magnitude of motion. Note that the unit of 1 mm is just an example, and the scale of the degree of movement is not limited to this.

監視部16が圧力センサである場合には、領域ごとに掛かっている圧力に基づいて上記の体動のありなし、又は、体動の程度を表してもよい。監視部16が集音器である場合には、集音した被検体Pの動きによる音の大きさにより、体動の感知を行ってもよい。また、複数の監視手段を用いて、体動情報の取得の精度を高めてもよい。 When the monitoring unit 16 is a pressure sensor, the presence or absence of body movement or the degree of body movement may be indicated based on the pressure applied to each area. When the monitoring unit 16 is a sound collector, body movement may be sensed based on the volume of the sound generated by the movement of the subject P whose sound is collected. Also, a plurality of monitoring means may be used to improve the accuracy of acquiring body motion information.

図5から図13は、重み付けの例を示す図である。 5 to 13 are diagrams showing examples of weighting.

図5は、360°-θ°から360°の間で体動がある場合の重みの一例である。このように、360°-θ°から360°の間における重みを1よりも小さくし、対向する180°-θ°の間における重みを1よりも大きくする。図5の例では、0から2の間で重み付けされる。180°-θ°のビューに関する投影データにおいては、1である重みが、180°に向かって2へと近づいて行く。近づいて行く曲線は、例えば、シグモイド関数、sinc関数等の滑らかに接続される関数である。 FIG. 5 shows an example of weights when there is body movement between 360°-θ° and 360°. Thus, the weight between 360°-θ° and 360° is less than 1 and the opposite 180°-θ° is weighted greater than 1. In the example of FIG. 5, the weighting is between 0 and 2. In the projection data for the 180°-θ° view, a weight of 1 approaches 2 toward 180°. The approaching curves are, for example, smoothly connected functions such as sigmoid functions, sinc functions, and the like.

なお、図5を含め、以下の図においては、360°-θ°のタイミングから体動が始まっているものとするが、この場合、180°-θ°、及び、360°-θ°のビューの投影データよりも前、例えば、さらに5°のビューをさかのぼって重みを掛けてもよい。このように、体動が感知されたタイミングに対してマージンを持たせて重みを掛けたり、又は、逆に一部のみに重みを掛けたりすることにより、体動の影響をより少なくするとともに、画像のアーチファクト等を減少させることもできる。 In the following figures, including FIG. 5, it is assumed that the body movement starts at the timing of 360°-θ°. , the weight may be applied to the projection data of , eg, 5° further back. In this way, by giving a margin to the timing at which the body movement is sensed and weighting it, or conversely, by weighting only part of it, the influence of the body movement can be reduced, Image artifacts and the like can also be reduced.

図6は、図5に比較して、θが大きい場合である。このような場合には、重み付けの係数を算出する幅が大きくなり、よりなだらかな曲線として重み付けがされる。 FIG. 6 shows a case where θ is larger than that in FIG. In such a case, the width for calculating the weighting coefficient is increased, and weighting is performed as a smoother curve.

図7は、終期のビューではなく、途中で体動が発生し、元の位置に近いところで被検体Pが停止した場合の重みを示す。この場合、体動が発生しているθ°の間、又は、体動が発生した周辺のビューを含むθ°の間で重みを変化させる。すなわち、一般的なAPMCの重みのグラフを体動が発生したタイミングにずらしたような重み付けとなる。 FIG. 7 shows the weight when the subject P stops near the original position, instead of the end-stage view, when body movement occurs in the middle. In this case, the weight is changed between θ° during which the body motion occurs or between θ° including the surrounding views where the body motion occurs. In other words, the weighting is such that the graph of the general APMC weight is shifted to the timing when the body motion occurs.

図8は、0から2の間で重み付けするのではなく、0<α≦1である所定の値αを用いて、1-αから1+αの間で重み付けしようとするものである。必ずしも重み付けは、0から2の間でされる必要は無い。例えば、体動が小さい場合には、α=0.2等の比較的小さい値を用いて重み付けし、体動が大きい場合には、α=0.8等の比較的大きい値を用いて重み付けする。このように、重み付けを変化させることにより、より柔軟でかつ高精度な補正を行うことが可能となる。なお、体動が小さい、大きい等の程度は、あらかじめシステムに決められたしきい値に基づいて体動の程度を判断してもよいし、後述するようにユーザが再構成画像を確認しながら判断してもよい。 Instead of weighting between 0 and 2, FIG. 8 attempts to weight between 1−α and 1+α using a predetermined value α where 0<α≦1. Weighting does not necessarily have to be between 0 and 2. For example, if the body movement is small, it is weighted using a relatively small value such as α = 0.2, and if the body movement is large, it is weighted using a relatively large value such as α = 0.8. do. By changing the weighting in this way, it becomes possible to perform more flexible and highly accurate correction. The degree of body movement, such as small or large, may be determined based on a threshold value determined in advance by the system. You can judge.

