JPH09149901A

JPH09149901A - 画像生成装置及び画像生成方法

Info

Publication number: JPH09149901A
Application number: JP7312701A
Authority: JP
Inventors: Satoru Oishi; 悟大石
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1995-11-30
Filing date: 1995-11-30
Publication date: 1997-06-10

Abstract

(57)【要約】【課題】画像に生じた劣化を処理時間の増大や設備の増
加等を生じることなく効果的に抑制することにより、再
構成画像の画質を向上させる。【解決手段】Ｘ線により対象物を多方向からスキャンし
て取得された投影データを再構成して対象物の再構成画
像を生成する画像生成装置。ＣＰＵ７の制御に応じて投
影データにおける対象物の存在する存在領域及びその対
象物の周囲の背景領域を抽出する図２に示すステップＳ
１の処理と、ＣＰＵ７の制御に応じて再構成領域Ｆ内の
投影データを再構成処理して画像データを生成するステ
ップＳ２の処理と、ＣＰＵ７の制御に応じてステップＳ
１の処理により抽出された存在領域及び背景領域を参照
して画像データの劣化を抑制し再構成画像データを生成
するステップＳ３〜ステップＳ１１の処理とを行なう画
像再構成プロセッサ５を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被検体内部の吸収
係数に基づいて求められた投影データを再構成して再構
成画像を生成する画像生成装置及び画像生成方法に係わ
り、特に、差分画像等のハイコントラスト部分とバック
グラウンド部分とから成る画像を生成する画像生成装置
及び画像生成方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】被検体を透過した放射線の線量分布を複
数方向で計測して求められた投影データから、前記被検
体の吸収係数の分布画像を再構成する再構成装置があ
り、Ｘ線ＣＴスキャナ等の医用画像診断装置に用いられ
ている。再構成装置における画像再構成方法は、参考文
献（１）のＩ．基礎理論、第５章「画像の再構成」に幾
つか紹介されている。

【０００３】紹介された再構成法の中でも、直接再構成
法の１つであるフィルタ逆投影法（Filtered Backproje
ction ）が特に有名である。前記Ｘ線ＣＴスキャナの再
構成装置では、ハードウエア化を容易にするために多少
の近似が行なわれていたり、空間フィルタを補正フィル
タに加味している等の違いはあるが、演算処理が単純且
つ高速に行なえる等の理由から、基本的にはこのフィル
タ逆投影法を用いて再構成処理が行なわれていた。

【０００４】一方、造影剤注入前に取得した投影データ
と注入後に取得した投影データとの差分データを再構成
して血管等の差分画像（ＤＳＡ画像ともいう）を生成す
る再構成装置がある。この再構成装置でも、差分データ
を再構成する際には、前記フィルタ逆投影法を用いてい
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、フィル
タ逆投影法を用いて生成された通常の再構成画像及び差
分画像には、例えば以下のような原因により、ノイズや
アーチファクト等、真の対象物全体の画像（データ）か
ら逸脱した擬似画像（データ）を含むことがあった。以
下、再構成画像及び差分画像に擬似画像が含まれてしま
うことを画像劣化（以下、これらを総称して劣化とい
う）と呼ぶ。

【０００６】原因（１）放射線量不足によるノイズ・前記放射線ＤＳＡ画像を生成する場合では、被検体内
に曝射する放射線量には限界があり、放射線量不足でノ
イジイな投影データが得られた場合、再構成像も劣化し
てしまった。

【０００７】原因（２）Limited Angle の再構成・フィルタ逆投影法は、３６０度分の投影データが得ら
れていることが前提であるが、投影データ収集用の装置
の構成やデータ収集時間等の関係で３６０度分の投影デ
ータが得られない場合、１８０度や１６０度等の「Limi
ted Angle 」分の投影データで再構成するしかなく、再
構成像は劣化してしまった。

【０００８】原因（３）３Ｄ−ＣＴの不完全投影・ヘリカルスキャンＣＴ等のような直接３次元投影デー
タ（ボリュームデータ）を生成可能な装置（以下、３次
元ＣＴ（３Ｄ−ＣＴ）という）では、あるスライス位置
（例えば中心スライス）以外のスライス位置では不完全
な投影データしか得られないため、このような３Ｄ−Ｃ
Ｔで収集された投影データを用いて画像を再構成するた
めには、近似的な補間処理等により投影データを補正す
ることが必要である。したがって、この補間処理に伴う
劣化が再構成画像に生じてしまった。

【０００９】原因（４）被検体に対する再構成領域の不
適合・図１０に示すように、Ｘ線管１００から曝射され被検
体Ｐを透過した放射線を検出するディテクタ（検出器）
１０１が被検体Ｐの撮影領域全てを被う程大きくない場
合や撮影領域上において関心領域（ＲＯＩ（Region of
Interest））を指定してその関心領域を拡大表示（ズー
ミング表示）した場合には、撮影領域中のある領域を透
過した放射線は、投影角によってはディテクタに検出さ
れないことがある。つまり、投影角の変化によりディテ
クタにより検出される投影データが異なってしまう、い
わゆる不完全投影を起こす領域が存在するため、この不
完全投影領域により再構成画像にアーチファクト等の劣
化が発生してしまった。

【００１０】上記原因により発生した劣化を抑制する手
段としては、例えば前記（１）の場合では放射線量を増
加させる、（２）の場合では３６０度分のデータを収集
する等の原因そのものを回避して投影データを収集する
という本質的な解決策がとられていた。

【００１１】しかしながら、上記原因そのものを回避す
る本質的な解決策があらゆる場合において実行可能なわ
けではなく、また、その解決策を実行するにあたり、処
理時間の増大等の問題が発生してしまった。例えば、
（１）の場合では、上述したように患者の被曝線量には
限界があるため、あるレベル以下のノイズを低減するこ
とはできなかった。（２）の場合では、３６０度分の投
影データを取得するのに多大な時間がかかるため、高速
撮影を必要とする場合には用いることができなかった。
また、（２）の原因で発生した劣化を抑制する方法とし
て、診断部位の連続性等の先に実験して求められた情報
を導入して逐次近似的に解を得る方法等があるが、この
方法は非常に高度な処理が必要になるため処理時間が膨
大にかかり、実用的ではなかった。

【００１２】（３）の原因は３次元ＣＴの構造上発生す
るものであるため、その原因を本質的に回避することは
難しく、また、（４）の原因で発生した劣化を抑制する
ためには、非常に複雑な画像処理が必要になり、処理時
間が増大してしまった。

【００１３】特に、回転アーム（例えばＣアーム）の両
端にそれぞれＸ線管と２次元Ｘ線検出器（例えばイメー
ジインテンシファイヤ（Ｉ．Ｉ．））を設置し、同回転
アームを被検体の回りで回転させて同被検体の投影デー
タを取得するコンビームＣＴ（Ｉ．Ｉ．ＣＴともいい、
３次元ＣＴの一種である）において上記（２）の原因を
解決するためには、上記回転アームを３６０度回転させ
なければならない。しかしながら、上記回転アームを３
６０度回転させることは構造上不可能なため、Limited
Angle 分の投影データで再構成するしかなかった。ま
た、回転アーム型とは別の投影データ収集装置により３
６０度分の投影データを取得するという方法もあるが、
処理時間の増大、設備の増加等を招くため、得策ではな
かった。

