JPH0721349A - 画像再構成方法 - Google Patents

画像再構成方法

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JPH0721349A
JPH0721349A JP5150173A JP15017393A JPH0721349A JP H0721349 A JPH0721349 A JP H0721349A JP 5150173 A JP5150173 A JP 5150173A JP 15017393 A JP15017393 A JP 15017393A JP H0721349 A JPH0721349 A JP H0721349A
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JP
Japan
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data
interpolation
image
slice position
detector
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JP5150173A
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English (en)
Inventor
Masayoshi Tsuyuki
昌快 津雪
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Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
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Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ヘリカルスキャンを用いた場合の再構成時の
補間精度を向上させかつスライス厚を任意に調整できる
ことによって質のよい画像を得ることのできる画像再構
成方法を提供すること。 【構成】 2次元(面)検出器を用いてスライス位置お
よびその近傍にて等間隔にデータを収集するかあるいは
充分な密度で取られたデータから等間隔のデータを利用
し、この得られた等間隔のデータから標本化関数を使っ
てスライス位置のデータを補間し、この補間により得ら
れたデータを用いて再構成する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、X線CT装置にて螺旋
状の走査(以下ヘリカルスキャンと称する)を行うこと
によって収集されたX線投影データを補間する画像再構
成方法に関する。
【0002】
【従来の技術】X線CT装置は、寝台上に被検体を固定
した状態で、この被検体を挟むように配置したX線管お
よび1次元検出器を一体的に被検体の周囲を回転しなが
らX線ビームを照射して、被検体の360°方向にわた
るX線投影データ(いわゆるプロジェクションデータ)
を収集するようにしたものであり、このプロジェクショ
ンデータをもとに演算処理を行い画像再構成を行うこと
によって、上記X線照射面に沿った断層像(スライス
像)を得ることができる。
【0003】ところが、このように被検体を固定した状
態で被検体の周囲からX線ビームを照射してX線投影デ
ータを収集するスキャン方法では、被検体の異なったス
ライス位置の断層像を得る場合には、その都度X線管に
よるX線のスキャン動作を一旦停止して、被検体を移動
してX線照射路にスライス予定位置を位置決めした後再
びスキャン動作を行い、以下必要なスライス像の枚数に
合わせて同様な操作を繰り返す必要がある。このため同
一の被検体から複数の断層像を得る場合のスキャン時間
が長くなるので、X線CT装置の稼働効率が悪くなる。
【0004】このため、そのような欠点を改善するよう
にしたスキャン方法としてヘリカルスキャン方法が提供
されるにいたっている。しかし、このヘリカルスキャン
方法では、上記欠点は改善されるものの、1回転360
°にわたるX線ビームの被検体上の位置は少しずつずれ
るのでスライス位置が常に変化していることになり、0
°と360°における投影データの不一致が生じるた
め、これにより再構成された断層像にはアーチファクト
が生じるようになり、正しい診断情報が得られなくな
る。このためヘリカルスキャン方法では、収集した投影
データをもとに任意のスライス位置のデータを補間した
後、画像再構成を行うという手法が採られている。そし
て、この補間方法として、本願出願人により360°補
間法や対向ビーム補間法が提案されている。
【0005】360°補間法と称されている方法は、任
意のスライス位置の画像再構成に供するデータを、その
前または後の同一の回転位相にて得られたデータによっ
て補間するものであり、図5はこれを模式的に示すもの
である。図中矢印は同一の回転位相のプロジェクション
データを示し、矢印の先にプロジェクションの検出器が
あり、元にX線管が存在することを示す。補間は一次補
間(線形補間)によって行い補間すべきスライス位置
(図中の再構成中心)からの距離を重み係数として用い
る。このような補間を行う場合は、任意のスライス位置
上の任意の回転位相の両側の同じ回転位相のデータを利
用して行うため、360°の主データ領域の両側には各
々最大限180°の補間データ領域が必要となる。この
ため全体では720°分のデータを用いて補間処理が行
われることになる。
【0006】また、対向ビーム補間法と称されている方
法は、任意のスライス位置上の任意の回転位相のデータ
を補間する場合、この回転位相のデータを同位相で最も
近い距離に存在するデータおよびこの対向ビームデータ
を用いて補間するものであり、図6はこれを模式的に示
すものである。図中矢印はプロジェクションデータを示
し、矢印の先にプロジェクションの検出器があり、元に
X線管が存在することを示す。この方法も補間は一次補
間(線形補間)によって行い補間すべきスライス位置
(図中の再構成中心)からの距離を重み係数として用い