図9は、なめらかな曲線で接続するのではなく、線形的に重みを接続するものである。このように、必ずしもなめらか(補正の開始ビューにおいて微分可能な状態)に接続されている必要は無く、線形的に接続されてもよい。 FIG. 9 connects the weights linearly instead of connecting them with a smooth curve. In this way, the connection does not necessarily have to be smooth (a differentiable state in the correction starting view), but may be linearly connected.

図10は、従来のAPMCによる初期、終期の重み付けに加えて、さらに、体動による重み付けをするものである。このように、バックグラウンド処理として、従来のAPMCの重みを掛けておき、さらに、体動を感知した場合には重み付けを加算するものであってもよい。このようにすることで、比較的動きが少ないことが多い中期にスキャンした投影データの重みを重くしておき、かつ、体動が発生した場合には、その影響を少なくすることもできる。 In FIG. 10, in addition to the weighting of the initial and final stages by conventional APMC, weighting is further performed by body movement. In this way, as background processing, conventional APMC weighting may be applied, and further weighting may be added when body movement is detected. By doing so, the weight of the projection data scanned in the middle period when there is relatively little movement is often increased, and the influence of body movement can be reduced when it occurs.

図11は、図10までの補正とは異なり、体動を感知したビューが存在する領域について、重みを小さくするものである。重みとしては、1-αから1+αとなっているがこれには限られず、例えば、所定の値又は体動の程度に応じた値γを用いて、体動が感知できなかった領域は、重みを1+γにしておき、体動を感知したビュー又は体動を感知したビューを含む領域において1+γから0へとなめらかに、又は、直線的に重みを減らしていくものであってもよい。さらに、この場合、再構成した後に、再構成処理データについて全ての投影データの重みの平均が1となるように、正規化してもよい。なお、図11に示すものと同様に、他の重みについても基準を1ではない値にしてもよい。 In FIG. 11, unlike the corrections up to FIG. 10, weights are reduced for areas where there are views in which body motion is detected. The weight ranges from 1-α to 1+α, but is not limited to this. may be set to 1+γ, and the weight may be smoothly or linearly reduced from 1+γ to 0 in a view in which body motion is detected or in a region including a view in which body motion is detected. Furthermore, in this case, after reconstruction, the reconstruction processing data may be normalized so that the average of the weights of all the projection data is one. It should be noted that other weights may also be set to values other than 1 as in the case of FIG.

図12は、立ち下がりにおいてもアーチファクトの発生を抑制するべく、なめらかな曲線で接続するものである。例えば、θよりも小さい角度φを指定し、図に示すように、初期のφ°に対するビューにおける投影データに対する重みを小さくし、かつ、180°から180°+φ°までのビューにおける投影データに対する重みをなだらかに1にもどすものである。 FIG. 12 connects with a smooth curve in order to suppress the occurrence of artifacts even at the trailing edge. For example, specifying an angle φ smaller than θ, weighting less the projection data in views for the initial φ°, and weighting the projection data in views from 180° to 180°+φ°, as shown in the figure. is gently returned to 1.

図13は、ここまでに説明したものとは異なり、ステップ関数により重みを変化させるものである。このように、重みは、必ずしも連続的に変化させる必要は無く、不連続に変化させてもよい。さらに、(ステップ関数)×(上記の重みの関数)としてもよい。すなわち、体動の発生したビューのタイミングに基づき、1から1+γへとステップし、その後、上述した各重みの係数の変化のようになだらかに変化させてもよい。 In FIG. 13, the weight is changed by a step function, unlike those described so far. Thus, the weight does not necessarily have to be changed continuously, and may be changed discontinuously. Further, it may be (step function)×(function of the above weight). That is, it may be stepped from 1 to 1+γ based on the timing of the view in which the body motion occurs, and then smoothly changed like the change in the coefficient of each weight described above.