【００１４】本発明は上述した事情に鑑みてなされたも
ので、投影データをフィルタ逆投影法を用いて再構成し
て画像を生成する画像生成装置及び画像生成方法におい
て、特に、ＤＳＡ画像等のハイコントラスト部分とバッ
クグラウンド部分とから成る画像に生じた劣化を処理時
間の増大や設備の増加等を生じることなく効果的に抑制
することにより、再構成画像の画質を向上させることを
その目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
の第１の発明に係わる画像生成装置によれば、照射線に
より対象物を多方向からスキャンして取得された投影デ
ータを再構成して当該対象物の再構成画像を生成する画
像生成装置において、前記投影データにおける前記対象
物の存在する存在領域及びその対象物の周囲の背景領域
を抽出する領域抽出手段と、再構成領域内の前記投影デ
ータを再構成処理して画像データを生成する再構成手段
と、前記領域抽出手段により抽出された存在領域及び背
景領域を参照して前記画像データの劣化を抑制し前記再
構成画像を生成する劣化抑制手段とを備えている。

【００１６】特に、前記投影データは、造影剤注入前の
被検体のある撮像部位をＸ線によりスキャンして取得さ
れた第１の投影データと造影剤注入後の前記被検体の前
記撮像部位をＸ線によりスキャンして取得された第２の
投影データとをサブトラクション処理して生成された差
分投影データでもよいし、被検体の同一部位を異なるエ
ネルギーのＸ線でスキャンしてそれぞれ取得された２つ
の投影データをサブトラクション処理して生成された差
分投影データであってもよい。

【００１７】また、特に、前記劣化抑制手段は、前記画
像データにおける前記対象物の存在する存在画像領域及
びその対象物の周囲の背景画像領域を抽出する手段と、
この画像領域抽出手段により存在画像領域として抽出さ
れた画像領域から劣化領域を判別する手段と、この劣化
領域判別手段により劣化領域と判別された領域を背景画
像領域に変更する手段とを備えている。

【００１８】さらに、前記劣化領域判別手段は、前記画
像領域抽出手段により抽出された存在画像領域内におけ
る所定の照射線パス上のピクセルをそのパス方向に沿っ
て投影面に投影する投影手段と、この投影手段により投
影された投影面上の投影点が前記背景領域に含まれてい
るか否か判断する判断手段とを備え、この判断手段によ
り当該投影点が背景領域に含まれていると判断された場
合に前記照射線パス上のピクセルを劣化領域と判別する
ようにしている。

【００１９】さらにまた、前記変更手段は、前記判断手
段により前記照射線パス上のピクセルが劣化領域と判断
された場合に、当該ピクセルのピクセル値を背景レベル
の値に変更するようにしている。

【００２０】特に、前記領域抽出手段は、全ての投影方
向の投影データを用いて当該投影データにおける前記存
在領域及び背景領域を抽出するようにしてもよいし、一
部の投影方向の投影データを用いて当該投影データにお
ける前記存在領域及び背景領域を抽出するとともに、前
記劣化抑制手段は、前記領域抽出手段により抽出された
一部の投影方向の投影データにおける前記存在領域及び
背景領域に応じて前記画像データの劣化を抑制して前記
再構成画像を生成するようにしてもよい。

【００２１】また、前記投影データは、前記対象物のま
わりに前記照射線を回転させながら取得されるととも
に、前記領域抽出手段は、前記一部の投影方向の投影デ
ータとして等角度間隔の投影データを用いるようにして
もよい。

【００２２】さらに、前記一部の投影方向の投影データ
は、この一部を除く他の方向の投影データと比べて照射
線量が増加して取得されていてもよい。

【００２３】また、前記目的を達成するための第１の発
明に係わる画像生成方法によれば、照射線により対象物
を多方向からスキャンして取得された投影データを再構
成して当該対象物の再構成画像を生成する画像生成方法
において、前記投影データにおける前記対象物の存在す
る存在領域及びその対象物の周囲の背景領域を抽出する
ステップと、再構成領域内の前記投影データを再構成処
理して画像データを生成するステップと、前記領域抽出
手段により抽出された存在領域及び背景領域を参照して
前記画像データの劣化を抑制し前記再構成画像を生成す
るステップとを備えている。

【００２４】一方、前記目的を達成するための第２の発
明に係わる画像生成装置によれば、照射線により対象物
を多方向からスキャンして取得された投影データを再構
成して当該対象物の再構成画像を生成する画像生成装置
において、前記投影データにおける前記対象物の存在す
る存在領域及びその対象物の周囲の背景領域を抽出する
領域抽出手段と、前記領域抽出手段により抽出された存
在領域及び背景領域を参照して再構成領域内における劣
化領域を判別する判別手段と、この判別手段により劣化
領域と判別された領域以外の再構成領域内の投影データ
を再構成処理して前記再構成画像を生成する再構成手段
とを備えている。

【００２５】特に、前記判別手段は、前記再構成領域内
の各ピクセルのピクセル値を対象物レベルの値に設定す
る手段と、前記再構成領域内における所定の照射線パス
上のピクセルをそのパス方向に沿って投影面に投影する
投影手段と、この投影手段により投影された投影面上の
投影点が前記背景領域に含まれているか否かを判断する
判断手段と、この判断手段により当該投影点が背景領域
に含まれていると判断された場合に、当該照射線パス上
のピクセルのピクセル値を背景レベルの値に変更する変
更手段とを備え、前記再構成手段は、前記再構成領域内
において前記設定手段により背景レベルのピクセル値に
設定されたピクセル以外のピクセルの投影データを再構
成するようにしている。

【００２６】また、前記目的を達成するための第２の発
明に係わる画像生成方法によれば、照射線により対象物
を多方向からスキャンして取得された投影データを再構
成して当該対象物の再構成画像を生成する画像生成方法
において、前記投影データにおける前記対象物の存在す
る存在領域及びその対象物の周囲の背景領域を抽出する
ステップと、前記領域抽出手段により抽出された存在領
域及び背景領域を参照して再構成領域内における劣化領
域を判別するステップと、このステップにより劣化領域
と判別された領域以外の再構成領域内の投影データを再
構成処理して前記再構成画像を生成するステップとを備
えている。

【００２７】第１の発明によれば、投影データとして、
例えば、造影剤注入前の被検体のある撮像部位（対象
物）を照射線であるＸ線によりスキャンして取得された
第１の投影データと造影剤注入後の被検体の撮像部位を
Ｘ線によりスキャンして取得された第２の投影データと
をサブトラクション処理して生成された差分投影データ
が取得されている。そして、領域抽出処理により投影デ
ータにおける対象物の存在する存在領域及びその対象物
の周囲の背景領域が抽出されるとともに、再構成処理に
より再構成領域内の投影データが再構成処理されて画像
データが生成される。

【００２８】このとき、例えば画像データにおける対象
物の存在する存在画像領域及びその対象物の周囲の背景
画像領域が抽出され、その抽出処理により存在画像領域
として抽出された画像領域から劣化領域が判別される。

【００２９】その劣化領域判別処理として、例えば存在
画像領域内における所定の照射線パス上のピクセルがそ
のパス方向に沿って投影面に投影され、その投影された
投影面上の投影点が背景領域に含まれているか否かが判
断される。この判断処理により当該投影点が背景領域に
含まれていると判断された場合に照射線パス上のピクセ
ルが劣化領域と判別される。

