JPH0414008B2 - - Google Patents

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JPH0414008B2
JPH0414008B2 JP58219222A JP21922283A JPH0414008B2 JP H0414008 B2 JPH0414008 B2 JP H0414008B2 JP 58219222 A JP58219222 A JP 58219222A JP 21922283 A JP21922283 A JP 21922283A JP H0414008 B2 JPH0414008 B2 JP H0414008B2
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Japan
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JP58219222A
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Hideo Nagai
Eiji Yoshitome
Kazuya Hoshino
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GE Healthcare Japan Corp
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Yokogawa Medical Systems Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】 (技術分野) 本発明は、CT(Computer Tomography)等
における画像再構成装置に関し、更に詳しくは、
被検体(人体)の体動を伴う投影データからアテ
イフアクトを軽減する画像(イメージ)再構成装
置に関する。
(従来技術) CTでのスキヤン・タイムはかなり長く(例え
ば第3世代型で数秒〜10数秒かかる)、その間撮
影収集されるデータは理想的静止状態の各方向の
投影データと異なり、動きのある(体動を伴つ
た)投影データとなる。特に開始点と終了点での
データは時間的に最も隔たりのあるデータとな
る。即ち、360゜方向のスキヤン・データを使つて
イメージ再構成を行う従来の方式では、その開始
点(角度θ0)と終了点(角度θ0±(360゜−Δθ))

最も時間的ずれが大きいため、この方向に体動に
よるアーテイフアクトが発生しやすい。
この軽減のために使用された従来の方法は、ス
キヤン・データの撮影を360゜以上360゜+γにわた
つて行い、γだけデータのオーバーラツプする部
分を設け、θ方向(O≦θ≦γ)のデータD(θ)
と(360゜+θ)方向のデータD(θ+360゜)から、
R(θ)=w×D(θ)+(1−w)×D(θ+360゜

に従うR(θ)を新しいθ方向のデータとしてO
≦θ≦γに適用し、γ<θ<360゜に対してはD
(θ)をそのまま使用して画像の再構成を行う。
ここでwは重み関数で、θ:O゜→γにつれて
w:O→1.0のように変化する。要するに、従来
方式では360゜以上にわたつてスキヤンしオーバー
ラツプ部分を設けなければならないという問題が
あつた。
(発明の目的) 本発明は、このような問題に鑑みてなされたも
ので、その目的は、オーバーラツプ・スキヤン等
のスキヤン・タイムを長くするような処理を要せ
ず、即ち360゜以内(180゜+α以上)の各角度方向
のスキヤンだけでよく、このスキヤンで得たデー
タだけをもとにして体動の補正も簡単に行え、体
動によるアーテイフアクトの軽減を図れる画像再
構成方式を提供することにある。
(発明の構成) この目的を達成する本発明は、フアンビームを
被検体に向けて照射可能なX線発生部と、該X線
発生部と対向し前記被検体透過後のX線を検出す
るためのX線検出部と、前記X線発生部及び前記
X線検出部を前記被検体を中心に回転させ、被検
体の撮影断面に関するスキヤンを行い、360゜以下
の各方向で時間連続,空間連続な投影データを収
集可能なデータ収集手段とを備えた放射線CT等
の画像再構成装置において、 前記データ収集手段により収集し必要に応じて
各方向毎に前処理を施して得た、180゜+α(α:
フアンビームの中心から被検体の片側を包含する
までのフアン角)以上360゜以下のデータである原