る。このような補間を行う場合は、対向ビームデータの
関係にある両ビームを用いて任意のスライス位置上の任
意の回転位相のデータを補間することにより、360°
の主データ領域の両側に360°補間法の補間データ領
域よりも狭い補間データ領域を設けることによってデー
タ補間を行うことができる。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
この種の補間方法では、360°補間法および対向ビー
ム補間法は、いずれも一次元検出器を用いて収集したデ
ータを使用し、しかも一次補間(線形補間)によって補
間を行うため補間の精度が低いという欠点がある。ま
た、360°補間法では360°分の補間用データ分を
含めて720°分にわたるデータを用いて補間処理を行
うので、実効スライス厚が厚くなってしまうという問題
がある。その結果スライス位置から比較的離れた距離の
データまで利用することになるので、真のデータとかけ
離れたデータを用いるようになるため補間の精度が低く
なってしまう。この点は対向ビーム補間法では若干の改
善はなされているものの程度の差であって同様の問題が
ある。
【0008】本発明は上記事情に鑑みてなされたもので
あり、その目的は、ヘリカルスキャンを用いた場合の再
構成時の補間精度を向上させかつスライス厚を任意に調
整できることによって質のよい画像を得ることのできる
画像再構成方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに本発明は、体軸方向に連続的に移動する被検体の周
囲を回転移動しながらX線管にて照射されたX線を2次
元(面)検出器にて検出し、収集したX線投影データを
用いて被検体の体軸方向の任意のスライス位置の画像を
再構成する画像再構成方法において、前記2次元(面)
検出器を用いてスライス位置およびその近傍にて等間隔
にデータを収集するかあるいは充分な密度で取られたデ
ータから等間隔のデータを利用し、この得られた等間隔
のデータから標本化関数を使ってスライス位置のデータ
を補間し、この補間により得られたデータを用いて再構
成することを特徴とするものである。
【0010】また、本発明は、体軸方向に連続的に移動
する被検体の周囲を回転移動しながらX線管にて照射さ
れたX線を2次元(面)検出器にて検出し、収集したX
線投影データを用いて被検体の体軸方向の任意のスライ
ス位置の画像を再構成する画像再構成方法において、前
記2次元(面)検出器を用いてスライス位置およびその
近傍にて等間隔にデータを収集するかあるいは充分な密
度で取られたデータから等間隔のデータを利用し、この
得られた等間隔のデータから標本化関数を使ってスライ
ス位置のデータを補間し、この補間により得られたデー
タから区間幅を定めて平均を求めて任意のスライス厚の
データを得て、このデータを用いて再構成することを特
徴とするものである。
【0011】
【作用】上記画像再構成方法によれば、2次元(面)検
出器を用いてヘリカルスキャンによるX線投影データを
収集するので、より高い密度で投影データを得ることが
できる。そして、この高密度のデータを用い標本化関数
を使ってスライス位置のデータを補間するので、補間精
度が高くこの補間データを使用して画像を再構成すると
一次補間(線形補間)によるものより実際に近い画像が
得られる。
【0012】また、この補間精度の高い補間データから
区間幅を定めて平均を求めて任意のスライス厚のデータ
を得ることができるので、スライス厚を充分に薄くする
ことができる。
【0013】
【実施例】以下に、本発明の実施例を図面に基づいて説
明する。図1は、本発明の画像再構成方法を実施するX
線CT装置の一例を示すブロック構成図である。図1に
おいて、符号1は架台部であり、この架台部1内には、
寝台2上に載置された被検体PにX線を照射するX線管
3と、このX線管3と対向して配置されている2次元
(面)検出器4と、この面検出器4で検出された投影デ
ータを収集するデータ収集部5などが配設されている。
寝台2は寝台駆動制御装置6によって被検体Pの体軸方
向(図の紙面に垂直な方向)に沿って連続的に移動でき
るように制御されている。また、X線管3はX線制御装
置7を介して高電圧発生装置8によって制御されるとと
もに図示しないX線管駆動制御装置によって面検出器4
と一体的に被検体Pの周囲を回転運動するように制御さ
れている。さらに、データ収集部5にて収集された投影
データは補正演算装置9によって適正な再構成データと
され画像再構成装置10に送られる。この画像再構成装
置10にて送られてきた再構成データをもとにして画像
再構成が行われる。画像再構成が行われたデータはコン
ピュータ11を介して一旦画像記憶装置12に記憶さ
れ、必要に応じて画像表示装置13に表示される。な
お、コンピュータ11はシステム制御装置であってCP
Uを含み全体の制御動作を行うようになっている。本実
施例の場合、上記2次元(面)検出器4は、従来の1次
元検出器即ち単体検出器(1チャネル)が複数個アレイ
状に配列されているものと異なり、図2に示すように単
体検出器が複数個複数段にわたって配列されていてX線
管3から照射された被検体Pの透過X線を検出してい
る。従って、面検出器4によって収集された投影データ
は緻密になり、より薄いスライスのデータを高い密度で
得ることができる。このようにして得られるものはスラ
イス厚にして1mm以下とすることができる。
【0014】また、本実施例の場合、上記補正演算装置
9にてコンピュータ11の制御のもとに、後述のような
ヘリカルスキャンデータの補間処理を行う。図3はこの
補間処理の方法を模式的に示すものである。図中矢印は
プロジェクションデータを示し、矢印の先にプロジェク
ションの検出器があり、元にX線管が存在することを示
す。この補間処理方法の手順を以下に説明する。まず第
1に、ヘリカルスキャンによってX線管3から照射され
た被検体Pの透過X線を面検出器4を用いて検出する。
こうして得られた投影データは上記のように高い密度の
データを収集できる。データの収集の仕方は、スライス
位置(図中の再構成中心)およびその近傍にて等間隔に