【００３０】劣化領域判別処理により劣化領域と判別さ
れた領域は、変更処理として、例えば当該ピクセルのピ
クセル値が背景レベルの値に変更される等の処理によ
り、背景画像領域に変更される。

【００３１】すなわち、本発明によれば、存在画像領域
として抽出された画像領域内において劣化領域として判
別された領域を背景画像領域に変更することができる。
したがって、劣化領域に起因したアーチファクト等の少
ない高画質の再構成画像が得られる。

【００３２】また、第２の発明によれば、投影データと
して、例えば、第１の発明と同様に差分投影データが取
得されている。そして、領域抽出処理により投影データ
における対象物の存在する存在領域及びその対象物の周
囲の背景領域が抽出される。そして、抽出された存在領
域及び背景領域に応じて再構成領域内における劣化領域
を判別する処理として、再構成領域内の各ピクセルのピ
クセル値が対象物レベルの値に設定される。続いて、再
構成領域内における所定の照射線パス上のピクセルがそ
のパス方向に沿って投影面に投影される。このとき、投
影された投影面上の投影点が背景領域に含まれているか
否かが判断され、この判断処理により当該投影点が背景
領域に含まれていると判断された場合に、当該照射線パ
ス上のピクセルのピクセル値が背景レベルの値に変更さ
れる。

【００３３】このようにして判別処理により再構成領域
内において劣化領域が判別された状態で、その劣化領域
と判別された領域以外の再構成領域内の投影データが再
構成処理されて再構成画像が生成される。

【００３４】すなわち、本発明によれば、予め再構成領
域に含まれる劣化領域を判別し、その劣化領域以外の再
構成領域の投影データを再構成して再構成画像を生成す
ることができる。したがって、劣化領域に起因したアー
チファクト等の少ない高画質の再構成画像が得られる。

【００３５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を添付図
面を参照して説明する。

【００３６】（第１実施形態）図１は、本発明に基づく
画像生成装置を用いたＸ線ＣＴスキャナを示すブロック
図である。図１に示すＸ線ＣＴスキャナは、被検体Ｐを
照射Ｘ線によりスキャンするスキャナ本体１と、照射Ｘ
線制御用のＸ線制御部２と、被検体Ｐを透過したＸ線か
ら投影データを収集するデータ収集部（ＤＡＳ）３と、
演算処理により投影データからサブトラクションデータ
を生成するサブトラクション演算部４と、サブトラクシ
ョンデータを再構成してサブトラクション画像を生成す
る画像再構成プロセッサ５と、サブトラクション画像等
の再構成画像を表示する表示部６と、スキャナ全体を制
御するＣＰＵ７とを備えている。

【００３７】スキャナ本体１は、例えばＳ／Ｒ（Statio
nary Rotate ）方式で駆動するように構成されている。
すなわち、スキャナ本体１は、被検体Ｐを載置可能且つ
当該被検体Ｐの体軸方向にスライド可能な天板を備えた
寝台１０と、寝台１０の天板に載置された被検体Ｐを囲
んで円周上に固定配置された多数のＸ線検出器１１…１
１と、被検体ＰとＸ線検出器１１との間に配設され、フ
ァン状のＸ線ビームを曝射しながら回転軸Ｏを回転中心
として被検体Ｐの周りを回転可能なＸ線管１２とを備え
ている。

【００３８】Ｘ線制御部２は、Ｘ線管１２に高電圧を供
給する高圧発生器１５と、ＣＰＵ７からの制御に応じて
高圧発生器１０の高電圧供給タイミング等を制御するＸ
線制御器１６とを備えている。高圧発生器１５によるＸ
線管１２への高電圧供給は、例えば図示しない非接触式
のスリップリング機構により行なわれる。

【００３９】上記スキャン本体１では、寝台１０の天板
をスライドさせて被検体Ｐを所定位置にセットし、Ｘ線
ビームを照射した状態でＸ線管１２を例えば１８０度
（limited angle ）回転させる。この回転中にＸ線検出
器１１…１１では、当該Ｘ線管１２から曝射され被検体
Ｐのあるスライス位置を透過したＸ線（Ｘ線強度分布）
が一定角度（例えば、Δθ＝１．５度）毎に微弱な電流
信号として検出される。この電流信号は、データ収集部
（ＤＡＳ）３によりＡ／Ｄ変換処理、信号増幅処理等の
前処理が施され、投影角（データが収集された際のＸ線
管１２の回転角度）毎の投影データ（ディジタル）とし
て収集される。なお、本実施形態では、１スライス（１
回転（１８０度））において１．５度づつ電流信号が検
出されているため、１スライス全体で１２０パターン
（フレーム）分の投影データが収集される。

【００４０】天板のスライドにより被検体Ｐを次の所定
位置に合わせながら上記スキャン動作を繰り返し行なう
ことにより、複数スライスの投影データ（２次元投影デ
ータ）を収集することも可能である。

【００４１】サブトラクション演算部４は、ＤＡＳ３に
接続されたデータ出力切り換え回路２０と、このデータ
出力切り換え回路２０にそれぞれ接続された第１の投影
データ用メモリ２１及び第２の投影データ用メモリ２２
と、第１の投影データ用メモリ２１に記憶された第１の
投影データ及び第２の投影データ用メモリ２２に記憶さ
れた第２の投影データを用いてサブトラクション演算処
理を行なう演算装置２３とを備えている。

【００４２】データ出力切り換え回路２０は、ＣＰＵ７
からの制御に応じて、被検体Ｐへの造影剤注入の有無に
より、ＤＡＳ３により収集された投影データを第１の投
影データ用メモリ２１あるいは第２の投影データ用メモ
リ２２へ切り換えるようになっている。すなわち、造影
剤注入前（あるいは、造影剤が撮像部位に到達する前）
にスキャンが実行されＤＡＳ３から出力された投影デー
タは、第１の投影データ用メモリ２１に記憶され、造影
材注入後、すなわち造影剤が撮像部位に到達した後にス
キャンが実行されＤＡＳ３から出力された投影データ
は、第２の投影データ用メモリ２２に記憶されるように
なっている。

【００４３】演算装置２３は、第１の投影データ用メモ
リ２１に記憶された造影剤注入前の投影データ（マスク
データ）と第２の投影データ用メモリ２２に記憶された
造影剤注入後の投影データ（ライブデータ）とをＣＰＵ
７からの制御に応じてサブトラクション演算処理して、
造影剤を吸収した部位である血管を強調した差分投影デ
ータを生成するようになっている。

【００４４】画像再構成プロセッサ５は、画像データを
一時的に保持するための内部メモリ，高速演算処理部等
を有し、ＣＰＵ７からの制御に基づいて後述する図２に
示す領域抽出処理、再構成処理、劣化抑制処理等の処理
を行ない、差分画像を生成するようになっている。な
お、画像再構成プロセッサ５の再構成領域Ｆは、Ｘ線管
１２の全投影方向へのＸ線束に内接する円として図１の
ように定められる。この円内は、例えば１検出器１１の
幅に投影される再構成領域中心部での長さｄで離散化さ
れ、その離散点のデータに基づいて再構成像を得る必要
がある。図１のｄは離散間隔の一例であるが、この離散
間隔は、ＣＴ装置の種類や装置開発メーカーの違いによ
り異なる場合があるため、基本的にはＣＴ装置によって
定義された離散間隔を用いれば良い。