ビユーデータの集合を原ビユーデータ群としたと
き、 全角度方向のビユーを次の,,に区分
し、各ビユーの画像再構成用のビユーデータとし
て、その区分内で定めたビユーデータを用いるこ
とを特徴とするものである。
区分:前記原ビユーデータを得るためにスキヤ
ンした範囲の中間に位置するビユーを包含す
る区分で、この区分では、前記原ビユーデー
タをその該当する方向のビユーデータとして
そのまま使用する。
区分:前記原ビユーデータを得るためにスキヤ
ンした範囲外に位置するビユーを包含する区
分で、この区分では、該当する方向と180゜ず
れた原ビユーデータを中心とする近隣の原ビ
ユーデータもとに演算により生成したビユー
データ(対向ビユーデータ)を使用する。
区分:前記原ビユーデータを得るためにスキヤ
ンした範囲の両端に位置するビユーを包含す
る区分、即ち区分と区分の境界部分で、
この区分では、前記原ビユーデータの該当す
るビユーデータと前記対向ビユーデータの該
当する対向ビユーデータとを重みづけをして
加算したものを、その該当する方向のビユー
データとして使用する。このとき、前記重み
づけの重みを、この境界部分のビユー毎に緩
やかに変化させ、区分と区分とのスキヤ
ン・データの計測時間の不連続性を吸収させ
るようにする。
以下、本発明装置におけるスキヤン及びデータ
収集、アーテイフアクト補正用データ生成方法
(アルゴリズム)について説明する。第1図イ,
ロに反時計方向(CCW)と時計方向(CW)に
おけるビユーの構成を示す。
V1S,V1E,V2S,V2Eは各方向での投影データ
群(各ビユー)を示している。Cは再構成の中心
点(ISO−Center)で、VISCは投影データの中心
の方向と看做することができる(V1EC――→,……も
同様)。V1Sは第1ビユーで、時間の経過(増加)
と共に、順次V1E,V2S,V2E,…のようにビユー
が変化する。第1図ハは各ビユーデータの第1ビ
ユーV1Sよりの経過時間(又はスキヤン時間)又
は第1ビユーからの相対回転角度を表わす。第1
図ニは各ビユーデータに対応する重み関数ウエイ
トを示す。
(1) スキヤン&データ収集:第1ビユー〜第V2E
ビユーまで行う。
(2) アーテイフアクト補正用データの生成:スキ
ヤンで収集したビユーデータ群の第1ビユーデ
ータ群をD1(),第2ビユーデータ群をD2
(),…で表わし、補正されたビユーデータの
第1ビユーデータ群をR1(),第2ビユーデ
ータ群をR2(),……とし、ビユーナンバー
をVで表わせば(=1,2,3,……)、 V1S≦V≦V1Eに対し Rv()=w11・Dv() +w21・Cv() …(1) w11+w21=1 … (1-1) V1E<V<V2Sに対し Rv()=Dv() …(2) V2S≦V≦V2Eに対し Rv()=w12・Dv() +w22・Cv() …(3) w12+w22=1 (3-1) V2E<V≦VM(最大ビユー)に対し Rv()=Cv() …(4) に従つて補正データを作成する。ここでCv()
は、次式により求める(フアンビームの例)。
Cv=()=(1−υ′+V′){(1−i′+′) ・Dv′()′+(i′−′)・Dv′(′+1
)} +(υ′−V′){(1−i′+′)・Dv′+1(
′) +(i′−′)Dv′+1(′+1)} ……(5) υ′=V−π/Δθ−2(−cc)・Δγ/Δθ…(6
) i′=2・cc− …(7) ここでccは、中心投影データの番号(又は検出
器中心チヤネルの番号)、Δθは隣接2ビユーの角
度差(Radian)、Δγは検出器が等角度に配置さ
れるとした時の隣接2チヤネル間の中心角度差で
ある。CCWの時Δθ>O,CWの時Δθ<Oであ
る。但し V′=trunc(υ′) ′=trunc(i′) …(8) 即ち、Cv()は、Vと180゜隔たつた反対側の
ビユーデータを中心とするビユー群より成る。
V1S≦V≦V1Eでは原ビユーデータと対向ビユー
データとの間でオーバーラツプを行い、V1E<V
<V2Sでは原ビユーデータをそのまま使用する。
V2S≦V≦V2Eでは原ビユーデータと対向ビユー
データとの間でオーバーラツプを行い、V2E<V
≦VMでは対向ビユーデータを使用する。V1S
V1E,V2S〜V2E、従つてV1E〜V2S,V2E〜VMは、
若干の制限を除いて、ビユーの位置と大きさは自
由に選ぶことができる。第2図には、画像再構成
処理における手順の例を示してある。
