JPH09182745A - 計算機式断層撮影装置 - Google Patents
計算機式断層撮影装置Info
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- JPH09182745A JPH09182745A JP8285749A JP28574996A JPH09182745A JP H09182745 A JPH09182745 A JP H09182745A JP 8285749 A JP8285749 A JP 8285749A JP 28574996 A JP28574996 A JP 28574996A JP H09182745 A JPH09182745 A JP H09182745A
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- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/027—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis characterised by the use of a particular data acquisition trajectory, e.g. helical or spiral
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
- Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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- Y10S378/901—Computer tomography program or processor
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- Image Analysis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 各々の重なり合った画像を独立に作成する必
要なく、螺旋走査データのための漸増的再構成アルゴリ
ズムを実現するすることのできる計算機式断層撮影装置
を提供する。 【解決手段】 本発明は、その一形態では、螺旋走査に
おいて収集された投影データから物体の漸増的断層画像
を作成するシステム（１０）である。システム（１０）
は、計算機（３６）を含んでおり、計算機（３６）は、
投影データからベース画像データ配列を作成する。次い
で、このベース画像データ配列に対して補間アルゴリズ
ムを適用して、重なり合った断層画像、即ち漸増的な断
層画像を作成する。
要なく、螺旋走査データのための漸増的再構成アルゴリ
ズムを実現するすることのできる計算機式断層撮影装置
を提供する。 【解決手段】 本発明は、その一形態では、螺旋走査に
おいて収集された投影データから物体の漸増的断層画像
を作成するシステム（１０）である。システム（１０）
は、計算機（３６）を含んでおり、計算機（３６）は、
投影データからベース画像データ配列を作成する。次い
で、このベース画像データ配列に対して補間アルゴリズ
ムを適用して、重なり合った断層画像、即ち漸増的な断
層画像を作成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的には計算機式断
層写真法（ＣＴ）の作像に関し、更に具体的には、螺旋
走査（ヘリカル・スキャン）によって収集された投影デ
ータからの重なり合った画像の漸増的再構成（incremen
tal reconstruction）に関する。
層写真法（ＣＴ）の作像に関し、更に具体的には、螺旋
走査（ヘリカル・スキャン）によって収集された投影デ
ータからの重なり合った画像の漸増的再構成（incremen
tal reconstruction）に関する。
【０００２】
【従来の技術】少なくとも１つの公知のＣＴシステム構
成では、Ｘ線源は扇形のビームを投射し、このビーム
は、一般に「作像平面」と呼ばれるデカルト座標系のＸ
−Ｙ平面内に位置するようにコリメートされる。Ｘ線ビ
ームは、患者等の被作像物体を通過する。このビーム
は、物体によって減衰された後に、放射線検出器の配列
に入射する。検出器配列において受け取られる減衰した
ビーム放射線の強度は、物体によるＸ線ビームの減衰量
に依存している。配列内の各々の検出器素子は、検出器
の位置におけるビームの減衰量の測定値である個別の電
気信号を発生する。すべての検出器からの減衰測定値を
個別に収集して、透過プロファイル（断面）を形成す
る。
成では、Ｘ線源は扇形のビームを投射し、このビーム
は、一般に「作像平面」と呼ばれるデカルト座標系のＸ
−Ｙ平面内に位置するようにコリメートされる。Ｘ線ビ
ームは、患者等の被作像物体を通過する。このビーム
は、物体によって減衰された後に、放射線検出器の配列
に入射する。検出器配列において受け取られる減衰した
ビーム放射線の強度は、物体によるＸ線ビームの減衰量
に依存している。配列内の各々の検出器素子は、検出器