図14は、重みに関するパラメータを変化させるためのインターフェースを含む表示装置42を示す図である。再構成した結果が図14(a)に示すように、少しぼやけている場合がある。別の例としては、再構成した結果の画像にアーチファクト等が発生している場合がある。このような場合、体動補正の度合いをユーザが変更することが望まれる。図14(a)に示すインターフェースでは、出力された再構成画像を確認して、ユーザが重みに関するパラメータを変更することが可能である。パラメータの変更は、例えば、入力装置43であるキーボード、マウス、タッチパネル等で実行することが可能である。 FIG. 14 shows a display device 42 including an interface for changing weight-related parameters. The reconstructed result may be slightly blurred as shown in FIG. 14(a). As another example, artifacts may occur in the reconstructed image. In such a case, it is desirable for the user to change the degree of body motion correction. The interface shown in FIG. 14(a) allows the user to check the output reconstructed image and change the weighting parameters. The parameter can be changed using the input device 43 such as a keyboard, mouse, touch panel, or the like.

例えば、表示装置42中の表示領域421に表示された再構成画像を観察しながら、ユーザが上記に説明した所定の値αを重み変更バー422のバーを動かすことにより重みを変更する。重み変更バー422のバーを動かすことで、再構成画像が時々刻々とバーに指定された重みに基づいて再度再構成され、表示領域421に表示される。また、リアルタイムに再構成画像を変化させるのでは無く、例えば、ユーザが入力を停止したタイミング、又は、別途用意されたプレビューボタンが押下されたタイミングで画像の再構成を行い表示してもよい。 For example, while observing the reconstructed image displayed in the display area 421 of the display device 42 , the user changes the weight by moving the weight change bar 422 with the predetermined value α described above. By moving the bars of the weight change bar 422 , the reconstructed image is reconstructed again based on the weights assigned to the bars from moment to moment, and displayed in the display area 421 . In addition, instead of changing the reconstructed image in real time, for example, the image may be reconstructed and displayed at the timing when the user stops inputting or when the separately prepared preview button is pressed.

パラメータは、αには限られず、例えば、形状変更ボックス423に示すようなラジオボックスを用意しておき、これらのラジオボックスを選択することにより、重みの変化する形状を変更できるものであってもよい。より細かくは、図5から図13に示したグラフを表示し、表示されたグラフをユーザが自由に変更できるものであってもよい。この場合、θの値自体を変更できるようにしてもよい。 The parameter is not limited to α. For example, radio boxes such as those shown in the shape change box 423 are prepared, and by selecting these radio boxes, even if the shape whose weight changes can be changed good. More specifically, the graphs shown in FIGS. 5 to 13 may be displayed, and the displayed graphs may be freely changed by the user. In this case, the value of θ itself may be changed.

このように、ユーザインタフェースを備え、ユーザが再構成画像を確認しながら重みのパラメータを変更できるようにすることで、ユーザが望んでいる画像を取得することが可能となる。また、表示装置42には、表示領域421に表示された再構成画像を決定して保存するように機能する、決定ボタン等が備えられていてもよい。さらに、同じ条件でパラメータを設定できるように、パラメータ記憶ボタン、及び、記憶したパラメータを用いて再構成を行うことができるように、パラメータ呼び出しボタン等、適宜必要なボタン等が備えられていてもよい。 Thus, by providing a user interface and allowing the user to change the weighting parameters while checking the reconstructed image, it is possible to obtain the image desired by the user. Further, the display device 42 may be provided with an OK button or the like that functions to decide and save the reconstructed image displayed in the display area 421 . Furthermore, even if a parameter storage button is provided so that parameters can be set under the same conditions, and necessary buttons such as a parameter call button are provided so that the stored parameters can be reconfigured. good.

上述した実施形態は、例えば、断面に対する投影データが取得可能な平行ビーム投影、ファンビーム投影についてはもちろん、コーンビーム投影においても同様に適用することが可能である。また、シングルスライスに対しても、マルチスライスに対しても、前述の実施形態を適用することが可能である。例えば、コーンビーム投影により再構成を行う場合、ビューにより特定のチャネルに対して上述の重み付けをしてもよい。この場合、ヘリカルスキャン等のスキャン方式に対しても、体動に基づいた補正を行うことが可能となる。 The above-described embodiments can be applied to cone beam projection as well as parallel beam projection and fan beam projection, for which projection data for a cross section can be obtained. Also, the above-described embodiments can be applied to both single slices and multislices. For example, when reconstruction is performed by cone beam projection, the above weighting may be applied to particular channels by view. In this case, it is possible to perform correction based on body motion even for scanning methods such as helical scanning.