【００４５】表示部６は、画像再構成プロセッサ５によ
り生成された差分画像データを保持する画像メモリ２５
と、ＣＰＵ７からの制御に応じて画像メモリ２５に保持
された複数枚の差分画像データを読み出し、その差分画
像データ群に基づいて所定の画像処理を行なう処理装置
２６とを備えている。本実施形態の処理装置２６は、例
えば差分画像データ群に基づいて閾値処理を行ない、血
管部分の領域を抽出し、その領域表面に陰影付けするシ
ェーディング処理を行なって、任意の方向から観察した
当該血管の表面画像データを生成するようになってい
る。

【００４６】また、表示部６は、差分画像データから読
み出された差分画像データあるいは処理装置２６により
生成された表面画像データを表示するＣＲＴ２７とを備
えている。

【００４７】次に本実施形態の全体動作について、特に
図２に基づく画像再構成プロセッサ５の処理を中心に説
明する。

【００４８】まず、オペレータの操作に応じてスキャン
本体１を駆動させて被検体Ｐに対する造影剤注入前のス
キャンが実行される。このスキャンの結果収集された造
影剤注入前の投影データ（第１の投影データ）は、第１
の投影データ用メモリ２１に記憶される。続いてオペレ
ータは、被検体Ｐに造影剤を注入し、その後、同じくオ
ペレータの操作に応じてスキャン本体１を駆動させて被
検体Ｐに対する造影剤注入後のスキャンが実行される。
このスキャンの結果収集された造影剤注入後の投影デー
タ（第２の投影データ）は、第２の投影データ用メモリ
２２に記憶される。

【００４９】上記第１の投影データ及び第２の投影デー
タは、ＣＰＵ７からの制御に応じてそれぞれメモリ２１
及びメモリ２２から読み出され、演算装置２３に送られ
る。演算装置２３では、ＣＰＵ７からの制御に応じて同
一スライス位置で同一撮影角度の第１の投影データ及び
第２の投影データがサブトラクション演算処理されて、
血管が強調された差分投影データ（ＤＳＡ像）が生成さ
れる。この差分投影データは、ＣＰＵ７からの制御に応
じて画像再構成プロセッサ５に送られる。

【００５０】画像再構成プロセッサ５は、ＣＰＵ７から
の制御に応じて図２に示す処理を行なう。すなわち、画
像再構成プロセッサ５は、投影データ（ＤＳＡ像）上で
バックグラウンドレベルと血管レベルとを識別するため
に、予め設定された閾値に基づく閾値処理により当該差
分投影データにおける血管領域と非血管領域（背景領
域，バックグラウンド領域ともいう）を抽出する（ステ
ップＳ１）。なお、この閾値は、一定値であってもよい
し、また、バックグラウンド部分とハイコントラスト部
分に対応するデータ値に応じて変動させてもよい。

【００５１】続いて、画像再構成プロセッサ５は、離散
化された再構成領域の差分投影データを例えばフィルタ
逆投影法を用いて再構成して差分画像データ（ピクセル
データ）を生成する。すなわち、画像再構成プロセッサ
５は、差分投影データに対し、「Shepp & Logan 」や
「Ramachandran」のような適当なコンボリューションフ
ィルタをかけた後、逆投影演算処理を施して、差分画像
データを生成する（ステップＳ２）。

【００５２】再構成処理により生成された差分画像デー
タには、従来例で述べた原因（ノイズ，１８０度分の投
影データしか得られていないこと，及び被検体に対する
再構成領域の不適合等）によりアーチファクト等の劣化
が生じている。そこで、本実施形態の画像再構成プロセ
ッサ５は、ステップＳ１で抽出されたバックグラウンド
領域及び血管領域並びにステップＳ２で生成された差分
画像データに基づいて、上記劣化を抑制する処理（劣化
抑制処理）を行なう。

【００５３】すなわち、画像再構成プロセッサ５は、上
記ステップＳ１で述べた領域抽出処理と同様に、ピクセ
ル画像上でバックグラウンドレベルと血管レベルとを識
別するために、予め設定された閾値（予め定められたピ
クセル値（Ｘ線ＣＴスキャナの場合はＣＴ値））に基づ
く閾値処理により当該差分画像データにおける血管画像
領域とバックグラウンド画像領域を抽出する（ステップ
Ｓ３）。なお、この閾値は、一定値であってもよいし、
また、バックグラウンド部分とハイコントラスト部分に
対応するＣＴ値に応じて変動させてもよい。

【００５４】そして、画像再構成プロセッサ５は、ステ
ップＳ３により血管領域として抽出されたピクセル群の
内、ある投影角θ1 における、ある角度α1 （Ｘ線焦点
と回転中心とを結ぶ線からの開き角度）の１本のファン
ビーム（Ｘ線パス）が通過するピクセルを当該Ｘ線パス
方向（投影方向）の投影面にそれぞれ投影し（ステップ
Ｓ４）、その投影面上の投影点（の投影データ）が上記
ステップＳ１の領域抽出処理において抽出されたバック
グラウンド領域に含まれているか否かを判断する（ステ
ップＳ５）。

【００５５】このステップＳ５の判断の結果ＮＯ、つま
り投影点がバックグラウンド領域に含まれていない（血
管領域に含まれている）と判断された場合、当該Ｘ線パ
ス上のピクセルは血管領域であると判断し（ステップＳ
６）、後述するステップＳ９の処理へ移行する。

【００５６】一方、ステップＳ５の判断の結果ＹＥＳ、
つまり投影点がバックグラウンド領域に含まれていると
判断された場合、当該Ｘ線パス上のピクセルは血管領域
ではないと判断し（ステップＳ７）、そのピクセルのピ
クセル値（ＣＴ値）を予め設定しておいた血管レベル以
下（非血管レベル）の値（例えば“０”）に設定する
（ステップＳ８）。続いて、画像再構成プロセッサ５
は、投影角度θ1 における全てのＸ線パスにおいて上記
ステップＳ４〜ステップＳ８の処理が終了したか否かを
判断し（ステップＳ９）、この結果、ＮＯの場合は、次
の開き角度（α2 ）のＸ線パスにおいて上記ステップＳ
４〜ステップＳ８の処理を行なう（ステップＳ１０）。
一方、ステップＳ９の判断の結果ＹＥＳの場合は、投影
角度θ1 における全てのＸ線パスにおいて上記ステップ
Ｓ４〜ステップＳ８の処理が終了したと判断してステッ
プＳ１１へ移行する。

【００５７】ステップＳ１１において、画像再構成プロ
セッサ５は、全ての投影角において上述したステップＳ
４〜ステップＳ１０の処理が行なわれたか否かを判断す
る。このステップＳ１１の判断の結果、ＮＯの場合に
は、次の投影角θ3 において上述したステップＳ４〜ス
テップＳ１０の処理を行なう（ステップＳ１２）。一
方、ステップ１１の判断の結果ＹＥＳの場合には、全て
の投影角において上記ステップＳ４〜ステップＳ１０の
処理が終了したと判断して処理を終了する。