(実施例) 第3図は本発明装置を用いたX線CTの構成例
である。図において、テーブル・ガントリーTG
には、X線発生部XGとX線検出部Sとが装備さ
れ、被検体PA(患者)を寝かせるように構成され
ている。この被検体PAにX線発生部XGから公
知の手法により、X線を発生した被検体PAを透
過させ、X線検出部Sで電気信号に変換される。
この電気信号はデータ収集装置DASで増幅,積
分され、A/D変換器によりデイジタル信号に変
換して透視像データを得る。この透過像データは
データ記憶装置DS1に一時記憶され、前処理装
置PPCにより、断面像再構成のための前処理を
施す。その前処理の結果得られたデータはデータ
記憶装置DS2に一時記憶される。このデータ記
憶装置DS2に記憶されたデータは、オーバーラ
ツプ処理装置OVLPで処理され、データ記憶装置
DS3に一時記憶される。
このデータに対して、フーリエ変換装置FFT
との間でフーリエ変換の処理が施され、その結果
はデータ記憶装置DS4に一時記憶される。その
データ記憶装置DS4に記憶されたデータについ
て、フイルタ装置FILTによりフイルタ処理が施
され、更に、逆フーリエ変換装置IFFTにより、
逆フーリエ変換処理が施され、データ記憶装置
DS5に一時記憶される。このデータは逆投影制
御装置BPCにより処理されて映像データとなり、
映像データ記憶装置IMに記憶される。この映像
データは像写真撮影装置MFCで写真撮影され、
画像表示装置GDCに表示される。
上記テーブル・ガントリーTGにはテーブル・
ガントリー制御装置TGCが接続され、X線発生
部XGにはX線発生部制御装置XGCが接続され、
それぞれX線発生及び照射の制御を行うように構
成されている。
これらのテーブル・ガントリー制御装置TGC
及びX線発生部制御装置XGC、更に、各データ
記憶装置DS1〜DS5,各処理装置,制御装置及
び変換装置は、撮影制御装置SCCにより制御され
るように構成されている。
このように構成されたX線CTでは、被検体PA
をテーブル・ガントリーTGに置き、被検体PA
の断面部分に関してそれぞれ複数N個のサンプリ
ングデータとして得られる透視像データを多数の
角度方向に収集してデータ記憶装置DS1に記憶
し、これに前処理を施した後に、オーバーラツプ
処理装置OVLPで次のような処理を実行する。
OVLPは、必要に応じてDS2に格納された対向
ビユーデータより(5)式のCv()を計算し、DS
2に格納されてあるDv()との間でウエイト処
理(1)又は(3)の演算を行い、その結果Rv()を
DS3に格納する(Rv()は、(1)又は(2)又は(3)
又は(4)式)。そのデータについて、フーリエ変換
装置FFTでフーリエ変換により上記断面部分に
関するフーリエ像データを得る。このデータはデ
ータ記憶装置DS4に記憶され、フイルタ装置
FILTによるフイルタ処理及び逆フーリエ変換装
置IFFTによる逆フーリエ変換処理が施されて、
放射線吸収係数に対応するデータとなり、逆投影
制御装置BPCにより逆投影されて、各部の放射
線吸収係数の分布をなす画像データとなる。これ
は、画像表示装置GDCに表示すると共に、像写
真撮影装置MFCで写真撮影を行う。
尚、本発明は前述の実施例に限定されることは
ない。例えば、次のようにすることもできる。
(1) V1Sは通常第1ビユーを選ぶが、第1ビユー
に限定されない(V1S≧1)。
(2) オーバーラツプの領域V1S〜V1E(V1E>V1S
は、アーテイフアクト軽減が可能で、他の領域
(V2S〜V2E)とオーバーラツプしない範囲で任
意に選べる(領域幅も任意)。
(3) V2Sは、(6)式による対向ビユーV′が全ての
に対して時間連続となるように(VMビユーと
第1ビユーでは時間不連続)選び、その範囲で
V2Sは任意である。即ちV1S=1の時、V2S
(180゜+2α)/Δθ+1となる(αについては第
4図参照)。
(4) オーバーラツプ領域V2S〜V2E(V2E>V2S
は、アーテイフアクト軽減が可能でVMを包含
しない(V2E≦VM)範囲内で任意である。
(5) V2S〜V2EとV1S〜V1Eが連結して、見掛け上
1個のオーバーラツプ領域にもなり得る。
(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば次のよう
な効果がある。
(1) 第1ビユーと最終ビユーの計測時間のずれに