なお、上述の実施形態は、全てX線診断装置として説明したが、被検体Pに対するX線を用いたスキャンを実行するスキャン部が収集した、X線に基づく投影データと、スキャンと並行して被検体Pの体動を監視する監視部16が取得した、投影データに対応する体動情報と、を取得する取得部と、投影データに対して体動情報に応じた重みを適用して再構成処理を行い、再構成画像データを生成する再構成処理手段443と、を備える再構成処理システムとして説明することが可能である。 Although all the above-described embodiments have been described as an X-ray diagnostic apparatus, projection data based on X-rays collected by a scanning unit that scans a subject P using X-rays, and body motion information corresponding to the projection data acquired by the monitoring unit 16 for monitoring the body motion of the subject P; It can be described as a reconstruction processing system comprising a reconstruction processing means 443 that performs reconstruction processing and generates reconstructed image data.

さらに、スキャン部が、被検体Pに対してX線を用いたスキャンを実行し、X線に基づく投影データを収集し、監視部16が、スキャンと並行して被検体Pの体動を監視し、投影データに対応する体動情報を取得し、再構成処理手段443が、投影データに対して体動情報に応じた重みを適用して再構成処理を行い、再構成画像データを生成する、ステップを備えるX線診断方法としても適用できる。 Furthermore, the scanning unit scans the subject P using X-rays, collects projection data based on the X-rays, and the monitoring unit 16 monitors the body movement of the subject P in parallel with the scanning. Then, body motion information corresponding to the projection data is acquired, and the reconstruction processing means 443 performs reconstruction processing by applying a weight corresponding to the body motion information to the projection data, and generates reconstructed image data. , as an X-ray diagnostic method comprising steps.

さらにまた、コンピュータを、被検体Pに対してX線を用いたスキャンを実行し、X線に基づく投影データを収集するスキャン手段、スキャンと並行して被検体Pの体動を監視し、投影データに対応する体動情報を取得する監視手段、投影データに対して体動情報に応じた重みを適用して再構成処理を行い、再構成画像データを生成する再構成処理手段、として機能させるプログラムとして実装することも可能である。 Furthermore, the computer performs a scan using X-rays on the subject P, scans means for collecting projection data based on the X-rays, monitors the body movement of the subject P in parallel with the scan, and projects Monitoring means for acquiring body movement information corresponding to data, and reconstruction processing means for generating reconstructed image data by performing reconstruction processing by applying a weight corresponding to the body movement information to projection data. It can also be implemented as a program.

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定することを意図したものではない。本明細書で説明した新規な装置及び方法は、その他の様々な形態で実施することができる。また、本明細書で説明した装置及び方法の形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行うことができる。添付の特許請求の範囲及びこれに均等な範囲は、発明の範囲や養子に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。 Although several embodiments have been described above, these embodiments are presented by way of example only and are not intended to limit the scope of the invention. The novel apparatus and methods described herein can be embodied in many other forms. In addition, various omissions, substitutions, and alterations may be made to the forms of the apparatus and methods described herein without departing from the spirit of the invention. The appended claims and their equivalents are intended to cover such forms and variations that fall within the scope and scope of the invention.

1:X線診断システム、
10:架台装置、11:X線発生装置、12:X線検出器、13:回転体、14:X線高電圧装置、15:架台制御装置、16:監視部、18:データ収集回路、
30:寝台装置、31:基台、32:寝台駆動装置、33:天板、34:支持フレーム、
40:コンソール装置、41:記憶回路、42:表示装置、43:入力装置、44:処理回路
1: X-ray diagnostic system,
10: gantry device, 11: X-ray generator, 12: X-ray detector, 13: rotator, 14: X-ray high-voltage device, 15: gantry controller, 16: monitoring unit, 18: data collection circuit,
30: bed device, 31: base, 32: bed driving device, 33: top plate, 34: support frame,
40: console device, 41: memory circuit, 42: display device, 43: input device, 44: processing circuit

Claims (17)