の位置におけるビームの減衰量の測定値である個別の電
気信号を発生する。すべての検出器からの減衰測定値を
個別に収集して、透過プロファイル（断面）を形成す
る。
【０００３】公知の第３世代ＣＴシステムでは、Ｘ線源
及び検出器配列は、Ｘ線ビームが物体と交差する角度が
絶えず変化するように、作像平面内で被作像物体の周り
をガントリと共に回転する。１つのガントリ角度におけ
る検出器配列からの１群のＸ線減衰測定値、即ち投影デ
ータを「ビュー」と呼ぶ。物体の「スキャン」は、Ｘ線
源及び検出器の１回転の間に様々なガントリ角度で形成
された１組のビューで構成されている。軸方向走査の場
合には、投影データを処理して、物体から切り取られた
２次元スライスに対応する画像を構成する。
及び検出器配列は、Ｘ線ビームが物体と交差する角度が
絶えず変化するように、作像平面内で被作像物体の周り
をガントリと共に回転する。１つのガントリ角度におけ
る検出器配列からの１群のＸ線減衰測定値、即ち投影デ
ータを「ビュー」と呼ぶ。物体の「スキャン」は、Ｘ線
源及び検出器の１回転の間に様々なガントリ角度で形成
された１組のビューで構成されている。軸方向走査の場
合には、投影データを処理して、物体から切り取られた
２次元スライスに対応する画像を構成する。
【０００４】１組の投影データから画像を再構成する１
つの方法は、当業界でフィルタ補正逆投影（filtered b
ack projection）法と呼ばれている。この方法は、ある
スキャンからの減衰測定値を、「ＣＴ数」又は「Hounsf
ield単位」と呼ばれる整数に変換し、これらの整数を用
いて、陰極線管表示装置上の対応するピクセルの輝度を
制御する。
つの方法は、当業界でフィルタ補正逆投影（filtered b
ack projection）法と呼ばれている。この方法は、ある
スキャンからの減衰測定値を、「ＣＴ数」又は「Hounsf
ield単位」と呼ばれる整数に変換し、これらの整数を用
いて、陰極線管表示装置上の対応するピクセルの輝度を
制御する。
【０００５】多数のスライスを取得するのに要求される
総走査時間を短縮するために、「螺旋」走査を実行する
ことができる。「螺旋」走査を実行するためには、規定
数のスライスについてのデータが取得されている間に、
患者を移動させる。このようなシステムは、１回のファ
ン（扇形）ビーム螺旋走査から単一の螺旋を発生する。
ファン・ビームによって精密に撮像された螺旋から投影
データが取得され、この投影データから各々の規定され
たスライスの画像を再構成することができる。螺旋走査
において取得されたデータから画像を再構成するのに利
用され得る画像再構成アルゴリズムは、Med. Phys.誌、
１９９０年１１／１２月号、第７１６頁のC. Crawford
及びK. King による「走査と同時に患者を並進させる計
算機式断層写真法」（Computed Tomography Scanning w
ith Simultaneous Patient Translation）、並びに１９
９４年１２月２２日に出願され本出願と共通の譲受人に
譲渡された米国特許出願第０８／３６２，２４７号「Ｃ
Ｔシステムにおける画像再構成のための螺旋補間アルゴ
リズム」（Helical Interpolative Algorithm ForImage
Reconstruction In A CT System）に記載されている。
公知のアルゴリズムは、螺旋補外（ＨＥ）アルゴリズム
又は螺旋補間（ＨＩ）アルゴリズムに大きく分類され得
る。これらのアルゴリズムは典型的には、画像を再構成
するために、投影データに対して加重関数を適用する。
この加重関数は一般に、ファン（扇形）角度とビュー角
度との両者に基づいている。
総走査時間を短縮するために、「螺旋」走査を実行する
ことができる。「螺旋」走査を実行するためには、規定
数のスライスについてのデータが取得されている間に、
患者を移動させる。このようなシステムは、１回のファ
ン（扇形）ビーム螺旋走査から単一の螺旋を発生する。
ファン・ビームによって精密に撮像された螺旋から投影
データが取得され、この投影データから各々の規定され
たスライスの画像を再構成することができる。螺旋走査
において取得されたデータから画像を再構成するのに利
用され得る画像再構成アルゴリズムは、Med. Phys.誌、
１９９０年１１／１２月号、第７１６頁のC. Crawford
及びK. King による「走査と同時に患者を並進させる計
算機式断層写真法」（Computed Tomography Scanning w
ith Simultaneous Patient Translation）、並びに１９
９４年１２月２２日に出願され本出願と共通の譲受人に
譲渡された米国特許出願第０８／３６２，２４７号「Ｃ
Ｔシステムにおける画像再構成のための螺旋補間アルゴ
リズム」（Helical Interpolative Algorithm ForImage
Reconstruction In A CT System）に記載されている。
公知のアルゴリズムは、螺旋補外（ＨＥ）アルゴリズム
又は螺旋補間（ＨＩ）アルゴリズムに大きく分類され得