データを収集するか、あるいは充分な密度で取られたデ
ータから等間隔のデータを利用する。データとしては、
同じ方向のものであっても逆方向のもの(X線管3と面
検出器4の位置が入れ替わったデータ)であってもよ
い。即ち対向ビームデータも用いてスライス位置周辺の
データを複数収集する。こうして得られた複数の等間隔
のデータの各々に標本化関数を掛ける。これら標本化関
数を掛けられた各データの総和を求めると補間データが
得られる。スライスが十分に薄い場合にはこの補間デー
タをそのまま使用して画像を再構成する。スライスを薄
くする場合には、得られた補間データから区間幅(スラ
イス厚)を定めて、平均を求めると任意のスライス厚の
データが得られるので、このデータを使用して画像を再
構成する。このようにして得られた同一平面上の各方向
からのプロジェクションデータを用いて画像の再構成を
することができる。
【0015】なお、データの収集に際して、診断したい
人体の構造の細かさの2倍以上の細かさでデータを収集
すれば、各スライス位置の補間データを正確に求めるこ
とができる。ここで人体の構造とは、医師などが見たい
組織であって例えば細い血管や腫瘤などが考えられる。
【0016】図4は本発明の方法による補間結果を示す
図であり、XとYの間を補間したものである。本発明の
方法によれば面検出器により、薄いスライスで切り出し
ているので、ヘリカル補間したデータのスライス厚も薄
くすることができる。そして、スライス位置の近傍のデ
ータを充分密に取り、このデータを標本化関数を用いて
補間するので、従来の線形補間より補間後の値が正しい
値に近い。また、図4において、補間後のデータのある
区間(例えばA)の平均を取ることにより任意のスライ
ス厚の補間画像を得ることができる。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ス
ライス位置およびその近傍のデータを面検出器により充
分密に取り、このデータを標本化関数を用いて補間する
ので、補間精度のよい補間データを得ることができる。
また、得られた補間データから区間幅(スライス厚)を
定めて、平均を求めると任意のスライス厚のデータが得
られるので、十分に薄いスライス厚の補間画像を得るこ
とができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の画像再構成方法を実施するX線CT装
置の一例を示すブロック構成図である。
【図2】2次元(面)検出器の例を示す図である。
【図3】本発明の補間処理の方法を模式的に示す図であ
る。
【図4】本発明の方法による補間結果を示す図である。
【図5】従来の補間処理の方法を模式的に示す図であ
る。
【図6】従来の補間処理の方法を模式的に示す図であ
る。
【符号の説明】
1 架台部 2 寝台 3 X線管 4 2次元(面)検出器 5 データ収集部

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 体軸方向に連続的に移動する被検体の周
    囲を回転移動しながらX線管にて照射されたX線を2次
    元(面)検出器にて検出し、収集したX線投影データを
    用いて被検体の体軸方向の任意のスライス位置の画像を
    再構成する画像再構成方法において、前記2次元(面)
    検出器を用いてスライス位置およびその近傍にて等間隔
    にデータを収集するかあるいは充分な密度で取られたデ
    ータから等間隔のデータを利用し、この得られた等間隔
    のデータから標本化関数を使ってスライス位置のデータ
    を補間し、この補間により得られたデータを用いて再構
    成することを特徴とする画像再構成方法。
  2. 【請求項2】 体軸方向に連続的に移動する被検体の周
    囲を回転移動しながらX線管にて照射されたX線を2次
    元(面)検出器にて検出し、収集したX線投影データを
    用いて被検体の体軸方向の任意のスライス位置の画像を
    再構成する画像再構成方法において、前記2次元(面)
    検出器を用いてスライス位置およびその近傍にて等間隔
    にデータを収集するかあるいは充分な密度で取られたデ
    ータから等間隔のデータを利用し、この得られた等間隔
    のデータから標本化関数を使ってスライス位置のデータ
    を補間し、この補間により得られたデータから区間幅を
    定めて平均を求めて任意のスライス厚のデータを得て、
    このデータを用いて再構成することを特徴とする画像再
    構成方法。
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、スライス位
    置およびその近傍の等間隔のデータとしてX線管と検出
    器の位置が入れ替わったデータ(対向ビームにより得ら
    れるデータ)も用いることを特徴とする画像再構成方
    法。
  4. 【請求項4】 請求項1または2において、等間隔の各
    データに標本化関数を掛けて、その総和を求めることに
    より補間データを得るようにしたことを特徴とする画像
    再構成方法。
JP5150173A 1993-06-22 1993-06-22 画像再構成方法 Pending JPH0721349A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003225230A (ja) * 2001-11-29 2003-08-12 Toshiba Corp コンピュータ断層撮影装置
KR101894278B1 (ko) * 2018-01-18 2018-09-04 주식회사 뷰노 일련의 슬라이스 영상을 재구성하는 방법 및 이를 이용한 장치

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JP2003225230A (ja) * 2001-11-29 2003-08-12 Toshiba Corp コンピュータ断層撮影装置
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