スキャン部と、監視部と、再構成処理部と、を備え、
前記スキャン部は、
被検体に対してX線を用いたスキャンを実行し、
前記X線に基づく投影データを収集し、
前記監視部は、
前記スキャンを実行している間において前記被検体の体動を監視し、
前記被検体がスキャンされるタイミングにおけるスキャン平面内における前記被検体の動きを光学的な変動、圧力的な変動又は空気の振動の変動のうち少なくとも1つにより感知し、
前記投影データに対応する体動情報であって、前記体動の有無及び前記体動の程度を表す情報を含む体動情報を取得し、
前記再構成処理部は、
前記体動が発生したタイミング及び前記体動が発生した前後のタイミングに対応するスキャンしたビューの情報を取得し、
前記体動が発生していない場合には、前記スキャン部がスキャンしたビューにおける前記投影データに適用する重みを所定値とし、
前記体動が発生した場合には、
前記体動が発生したタイミング及び前後のタイミングのビューに対する重みを前記所定値よりも小さく設定し、
前記体動が発生したタイミング及び前後のタイミングのそれぞれに対応するビューに対向するビューに対する重みを前記所定値よりも大きく設定し、
それ以外のビューに対する重みを前記所定値と設定し、
前記投影データに前記重みを適用して再構成処理を行い、再構成画像データを生成する、
X線診断システム。
comprising a scanning unit, a monitoring unit, and a reconstruction processing unit,
The scanning unit
performing a scan using X-rays on the subject;
collecting projection data based on said X-rays;
The monitoring unit
monitoring body movement of the subject while performing the scan;
sensing the movement of the subject within a scan plane at the timing at which the subject is scanned by at least one of optical fluctuations, pressure fluctuations, and air vibration fluctuations;
acquiring body motion information corresponding to the projection data, the body motion information including information representing the presence or absence of the body motion and the degree of the body motion;
The reconstruction processing unit
Acquiring information of a scanned view corresponding to the timing when the body movement occurs and the timing before and after the body movement occurs;
setting a weight to be applied to the projection data in the view scanned by the scanning unit as a predetermined value when the body movement has not occurred;
When the body movement occurs,
setting a weight for the view at the timing at which the body movement occurred and the timing before and after the movement to be smaller than the predetermined value;
setting a weight for a view facing a view corresponding to each of the timing at which the body movement occurs and the timing before and after the movement to be greater than the predetermined value;
setting weights for other views to the predetermined value;
applying the weights to the projection data to perform reconstruction processing to generate reconstructed image data;
X-ray diagnostic system.
0より大きく、かつ、1以下である値βに対して、
前記体動が発生したタイミング及び前後のタイミングのそれぞれに対応するビューにおける前記投影データに対する重みを1-βとし、
前記体動が発生したタイミング及び前後のタイミングに対向するそれぞれに対応するビューにおける前記投影データに対する重みを1+βとする、
請求項1に記載のX線診断システム。
For a value β greater than 0 and less than or equal to 1,
Let 1-β be a weight for the projection data in views corresponding to the timing at which the body movement occurs and the timing before and after the movement,
A weight of 1+β for the projection data in views respectively corresponding to the timing at which the body movement occurs and the timing before and after the body movement occurs,
An X-ray diagnostic system according to claim 1.
0より大きく、かつ、1以下である所定の値αに対して、
前記体動が発生したタイミング及び前後のタイミングのそれぞれに対応するビューにおける前記投影データに対する重みは、最小値が1-αであり、
前記体動が発生したタイミング及び前後のタイミングに対向するそれぞれに対応するビューにおける前記投影データに対する重みは、最大値が1+αである、
請求項1又は請求項2に記載のX線診断システム。
For a given value α greater than 0 and less than or equal to 1,
weights for the projection data in the views corresponding to the timing at which the body movement occurs and the timings before and after the body movement have a minimum value of 1-α;
weights for the projection data in the views corresponding to the timing at which the body movement occurs and the timings before and after the movement have a maximum value of 1+α;
3. An X-ray diagnostic system according to claim 1 or claim 2.
前記再構成処理部は、前記体動が発生したタイミングに基づいて、ビューにおける前記投影データに対する重み付けをなめらかに遷移させる、
請求項1から請求項3のいずれかに記載のX線診断システム。
The reconstruction processing unit smoothly transitions the weighting of the projection data in the view based on the timing at which the body movement occurs.
An X-ray diagnostic system according to any one of claims 1 to 3.
前記体動が発生したタイミング及び前後のタイミングのそれぞれに対応するビューにおける前記投影データに対する重み付けは、当該体動が発生したタイミング及び前後のタイミングのそれぞれに対応するビューが属する前記体動があった領域において、シグモイド関数、又は、sinc関数により連続的に変化する、