る。これらのアルゴリズムは典型的には、画像を再構成
するために、投影データに対して加重関数を適用する。
この加重関数は一般に、ファン（扇形）角度とビュー角
度との両者に基づいている。
【０００６】関心対象物体の観測可能性を最大限にする
ために、その重ね合わせ画像のうちの１つが関心対象物
体を中心に据えているようにして、複数の重ね合わせ画
像を作成することが知られている。重ね合わせ画像は、
典型的には関心対象物体の様々なビューであり、これら
の重ね合わせ画像を構成することを一般に漸増的再構成
と呼ぶ。漸増的再構成法は、例えば、ＲＳＮＡ '９１、
１９９１年１１月、第２７３頁のM. Remy-Jardin等によ
る「単一 Breathold法による螺旋空間測定的ＣＴを用い
た胸部の評価」（Chest evaluation with Use of Spira
l Volumetric CT with the Single Breathold Techniqu
e） 、ＲＳＮＡ '９１、１９９１年１１月、第２７４頁
のP. Costello 等による「小体積の造影物質を用いた胸
郭の螺旋ＣＴ：比較研究」（Spiral CT of the Thorax
with Small Volumes of ContrastMaterial: A Comparat
ive Study）、及びＲＳＮＡ '９１、１９９１年１１
月、第２６０頁のD.E. Duppey による「膵臓の螺旋Ｃ
Ｔ：比較研究」（Spiral CT ofthe Pancreas: Comparat
ive Study）に記載されている。
ために、その重ね合わせ画像のうちの１つが関心対象物
体を中心に据えているようにして、複数の重ね合わせ画
像を作成することが知られている。重ね合わせ画像は、
典型的には関心対象物体の様々なビューであり、これら
の重ね合わせ画像を構成することを一般に漸増的再構成
と呼ぶ。漸増的再構成法は、例えば、ＲＳＮＡ '９１、
１９９１年１１月、第２７３頁のM. Remy-Jardin等によ
る「単一 Breathold法による螺旋空間測定的ＣＴを用い
た胸部の評価」（Chest evaluation with Use of Spira
l Volumetric CT with the Single Breathold Techniqu
e） 、ＲＳＮＡ '９１、１９９１年１１月、第２７４頁
のP. Costello 等による「小体積の造影物質を用いた胸
郭の螺旋ＣＴ：比較研究」（Spiral CT of the Thorax
with Small Volumes of ContrastMaterial: A Comparat
ive Study）、及びＲＳＮＡ '９１、１９９１年１１
月、第２６０頁のD.E. Duppey による「膵臓の螺旋Ｃ
Ｔ：比較研究」（Spiral CT ofthe Pancreas: Comparat
ive Study）に記載されている。
【０００７】１つの公知の漸増的再構成法では、すべて
の重ね合わせ画像に共通の「シード」（種子）画像とも
呼ばれる画像が作成される。新たな投影を取得するとき
には、その投影の寄与がシード画像に加算され、同一の
角度位置（３６０°離れている）に対応するビューがシ
ード画像から減算される。この方法によって、画像を連
続的に更新し、重ね合わせによる再構成画像を作成する
ことができる。
の重ね合わせ画像に共通の「シード」（種子）画像とも
呼ばれる画像が作成される。新たな投影を取得するとき
には、その投影の寄与がシード画像に加算され、同一の
角度位置（３６０°離れている）に対応するビューがシ
ード画像から減算される。この方法によって、画像を連
続的に更新し、重ね合わせによる再構成画像を作成する
ことができる。
【０００８】患者がデータ収集の全期間にわたって静的
なままであるような軸方向走査の場合には、走査データ
の大部分は各々のビューについて再処理される必要がな
いので、シード画像を用いることにより計算量及び計算
時間は軽減される。しかしながら、螺旋走査に関して
は、シード画像法は緩慢で厄介である。具体的に述べる
と、螺旋走査データの場合には、フィルタ補正過程及び
逆投影過程に先立って、投影データに対して加重関数が
適用されている。加重関数は、上述したように、ファン
角度とビュー角度との両者の関数である。
なままであるような軸方向走査の場合には、走査データ
の大部分は各々のビューについて再処理される必要がな
いので、シード画像を用いることにより計算量及び計算
時間は軽減される。しかしながら、螺旋走査に関して
は、シード画像法は緩慢で厄介である。具体的に述べる
と、螺旋走査データの場合には、フィルタ補正過程及び
逆投影過程に先立って、投影データに対して加重関数が
適用されている。加重関数は、上述したように、ファン
角度とビュー角度との両者の関数である。
【０００９】従って、螺旋走査過程では、単純に一方の
ビューを削除すると共に他方のビューを加算することに
よっては新たな画像を作成することができない。なぜな
ら、残りのビューからの寄与を調節する又は更新する、
即ち加重する必要があるからである。従って、各々の重