【００５８】画像再構成プロセッサ５の上記各処理の
内、劣化抑制処理（ステップＳ３〜Ｓ１１）について、
図３を参照して特に詳しく説明する。

【００５９】例えば、ある条件で血管の差分投影データ
を再構成した結果、図３（Ａ）のようなファン状に広が
った劣化（例えば、血管領域と同等のＣＴ値を有するア
ーチファクト）ＡＲが生じていたとする（本来の血管
は、真ん中の丸い部分）。このとき、血管の差分投影デ
ータ（ＤＳＡ像）の投影面Ｓ上でのプロファイル（ステ
ップＳ４）は、図３（Ａ）に示すように上に凸の放物線
状のプロファイルＰＲと判別される（ステップＳ５）。
したがって、例えば図３（Ａ）の点線で示す血管領域以
外へのＸ線パス（投影軌跡）Ｘp1上にあるピクセルは、
血管領域を通過していないはずである。そこで、そのＸ
線パスＸp1上にあるピクセル（ＡＲの一部）は、血管領
域に含まれていないと判断され（ステップＳ７）、その
部分のピクセルのＣＴ値が血管レベル以下（“０”）に
設定される（ステップＳ８）。この結果、図３（Ｂ）に
示すように、Ｘ線パス（投影軌跡）Ｘp1上の劣化は抑制
される。この劣化抑制処理を同一の投影角度における投
影像上で繰り返す（すなわち、血管領域以外での全ての
Ｘ線パス（投影軌跡）において繰り返す）と、図３
（Ｃ）に示すように、かなりの領域での劣化が抑制でき
る（ステップＳ８〜ステップＳ９）。そして、最終的に
上記劣化抑制処理を全ての投影角において繰り返し行な
うと、図３（Ｄ）に示すように、劣化は、ほとんど抑制
される（ステップＳ１０〜ステップＳ１１）。

【００６０】上述した画像再構成プロセッサ５の処理に
より劣化抑制された差分画像データは、画像メモリ２５
に送られ、保持される。そして、その差分画像データ
は、ＣＰＵ７からの制御に応じてＣＲＴ２７に送られ、
血管を強調した差分画像として表示される。また、上述
した処理が繰り返し行なわれ、複数枚の差分画像データ
群が画像メモリ２５に保持されている場合には、その複
数枚の差分画像データ群は、ＣＰＵ７の制御に応じて処
理装置２６に送られ、閾値処理及びシェーディング処理
等の処理が施されて表面画像データが生成される。この
表面画像データは、ＣＰＵ７の制御に応じてＣＲＴ２７
に送られ、任意の方向から観察した当該血管の表面表示
画像として表示される。

【００６１】このとき、ＣＲＴ２７に表示された差分画
像あるいは表面表示画像に含まれるアーチファクト等の
劣化は、上述した劣化抑制処理の作用によりほとんど見
られない。したがって、差分画像，表面表示画像等の再
構成画像の画質が大幅に向上する。

【００６２】なお、本実施形態の画像再構成プロセッサ
５のステップＳ５の処理では、投影点がバックグラウン
ド領域であるか否かが判断されたが、投影点が血管領域
であるか否かを判断してもよい。この場合では、ステッ
プＳ５の判断がＹＥＳの場合にステップＳ６の処理に移
行し、ステップＳ５の判断がＮＯの場合にステップＳ７
の処理に移行する。

【００６３】また、本実施形態では、サブトラクション
処理により血管のみの画像を作成したが、本発明はこれ
に限定されるものではなく、例えば、造影剤注入前のス
キャン実行時のＸ線照射エネルギーと造影剤注入後のＸ
線照射エネルギーとを変化させることにより、骨や腫瘍
等の部位を抽出してもよい。Ｘ線照射エネルギーの変化
は、ＣＰＵ７からの制御に応じたＸ線制御器１６及び高
電圧発生器１５の処理により行なわれる。

【００６４】さらに、本実施形態では、サブトラクショ
ン処理によって血管の投影像を抽出しているが、もし被
検体が同一物質もしくはＸ線の吸収係数が非常に近似し
た物質のみによって構成されている場合、１回のＸ線照
射データ（投影データ）から上記被検体の再構成や領域
抽出を行なってもよい。その場合の装置構成を図４に示
す。図４の構成では、２つの画像によるサブトラクショ
ン処理を行なわないため、サブトラクション演算部４及
び表示部６の一部（処理装置２６）を構成要素から外し
ている。なお、作用、効果等は第１実施形態と略同様で
あるため、説明は省略する。

【００６５】さらにまた、第１実施形態では、劣化抑制
処理に全ての方向の投影データを用いているが、近接し
た角度の投影データで抑制できる領域は、離れた角度の
投影データで抑制できる領域よりも小さい。そこで、劣
化抑制処理に全ての方向の投影データを用いないで、一
部の投影データを用いて劣化抑制を行ってもよい。一部
の投影データを用いて劣化抑制処理を行なうためには、
領域抽出処理で劣化抑制に用いる方向の投影データのみ
の処理を行ない、劣化抑制処理では、その方向のみのデ
ータを利用して処理すればよく、高速に劣化抑制処理を
行うことが可能になる。また、このとき、劣化抑制処理
に用いる方向を一定角度間隔の投影データとすれば、劣
化抑制処理能力を保ちながら高速化が図れる。さらに、
一部の投影データを用いて劣化抑制処理を行なう場合、
投影データ収集時に劣化抑制処理に用いられる一部の投
影データの投影方向のみＸ線照射量を増加させてもよ
い。なお、このＸ線照射量の変化は、ＣＰＵ７からの制
御に応じたＸ線制御器１６及び高電圧発生器１５の処理
により行なわれる。

【００６６】第１実施形態では、最も一般的なＸ線ＣＴ
装置でデータ収集・画像再構成する場合について説明し
た。このＣＴ装置は、被検体の周りをＸ線管が所定角度
回転することにより、１スライス面に吸収係数分布を再
構成できることから２次元ＣＴと呼ばれている。本発明
は、上述した２次元ＣＴのみで実施可能ではなく、図５
に示すように、被検体をＸ線が螺旋状にスキャンするヘ
リカルスキャンＣＴ（スパイラルスキャンＣＴ，螺旋ス
キャンＣＴとも呼ばれる）や図６に示すように、コーン
状のＸ線ビームを２次元Ｘ線検出器で検出するコーンビ
ームＣＴ等の３次元領域（ボリューム）全体の吸収係数
分布を再構成可能な３次元ＣＴでも同様に実施可能であ
る。３次元ＣＴの一例として、コーンビームＣＴの一種
であり、２次元Ｘ線検出器としてＩ．Ｉ．を用いたＩ．
Ｉ．ＣＴの一例を図７に示す。

【００６７】図７に示したＩ．Ｉ．ＣＴにおけるスキャ
ン本体１Ａは、図示しない被検体を載置可能且つ当該被
検体の体軸方向にスライド可能な天板５０ａを備えた寝
台５０と、ＣアームやΩアーム等の屈曲アーム（以下、
Ｃアームとして説明する）５１を有し、当該Ｃアーム５
１の両端に、Ｘ線管５２とＩ．Ｉ．及びＴＶカメラを有
するＩ．Ｉ．／ＴＶ系（撮像部）５３とが被検体を挟ん
で互いに対向するように配置されたＸ線スキャン部５４
と、Ｘ線スキャン部５４のＣアーム５１を当該アームの
屈曲部の曲率中心Ｏ′を中心に被検体の周りを回転自在
且つ鉛直方向に昇降自在に保持するＣアーム保持装置５
５とを備えている。このＣアーム保持装置５５は、例え
ば天井に設置され、当該天井からＣアーム５１を吊り下
げた状態で保持している。