請求項1乃至請求項のいずれかに記載のX線診断システム。
The weighting of the projection data in the views respectively corresponding to the timing at which the body movement occurred and the timings before and after the body movement is based on the weighting of the views corresponding to the timing at which the body movement occurred and the timings before and after the body movement. In the area, continuously changing by a sigmoid function or a sinc function,
5. The X-ray diagnostic system according to claim 1 .
前記スキャン部がスキャンするタイミングにおいて、前記監視部が取得した前記体動情報を前記投影データに付与して記憶する、
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のX線診断システム。
adding the body motion information acquired by the monitoring unit to the projection data at the timing when the scanning unit scans, and storing the projection data;
An X-ray diagnostic system according to any one of claims 1 to 5.
前記スキャン部がスキャンした前記投影データに対する前記監視部が取得した前記体動情報を前記投影データとは独立に、かつ、前記投影データと紐付けて記憶し、前記再構成処理部が画像の再構成を行うタイミングで前記体動情報に基づいて重みを付加して再構成を行う、
請求項1乃至請求項5のいずれかに記載のX線診断システム。
The body motion information acquired by the monitoring unit for the projection data scanned by the scanning unit is stored independently of the projection data and in association with the projection data, and the reconstruction processing unit reconstructs an image. Performing reconstruction by adding weight based on the body movement information at the timing of configuration;
An X-ray diagnostic system according to any one of claims 1 to 5.
前記監視部が取得した前記体動情報が、前記被検体の所定の領域において取得した情報であるときに、前記再構成処理部は、前記投影データにおいて、前記所定の領域に属するデータに対して重みを適用して再構成処理を行う、
請求項1乃至請求項7のいずれかに記載のX線診断システム。
When the body motion information acquired by the monitoring unit is information acquired in a predetermined region of the subject, the reconstruction processing unit performs apply weights and perform the reconstruction process,
An X-ray diagnostic system according to any one of claims 1 to 7.
前記再構成処理部が再構成した前記再構成画像データに基づいた再構成画像を表示する表示部と、
ユーザが前記表示部に表示された前記再構成画像を確認し、重みに関するパラメータを変更する入力部と、
をさらに備える、
請求項1乃至請求項8のいずれかに記載のX線診断システム。
a display unit for displaying a reconstructed image based on the reconstructed image data reconstructed by the reconstruction processing unit;
an input unit for a user to check the reconstructed image displayed on the display unit and change a parameter related to weight;
further comprising
An X-ray diagnostic system according to any one of claims 1 to 8.
被検体に対するX線を用いたスキャンを実行するスキャン部が収集した、前記X線に基づく投影データ群をスキャン部から取得する取得部と、
前記投影データ群に対して付与された情報を抽出し、前記投影データ群のうち当該抽出された情報に対応する投影データについて、体動が発生したタイミング及び前記体動が発生した前後のタイミングに対応するスキャンしたビューの情報を取得し、
前記体動が発生していない場合には、前記スキャン部がスキャンしたビューにおける前記投影データに適用する重みを所定値とし、
前記体動が発生した場合には、
前記体動が発生したタイミング及び前後のタイミングのビューに対する重みを前記所定値よりも小さく設定し、
前記体動が発生したタイミング及び前後のタイミングのそれぞれに対応するビューに対向するビューに対する重みを前記所定値よりも大きく設定し、
それ以外のビューに対する重みを前記所定値と設定し、
前記投影データに前記重みを適用して再構成処理を行い、再構成画像データを生成する、
再構成処理部と、
を備えた再構成処理システム。
an acquisition unit that acquires, from a scan unit, a group of projection data based on the X-rays, which is acquired by a scan unit that scans a subject using X-rays;
extracting the information assigned to the projection data group, and extracting the projection data corresponding to the extracted information from the projection data group at the timing when the body movement occurs and the timing before and after the body movement occurs; Get the information of the corresponding scanned view,
setting a weight to be applied to the projection data in the view scanned by the scanning unit as a predetermined value when the body movement has not occurred;
When the body movement occurs,
setting a weight for the view at the timing at which the body movement occurred and the timing before and after the movement to be smaller than the predetermined value;
setting a weight for a view facing a view corresponding to each of the timing at which the body movement occurs and the timing before and after the movement to be greater than the predetermined value;
setting weights for other views to the predetermined value;