基づく体動等のアーテイフアクトを簡単な処理
で軽減できる。
(2) 360゜以下のスキヤン・データで体動等のアー
テイフアクトを軽減できる。
(3) 従つて、オーバー・スキヤンが不要でスキヤ
ン・タイムが短い。
(4) 180゜+2α+βから360゜までの任意の角度のス
キヤン・データを使用できる(画像再構成でき
る)。従つて、スキヤン時間をこの範囲で任意
になし得、状況に応じたスキヤンができる。
α:フアンビームの中心から被検体の片側(半
分)を包含するまでフアン角(第4図) β:オーバーラツプ領域2(V2S〜V2E)のなす
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明を説明する図、第2図は画像再
構成処理における手順の例を示すフローチヤー
ト、第3図は本発明装置を用いたX線CTの構成
図、第4図は本発明のフアン・ビームと被検体の
関係を示す図である。 PA…被検体、S…X線検出部、DAS…データ
収集装置、DS1,DS2,DS3,DS4,DS5…
データ記憶装置、PPC…前処理装置、OVLP…オ
ーバーラツプ処理装置、FFT…フーリエ変換装
置、FILT…フイルタ装置、IFFT…逆フーリエ
変換装置、BPC…逆投影制御装置、IM…映像デ
ータ記憶装置、MFC…像写真撮影装置、GDC…
画像表示装置、TGC…テーブル・ガントリー制
御装置、XGC…X線発生部制御装置、XG…X線
発生部、TG…テーブル・ガントリー、SCC…撮
影制御装置。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 フアンビームを被検体に向けて照射可能なX
    線発生部と、該X線発生部と対向し前記被検体透
    過後のX線を検出するためのX線検出部と、前記
    X線発生部及び前記X線検出部を前記被検体を中
    心に回転させ、被検体の撮影断面に関するスキヤ
    ンを行い360゜以内の各方向で時間連続,空間連続
    な投影データを収集可能なデータ収集手段とを備
    えたX線CT等の画像再構成装置において、 前記データ収集手段により収集し必要に応じて
    各方向毎に該データに前処理を施して得た、180゜
    +α(α:フアンビームの中心から被検体の片側
    を包含するまでのフアン角)以上360゜以下のデー
    タである原ビユーデータの集合を原ビユーデータ
    群としたとき、 全角度方向のビユーを次の,,に区分
    し、各ビユーの画像再構成用のビユーデータとし
    て、その区分内で定めたビユーデータを用いるこ
    とを特徴とする画像再構成装置。 区分:前記原ビユーデータを得るためにスキヤ
    ンした範囲の中間に位置するビユーを包含す
    る区分で、この区分では、前記原ビユーデー
    タをその該当する方向のビユーデータとして
    そのまま使用する。 区分:前記原ビユーデータを得るためにスキヤ
    ンした範囲外に位置するビユーを包含する区
    分で、この区分では、該当する方向と180゜ず
    れた原ビユーデータを中心とする近隣の原ビ
    ユーデータをもとに演算により生成したビユ
    ーデータ(対向ビユーデータ)を使用する。 区分:前記原ビユーデータを得るためにスキヤ
    ンした範囲の両端に位置するビユーを包含す
    る区分、即ち区分と区分の境界部分で、
    この区分では、前記原ビユーデータの該当す
    るビユーデータと前記対向ビユーデータの該
    当する対向ビユーデータとを重みづけをして
    加算したものを、その該当する方向のビユー
    データとして使用する。このとき、前記重み
    づけの重みを、この境界部分のビユー毎に緩
    やかに変化させ、区分と区分とのスキヤ
    ン・データの計測時間の不連続性を吸収させ
    るようにする。
JP58219222A 1983-11-21 1983-11-21 画像再構成装置 Granted JPS60111640A (ja)

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JPS60111640A JPS60111640A (ja) 1985-06-18
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