【００６８】上記スキャン本体１Ａでは、寝台５０の天
板５０ａをスライドさせて被検体を所定位置にセット
し、Ｘ線管５２からＸ線ビームを照射した状態でＣアー
ム５１を例えば１８０度（limited angle ）回転させ
る。この回転中に撮像部５３のＩ．Ｉ．では、当該Ｘ線
管５２から曝射され被検体のあるボリューム位置を透過
したＸ線が一定角度（例えば、Δθ＝１．５度）毎に光
信号として検出される。この光信号は、撮像部５３のＴ
Ｖカメラ及びデータ収集部（ＤＡＳ）３により投影角
（データが収集された際のＣアームの回転角度）毎の投
影データ（ディジタル）として収集される。なお、スキ
ャン本体以外の構成は、第１実施形態で述べた２次元Ｃ
Ｔと同様であるため、その説明は省略する。

【００６９】ヘリカルスキャンＣＴやコーンビームＣＴ
での画像再構成領域は、上述した第１実施形態の２次元
ＣＴと同様に全投影方向のＸ線束に内接する円周として
定義され、Ｘ線管の回転軸と垂直な平面内では、第１実
施形態のスライス面内と同様に離散化される。回転軸方
向も同様にＸ線検出器の回転軸方向の幅を考慮して断層
像内と同様に離散化されるため、結局再構成領域は格子
状に離散化される。この格子状に離散化された投影デー
タの各素子はボクセルデータと呼ばれる。

【００７０】なお、画像再構成プロセッサ５で行なわれ
る領域抽出処理（ステップＳ１）も第１実施形態と同様
に行なわれるが、特に、コーンビームＣＴの場合には投
影データが２次元データなので、閾値処理以外に血管の
連続性を利用して血管境界をトレースすることにより、
造影剤の濃度やノイズ等の影響による異常な境界発生を
防止することができる。

【００７１】３次元ＣＴにおいて画像再構成プロセッサ
５で行なわれる処理は、第１実施形態で述べた処理と略
同様であるが、３次元ＣＴ特有の処理もあるため、以下
にその概要を説明する。

【００７２】画像再構成プロセッサ５で行なわれる再構
成処理（ステップＳ２）では、離散化された再構成領域
の再構成が行なわれるが、再構成方法としては、ヘリカ
ルスキャンＣＴでは参考文献（４）に記載されている対
向ビーム補間法や３６０度補間法で投影データを補間
し、ファンビーム再構成法と同様の方法が用いられてい
る。また、コーンビームＣＴでは、参考文献（２）及び
（３）に記載された「Feldkamp」等によって提案された
重み付きのフィルタ逆投影法が一般的に用いられる。こ
の重み付きのフィルタ逆投影法は、投影データに対しコ
ンボリューションフィルタをかけた後、コーンビームの
広がり補正を行ないながら３次元的な逆投影演算を行な
う方法である。

【００７３】領域抽出処理と再構成処理とが終われば、
次は、劣化抑制処理（ステップＳ３〜Ｓ１１）である。
劣化は、従来例や第１実施形態で述べた原因で発生す
る。特に、図７に示した回転アームとＩ．Ｉ．／ＴＶ系
を用いたＩ．Ｉ．ＣＴでは、回転アームを３６０度回転
させることは構造上不可能なため、「Limited Angle 」
分の投影データで再構成するしかなく、再構成像は劣化
してしまった。

【００７４】しかしながら、本発明の劣化抑制処理を
Ｉ．Ｉ．ＣＴ等の３次元ＣＴにも適用できるため、確実
に劣化抑制を行なうことができる。３次元ＣＴにおいて
劣化抑制処理を適用する場合には、投影ライン（Ｘ線パ
ス）を３次元的に考えればよい。

【００７５】このようにして劣化抑制された差分画像デ
ータは、第１実施形態と同様にＣＲＴ２７により血管を
強調した差分画像として表示されるか、あるいは任意の
方向から観察した当該血管の表面表示画像として表示さ
れる。

【００７６】このとき、ＣＲＴ２７に表示された差分画
像あるいは表面表示画像に含まれるアーチファクト等の
劣化は、第１実施形態と同様に上述した劣化抑制処理の
作用によりほとんど見られない。したがって、差分画
像，表面表示画像等の再構成画像の画質が大幅に向上す
る。

【００７７】なお、上述した第１実施形態及びその変形
例では、「Limited Angle （例えば１８０度）」分の投
影データから再構成を行なっているが、このとき、文献
（３）に記載した「ＲＯＩの投影によって生じる不完全
投影」を補正する方法を用いて再構成処理を行なっても
よい。もちろん、ＲＯＩの再構成において３６０度分の
投影データを収集した場合には、３６０度分の投影デー
タを用いて再構成処理を行なってもよい。

【００７８】（第２実施形態）第２実施形態におけるＸ
線ＣＴスキャナの構成を図８に示す。図８に示すＸ線Ｃ
Ｔスキャナは、演算装置２３により生成された差分投影
データ（ＤＳＡ像）を保持するＤＳＡ像用メモリ６０を
備えたことである。このＤＳＡ像用メモリ６０に保持さ
れた差分投影データは、ＣＰＵ７からの制御に応じて画
像再構成プロセッサ５Ａに読み出されるようになってい
る。なお、その他の構成は、図１に示したＸ線ＣＴスキ
ャナと略同様であり、その説明は省略する。なお、本実
施形態は、画像再構成プロセッサ５Ａで行なわれる処理
が第１実施形態と異なるため、以下にその画像再構成プ
ロセッサ５Ａの処理について図９を参照して説明する。
なお、画像再構成プロセッサ５Ａの処理以外の全体動作
については、第１実施形態と略同様のため、その説明は
省略する。

【００７９】本実施形態の画像再構成プロセッサ５Ａ
は、ＣＰＵ７からの制御に応じて図９に示す処理を行な
う。すなわち、画像再構成プロセッサ５は、前掲図２の
ステップＳ１と同様の領域抽出処理を行ない、差分投影
データにおける血管領域と非血管領域（バックグラウン
ド領域）を抽出する（ステップＳ１０）。

【００８０】続いて、画像再構成プロセッサ５は、ステ
ップＳ１で抽出されたバックグラウンド領域及び血管領
域に基づいて、劣化抑制処理を行なう。

【００８１】すなわち、画像再構成プロセッサ５は、再
構成領域に属する全てのピクセルに対し、任意のＣＴ値
（例えば“１”）をセットし、内部メモリに保持する
（ステップＳ１１）。そして、それらのピクセルをある
投影角度の各Ｘ線パス方向の投影面にそれぞれ投影し
（ステップＳ１２）、その投影面上の投影点（の投影デ
ータ）が上記ステップＳ１０の領域抽出処理において抽
出されたバックグラウンド領域に含まれているか否かを
判断する（ステップＳ１３）。

【００８２】このステップＳ１３の判断の結果ＮＯ、つ
まり投影点がバックグラウンド領域に含まれていない
（血管領域に含まれている）と判断された場合、それら
のピクセルは血管領域であると判断し（ステップＳ１
４）、後述するステップＳ１７の処理へ移行する。

【００８３】一方、ステップＳ１３の判断の結果ＹＥ
Ｓ、つまり投影点がバックグラウンド領域に含まれてい
ると判断された場合、当該Ｘ線パス上のピクセルは血管
領域ではないと判断し（ステップＳ１５）、そのピクセ
ルのＣＴ値を予め設定しておいた絶対に取り得ないＣＴ
値、例えば“−６０００”にセットし直し、内部メモリ
に保持する（ステップＳ１６）。