applying the weights to the projection data to perform reconstruction processing to generate reconstructed image data;
a reconstruction processing unit;
A reconstruction processing system with
被検体に対してX線を用いたスキャンを実行し、前記X線に基づく投影データを収集するスキャン部と、
前記スキャンを実行している間において前記被検体の体動を監視し、前記被検体がスキャンされるタイミングにおけるスキャン平面内における前記被検体の動きを光学的な変動、圧力的な変動又は空気の振動の変動のうち少なくとも1つにより感知し、前記投影データに対応する体動情報であって、前記体動の有無及び前記体動の程度を表す情報を含む体動情報を取得する監視部と、
前記体動が発生したタイミング及び前記体動が発生した前後のタイミングに対応するスキャンしたビューの情報を取得し、
前記体動が発生していない場合には、前記スキャン部がスキャンしたビューにおける前記投影データに適用する重みを所定値とし、
前記体動が発生した場合には、
前記体動が発生したタイミング及び前後のタイミングのビューに対する重みを前記所定値よりも小さく設定し、
前記体動が発生したタイミング及び前後のタイミングのそれぞれに対応するビューに対向するビューに対する重みを前記所定値よりも大きく設定し、
それ以外のビューに対する重みを前記所定値と設定し、
前記投影データに前記重みを適用して再構成処理を行い、再構成画像データを生成する再構成処理部と、
を備える医用画像処理装置。
a scanning unit that scans a subject using X-rays and collects projection data based on the X-rays;
The body movement of the subject is monitored while the scan is being performed, and the movement of the subject within the scan plane at the timing at which the subject is scanned is detected by optical fluctuations, pressure fluctuations, or pneumatic fluctuations. a monitoring unit that senses at least one of vibration fluctuations and obtains body motion information corresponding to the projection data, the body motion information including information representing the presence or absence of the body motion and the degree of the body motion; ,
Acquiring information of a scanned view corresponding to the timing when the body movement occurs and the timing before and after the body movement occurs;
setting a weight to be applied to the projection data in the view scanned by the scanning unit as a predetermined value when the body movement has not occurred;
When the body movement occurs,
setting a weight for the view at the timing at which the body movement occurred and the timing before and after the movement to be smaller than the predetermined value;
setting a weight for a view facing a view corresponding to each of the timing at which the body movement occurs and the timing before and after the movement to be greater than the predetermined value;
setting weights for other views to the predetermined value;
a reconstruction processing unit that performs reconstruction processing by applying the weights to the projection data to generate reconstructed image data;
A medical image processing apparatus comprising:
スキャン部が、
被検体に対してX線を用いたスキャンを実行し、前記X線に基づく投影データを収集し、
監視部が、
前記スキャンを実行している間において前記被検体の体動を監視し、
前記被検体がスキャンされるタイミングにおけるスキャン平面内における前記被検体の動きを光学的な変動、圧力的な変動又は空気の振動の変動のうち少なくとも1つにより感知し、
前記投影データに対応する体動情報あって、前記体動の有無及び前記体動の程度を表す情報を含む体動情報を取得し、
再構成処理部が、
前記体動が発生したタイミング及び前記体動が発生した前後のタイミングに対応するスキャンしたビューの情報を取得し、
前記体動が発生していない場合には、前記スキャン部がスキャンしたビューにおける前記投影データに適用する重みを所定値とし、
前記体動が発生した場合には、
前記体動が発生したタイミング及び前後のタイミングのビューに対する重みを前記所定値よりも小さく設定し、
前記体動が発生したタイミング及び前後のタイミングのそれぞれに対応するビューに対向するビューに対する重みを前記所定値よりも大きく設定し、
それ以外のビューに対する重みを前記所定値と設定し、
前記投影データに前記重みを適用して再構成処理を行い、再構成画像データを生成する、
医用画像処理方法。
the scanning unit
performing a scan of a subject using X-rays and acquiring projection data based on the X-rays;
The monitoring department
monitoring body movement of the subject while performing the scan;
sensing the movement of the subject within a scan plane at the timing at which the subject is scanned by at least one of optical fluctuations, pressure fluctuations, and air vibration fluctuations;
acquiring body motion information corresponding to the projection data, the body motion information including information representing the presence or absence of the body motion and the degree of the body motion;
The reconstruction processing unit
Acquiring information of a scanned view corresponding to the timing when the body movement occurs and the timing before and after the body movement occurs;
setting a weight to be applied to the projection data in the view scanned by the scanning unit as a predetermined value when the body movement has not occurred;
When the body movement occurs,