【００８４】続いて、画像再構成プロセッサ５は、全て
（あるいは所定）の投影角度における全てのＸ線パスに
おいて上記ステップＳ１１〜ステップＳ１６の処理が終
了したか否かを判断し（ステップＳ１７）、この結果、
ＮＯの場合は、次の投影角のＸ線パスにおいて上記ステ
ップＳ１１〜ステップＳ１６の処理を行なう（ステップ
Ｓ１８）。一方、ステップＳ１７の判断の結果ＹＥＳの
場合は、全て（あるいは所定）の投影角度における全て
のＸ線パスにおいて上記ステップＳ１１〜ステップＳ１
６の処理が終了したと判断して処理を終了する。

【００８５】画像再構成プロセッサ５Ａの処理が終了し
た時点では、再構成装置５Ａの内部メモリにおける再構
成領域に対応するピクセルでは、全ての投影角度（ある
いは所定の投影角度）における各投影方向で全て血管領
域に投影しているピクセルは実際に血管である可能性が
高いため“１”、そうでないピクセルは血管である可能
性が無いため“−６０００”となっている。

【００８６】そして、画像再構成プロセッサ５Ａは、Ｃ
ＰＵ７からの制御に応じて再度ＤＳＡ用メモリ６０に保
持されていたＤＳＡ像（差分投影データ）を読み出し、
内部メモリに保持されたＣＴ値を参照して、離散化され
た再構成領域の再構成を、例えば第１実施形態で述べた
フィルタ逆投影法を用いて行なう。このとき、ＤＳＡ像
（差分投影データ）において再構成されるのは、“−６
０００”というＣＴ値が入ったピクセル以外のピクセル
（つまり、“１”という値が入ったピクセル）である。
すなわち、画像再構成プロセッサ５Ａは、血管領域の可
能性が高い領域のみを再構成して、差分画像を生成する
（ステップＳ１９）。

【００８７】ステップＳ１０〜ステップＳ１９の処理
は、第１実施形態で述べた手順において、画像再構成処
理（ステップＳ２）と劣化抑制処理（ステップＳ３〜Ｓ
１１）とを行なう順番を変えているが、その目的は、実
際の血管領域以外で血管領域と判断された（すなわち、
アーチファクト等の劣化が生じた）部分を非血管領域と
することであり、第２実施形態では、再構成処理の前に
劣化抑制処理を行ない、実際の血管領域以外で血管領域
と判断された部分のピクセルのＣＴ値を“−６０００”
として劣化を抑制している。したがって、第１実施形態
と同様に、劣化抑制された差分画像データを生成するこ
とができる。なお、第２実施形態では、“−６０００”
というＣＴ値が入ったピクセルの再構成処理を行なう必
要がないため、第１実施形態と比べて高速に画像再構成
処理を行なうことができる。

【００８８】劣化抑制された差分画像データは、第１実
施形態と同様にＣＲＴ２７により血管を強調した差分画
像として表示されるか、あるいは任意の方向から観察し
た当該血管の表面表示画像として表示される。

【００８９】このとき、ＣＲＴ２７に表示された差分画
像あるいは表面表示画像に含まれるアーチファクト等の
劣化は、第１実施形態と同様に上述した劣化抑制処理の
作用によりほとんど見られない。したがって、差分画
像，表面表示画像等の再構成画像の画質が大幅に向上す
る。

【００９０】なお、本実施形態の画像再構成プロセッサ
５ＡのステップＳ１３の処理では、投影点がバックグラ
ウンド領域であるか否かが判断されたが、投影点が血管
領域であるか否かを判断してもよい。この場合では、ス
テップＳ１３の判断がＹＥＳの場合にステップＳ１４の
処理に移行し、ステップＳ１３の判断がＮＯの場合にス
テップＳ１５の処理に移行する。

【００９１】第１実施形態で述べた変形例は、本実施形
態においても適用可能である。

【００９２】また、第１及び第２実施形態では、本発明
に係わる画像再構成プロセッサをＳ／Ｒ方式で駆動する
Ｘ線ＣＴスキャナに用いた例を示したが、本発明がこれ
に限定されるものではなく、例えばＲ／Ｒ（Rotate−Ro
tate）方式等他の駆動方式のＸ線ＣＴスキャナであって
もよい。

【００９３】さらに、第１及び第２実施形態では、被検
体に照射して投影データを取得するための照射線として
Ｘ線を用いたＸ線ＣＴスキャナに本発明に係わる画像再
構成プロセッサを用いたが、本発明はこれに限定される
ものではなく、照射線に超音波を用いて投影データを取
得する超音波ＣＴ，照射線に光線を用いる光ＣＴ，及び
照射線として高周波磁場を用いたＭＲＩ装置等にも、本
発明に係わる画像再構成プロセッサを適用可能である。

【００９４】なお、本実施形態では、領域抽出処理，劣
化抑制処理，再構成処理などをＣＰＵの制御の基での画
像再構成プロセッサの処理により行なったが、本発明は
これに限定されるものではなく、上記各処理を専用に行
なう処理回路（ハードウエア）で行なってもよい。

【００９５】○参考文献（１）「医用画像工学ハンドブック」日本医用画像工学
会監修、日本医用画像工学会・医用画像工学ハンドブッ
ク編集委員会編集、篠原出版。（２）L. A. Feldkamp他、"Practical cone-beam algor
ithm", J. Opt. Soc. Am. A. Vol. 1, No. 6, 612-619
(1984)。（３）大石悟他、「コーンビーム投影系を用いた３次
元再構成」、Med. Imag.Tech., Vol. 8, No. 2, 127-13
0 (1990) ◎。

【００９６】（４）東木祐介他、「ヘリカルスキャン
における補間再構成法の検討」、Med.Imag. Tech., Vo
l. 8, No. 3, 253-254 (1990) 。

【００９７】

【発明の効果】以上述べたように、第１の発明によれ
ば、画像データにおいて、例えば存在画像領域として抽
出された画像領域内に劣化領域が生じていた場合でも、
当該劣化を、投影データにおける対象物の存在領域及び
その背景領域を参照して判別し、劣化領域として判別さ
れた領域を背景画像領域に変更するという、処理時間の
増大や設備の増加等を生じさせることのない容易な処理
により効果的に抑制することができるため、再構成画像
の画質を向上させることができる。

【００９８】また、第２の発明によれば、予め再構成領
域に含まれる劣化領域を、投影データにおける対象物の
存在領域及びその背景領域を参照して判別し、判別され
た劣化領域以外の再構成領域の投影データを再構成して
再構成画像を生成することができるため、処理時間の増
大や設備の増加等を生じさせることなく、再構成画像の
劣化を効果的に抑制できる。したがって、再構成画像の
画質を向上させることができる。さらに、第２の発明で
は、再構成する領域は、再構成領域内の劣化領域以外の
領域でよいため、再構成時間をより短縮することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態に係わる画像再構成プロ
セッサを有したＸ線ＣＴスキャナの概略構成を示すブロ
ック図。