setting a weight for the view at the timing at which the body movement occurred and the timing before and after the movement to be smaller than the predetermined value;
setting a weight for a view facing a view corresponding to each of the timing at which the body movement occurs and the timing before and after the movement to be greater than the predetermined value;
setting weights for other views to the predetermined value;
applying the weights to the projection data to perform reconstruction processing to generate reconstructed image data;
Medical image processing method.
被検体に対するスキャンを実行して取得されるスキャンされたデータ、及び、前記スキャンを実行している間において前記被検体の体動を監視して取得され、前記体動の有無及び前記体動の程度を表す情報を含む体動情報であって前記スキャンされたデータに対応する体動情報、を取得する取得部と、
前記体動が発生したタイミング及び前記体動が発生した前後のタイミングに対応するスキャンしたビューの情報を取得し、
前記体動が発生していない場合には、スキャン部がスキャンしたビューにおける投影データに適用する重みを所定値とし、
前記体動が発生した場合には、
前記体動が発生したタイミング及び前後のタイミングのビューに対する重みを前記所定値よりも小さく設定し、
前記体動が発生したタイミング及び前後のタイミングのそれぞれに対応するビューに対向するビューに対する重みを前記所定値よりも大きく設定し、
それ以外のビューに対する重みを前記所定値と設定し、
前記投影データに前記重みを適用して再構成処理を行い、再構成画像データを生成する、
再構成処理部と、
を備える医用画像処理装置。
scanned data obtained by performing a scan on a subject; an acquisition unit that acquires body movement information including information representing the degree of movement, the body movement information corresponding to the scanned data;
Acquiring information of a scanned view corresponding to the timing when the body movement occurs and the timing before and after the body movement occurs;
when the body movement has not occurred, a weight applied to the projection data in the view scanned by the scanning unit is set to a predetermined value;
When the body movement occurs,
setting a weight for the view at the timing at which the body movement occurred and the timing before and after the movement to be smaller than the predetermined value;
setting a weight for a view facing a view corresponding to each of the timing at which the body movement occurs and the timing before and after the movement to be greater than the predetermined value;
setting weights for other views to the predetermined value;
applying the weights to the projection data to perform reconstruction processing to generate reconstructed image data;
a reconstruction processing unit;
A medical image processing apparatus comprising:
前記スキャンするタイミングにおいて取得した前記体動情報を、前記スキャンされたデータに付与して記憶する、請求項13に記載の医用画像処理装置。 14. The medical image processing apparatus according to claim 13, wherein the body motion information acquired at the timing of scanning is added to the scanned data and stored. 前記スキャンされたデータに対して取得された前記体動情報を前記スキャンされたデータとは独立に、かつ、前記スキャンされたデータと紐付けて記憶し、
前記再構成処理部は、画像の再構成を行うタイミングで前記体動情報に基づいて重みを付加して再構成を行う、請求項13に記載の医用画像処理装置。
storing the body motion information obtained for the scanned data independently of the scanned data and in association with the scanned data;
14. The medical image processing apparatus according to claim 13, wherein said reconstruction processing unit carries out reconstruction by adding a weight based on said body motion information at the timing of reconstructing an image.
前記再構成処理部は、取得された前記体動情報が前記被検体の所定の領域において取得した情報であるときに、前記スキャンされたデータにおいて、前記所定の領域に属するデータに対して重みを適用して再構成処理を行う、請求項13又は請求項14に記載の医用画像処理装置。 The reconstruction processing unit weights data belonging to the predetermined region in the scanned data when the acquired body motion information is information acquired in the predetermined region of the subject. 15. The medical image processing apparatus according to claim 13 or 14, which is applied to perform reconstruction processing. 前記再構成処理部が再構成した前記再構成画像データに基づいた再構成画像を表示する表示部と、
ユーザが前記表示部に表示された前記再構成画像を確認し、重みに関するパラメータを変更する入力部と、
をさらに備える、請求項13乃至請求項15のいずれかに記載の医用画像処理装置。
a display unit for displaying a reconstructed image based on the reconstructed image data reconstructed by the reconstruction processing unit;
an input unit for a user to check the reconstructed image displayed on the display unit and change a parameter related to weight;
16. The medical image processing apparatus according to any one of claims 13 to 15, further comprising:
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