【図２】図１に示す画像再構成プロセッサの処理の一例
を示す概略フローチャート。

【図３】（Ａ）〜（Ｄ）は図２に示す画像再構成プロセ
ッサの処理を模式的に示す図。

【図４】本発明の画像再構成プロセッサを有したＸ線Ｃ
Ｔスキャナの変形例を示すブロック図。

【図５】本発明の画像再構成プロセッサを有したＸ線Ｃ
Ｔスキャナの変形例であるヘリカルスキャンＣＴの一部
を概略的に示す図。

【図６】本発明の画像再構成プロセッサを有したＸ線Ｃ
Ｔスキャナの変形例であるコーンビームＣＴの一部を概
略的に示す図。

【図７】本発明の画像再構成プロセッサを有したコーン
ビームＣＴの一種であるＩ．Ｉ．ＣＴの概略構成を示す
ブロック図。

【図８】本発明の第２実施形態に係わる画像再構成プロ
セッサを有したＸ線ＣＴスキャナの概略構成を示すブロ
ック図。ブロック図。

【図９】図８に示す画像再構成プロセッサの処理の一例
を示す概略フローチャート。

【図１０】従来における被検体に対する再構成領域の不
適合を説明するための図。

【符号の説明】

１スキャナ本体２Ｘ線制御部３データ収集装置４サブトラクション演算部５再構成装置６表示部７ＣＰＵ１０寝台１１Ｘ線検出器１２Ｘ線管１５高圧発生器１６Ｘ線制御器２０データ出力切り換え回路２１第１の投影データ用メモリ２２第２の投影データ用メモリ２３演算装置２５画像メモリ２６処理装置２７ＣＲＴ５０ａ天板５０寝台５１Ｃアーム５２Ｘ線管５３撮像部５４スキャン部５５Ｃアーム保持装置６０画像メモリ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】照射線により対象物を多方向からスキャ
ンして取得された投影データを再構成して当該対象物の
再構成画像を生成する画像生成装置において、前記投影データにおける前記対象物の存在する存在領域
及びその対象物の周囲の背景領域を抽出する領域抽出手
段と、再構成領域内の前記投影データを再構成処理して
画像データを生成する再構成手段と、前記領域抽出手段
により抽出された存在領域及び背景領域を参照して前記
画像データの劣化を抑制し前記再構成画像を生成する劣
化抑制手段とを備えたことを特徴とする画像生成装置。
【請求項２】前記投影データは、造影剤注入前の被検
体のある撮像部位をＸ線によりスキャンして取得された
第１の投影データと造影剤注入後の前記被検体の前記撮
像部位をＸ線によりスキャンして取得された第２の投影
データとをサブトラクション処理して生成された差分投
影データである請求項１記載の画像生成装置。
【請求項３】前記投影データは、被検体の同一部位を
異なるエネルギーのＸ線でスキャンしてそれぞれ取得さ
れた２つの投影データをサブトラクション処理して生成
された差分投影データである請求項１記載の画像生成装
置。
【請求項４】前記劣化抑制手段は、前記画像データに
おける前記対象物の存在する存在画像領域及びその対象
物の周囲の背景画像領域を抽出する手段と、この画像領
域抽出手段により存在画像領域として抽出された画像領
域から劣化領域を判別する手段と、この劣化領域判別手
段により劣化領域と判別された領域を背景画像領域に変
更する手段とを備えた請求項１記載の画像生成装置。
【請求項５】前記劣化領域判別手段は、前記画像領域
抽出手段により抽出された存在画像領域内における所定
の照射線パス上のピクセルをそのパス方向に沿って投影
面に投影する投影手段と、この投影手段により投影され
た投影面上の投影点が前記背景領域に含まれているか否
か判断する判断手段とを備え、この判断手段により当該
投影点が背景領域に含まれていると判断された場合に前
記照射線パス上のピクセルを劣化領域と判別するように
した請求項４記載の画像生成装置。
【請求項６】前記変更手段は、前記判断手段により前
記照射線パス上のピクセルが劣化領域と判断された場合
に、当該ピクセルのピクセル値を背景レベルの値に変更
するようにした請求項５記載の画像生成装置。
【請求項７】前記領域抽出手段は、全ての投影方向の
投影データを用いて当該投影データにおける前記存在領
域及び背景領域を抽出するようにした請求項１記載の画
像生成装置。
【請求項８】前記領域抽出手段は、一部の投影方向の
投影データを用いて当該投影データにおける前記存在領
域及び背景領域を抽出するとともに、前記劣化抑制手段
は、前記領域抽出手段により抽出された一部の投影方向
の投影データにおける前記存在領域及び背景領域に応じ
て前記画像データ内に含まれる劣化を抑制して前記再構
成画像を生成するようにした請求項１記載の画像生成装
置。
【請求項９】前記投影データは、前記対象物のまわり
に前記照射線を回転させながら取得されるとともに、前
記領域抽出手段は、前記一部の投影方向の投影データと
して等角度間隔の投影データを用いるようにした請求項
８記載の画像生成装置。
【請求項１０】前記一部の投影方向の投影データは、
この一部を除く他の方向の投影データと比べて照射線量
が増加して取得されている請求項８記載の画像生成装
置。
【請求項１１】照射線により対象物を多方向からスキ
ャンして取得された投影データを再構成して当該対象物
の再構成画像を生成する画像生成方法において、前記投影データにおける前記対象物の存在する存在領域
及びその対象物の周囲の背景領域を抽出するステップ
と、再構成領域内の前記投影データを再構成処理して画
像データを生成するステップと、前記領域抽出手段によ
り抽出された存在領域及び背景領域を参照して前記画像
データの劣化を抑制し前記再構成画像を生成するステッ
プとを備えたことを特徴とする画像生成方法。
【請求項１２】照射線により対象物を多方向からスキ
ャンして取得された投影データを再構成して当該対象物
の再構成画像を生成する画像生成装置において、前記投影データにおける前記対象物の存在する存在領域
及びその対象物の周囲の背景領域を抽出する領域抽出手
段と、前記領域抽出手段により抽出された存在領域及び
背景領域を参照して再構成領域内における劣化領域を判
別する判別手段と、この判別手段により劣化領域と判別
された領域以外の再構成領域内の投影データを再構成処
理して前記再構成画像を生成する再構成手段とを備えた
ことを特徴とする画像生成装置。
【請求項１３】前記判別手段は、前記再構成領域内の
各ピクセルのピクセル値を対象物レベルの値に設定する
手段と、前記再構成領域内における所定の照射線パス上
のピクセルをそのパス方向に沿って投影面に投影する投
影手段と、この投影手段により投影された投影面上の投
影点が前記背景領域に含まれているか否かを判断する判
断手段と、この判断手段により当該投影点が背景領域に
含まれていると判断された場合に、当該照射線パス上の
ピクセルのピクセル値を背景レベルの値に変更する変更
手段とを備え、前記再構成手段は、前記再構成領域内に
おいて前記設定手段により背景レベルのピクセル値に設
定されたピクセル以外のピクセルの投影データを再構成
するようにした請求項１２記載の画像生成装置。
【請求項１４】照射線により対象物を多方向からスキ
ャンして取得された投影データを再構成して当該対象物
の再構成画像を生成する画像生成方法において、前記投影データにおける前記対象物の存在する存在領域
及びその対象物の周囲の背景領域を抽出するステップ
と、前記領域抽出手段により抽出された存在領域及び背
景領域を参照して再構成領域内における劣化領域を判別
するステップと、このステップにより劣化領域と判別さ
れた領域以外の再構成領域内の投影データを再構成処理
して前記再構成画像を生成するステップとを備えたこと
を特徴とする画像生成方法。