なり合った画像を独立に作成しなければならず、重なり
合った画像を作成するのに要求される時間は、作成され
る画像の数に応じて線形的に増加する。
ビューを削除すると共に他方のビューを加算することに
よっては新たな画像を作成することができない。なぜな
ら、残りのビューからの寄与を調節する又は更新する、
即ち加重する必要があるからである。従って、各々の重
なり合った画像を独立に作成しなければならず、重なり
合った画像を作成するのに要求される時間は、作成され
る画像の数に応じて線形的に増加する。
【００１０】言うまでもなく、螺旋走査データから重ね
合わせ画像を再構成し、各々の重なり合った画像を独立
に作成する必要をなくし、しかも実質的に画質を保持す
ることが望ましい。又、螺旋走査データからこのような
重ね合わせ画像を再構成するのに要求される処理及び総
時間を軽減し、望ましくないあらゆる遅延を回避するこ
とが望ましい。
合わせ画像を再構成し、各々の重なり合った画像を独立
に作成する必要をなくし、しかも実質的に画質を保持す
ることが望ましい。又、螺旋走査データからこのような
重ね合わせ画像を再構成するのに要求される処理及び総
時間を軽減し、望ましくないあらゆる遅延を回避するこ
とが望ましい。
【００１１】
【本発明の概要】これらの目的及びその他の目的は、一
実施例では、螺旋走査データのための漸増的再構成アル
ゴリズムを実現するシステムにおいて達成することがで
き、このアルゴリズムを用いれば、各々の重なり合った
画像を独立に作成する必要はない。具体的には、軸方向
走査の場合にはシード画像を利用したが、本発明の一実
施例によれば、その代わりにベース画像が作成される。
作成されるベース画像の位置は、例えば周知のナイキス
ト（Nyquist）・サンプリング理論を用いて決定され
る。一旦、ベース画像が作成されたら、このようなベー
ス画像データを利用して、重なり合った画像を作成す
る。具体的には、４次のラグランジェ（LaGrange）・ア
ルゴリズムのような補間アルゴリズムを用いて、重ね合
わせ画像データを作成することができる。
実施例では、螺旋走査データのための漸増的再構成アル
ゴリズムを実現するシステムにおいて達成することがで
き、このアルゴリズムを用いれば、各々の重なり合った
画像を独立に作成する必要はない。具体的には、軸方向
走査の場合にはシード画像を利用したが、本発明の一実
施例によれば、その代わりにベース画像が作成される。
作成されるベース画像の位置は、例えば周知のナイキス
ト（Nyquist）・サンプリング理論を用いて決定され
る。一旦、ベース画像が作成されたら、このようなベー
ス画像データを利用して、重なり合った画像を作成す
る。具体的には、４次のラグランジェ（LaGrange）・ア
ルゴリズムのような補間アルゴリズムを用いて、重ね合
わせ画像データを作成することができる。
【００１２】上述した漸増的再構成アルゴリズムを用い
れば、各々の画像を独立に作成する必要なしに螺旋走査
データから重ね合わせ画像を再構成することができる。
その結果、螺旋走査データに関して、重なり合った画像
を再構成するのに必要な処理時間が、上述した「シー
ド」画像アルゴリズムに必要な処理時間と比較して短縮
される。加えて、本再構成アルゴリズムは、画質を保持
するものと考えられている。更に、本再構成アルゴリズ
ムは又、３次元（３Ｄ）画像又はマルチ・プラナ・リフ
ォーマット（Multi-planar reformat （ＭＰＲ））画像
における縞（streak）及びアーティファクトを減少させ
る。
れば、各々の画像を独立に作成する必要なしに螺旋走査
データから重ね合わせ画像を再構成することができる。
その結果、螺旋走査データに関して、重なり合った画像
を再構成するのに必要な処理時間が、上述した「シー
ド」画像アルゴリズムに必要な処理時間と比較して短縮
される。加えて、本再構成アルゴリズムは、画質を保持
するものと考えられている。更に、本再構成アルゴリズ
ムは又、３次元（３Ｄ）画像又はマルチ・プラナ・リフ
ォーマット（Multi-planar reformat （ＭＰＲ））画像
における縞（streak）及びアーティファクトを減少させ
る。
【００１３】
【実施例】図１及び図２を参照すると、計算機式断層撮
影（ＣＴ）作像システム１０は、「第３世代」ＣＴスキ
ャナにおいて典型的なガントリ１２を含んでいるものと
して示されている。ガントリ１２は、Ｘ線源１４を有し
ており、Ｘ線源１４は、ガントリ１２の反対側にある検
出器配列１８に向かってＸ線ビーム１６を投射する。検
出器配列１８は、検出器素子２０によって形成されてお
り、これらの検出器素子２０は共に、患者２２を通過す
る投射されたＸ線を検知する。各々の検出器素子２０
は、入射するＸ線ビームの強度を表す、従って、患者２
２を通過するときのビームの減衰量を表す電気信号を発
生する。Ｘ線投影データを収集するための１スキャンの
間に、ガントリ１２及びこれに装着された構成要素は、
回転中心２４の周りを回転する。
影（ＣＴ）作像システム１０は、「第３世代」ＣＴスキ
ャナにおいて典型的なガントリ１２を含んでいるものと
して示されている。ガントリ１２は、Ｘ線源１４を有し
ており、Ｘ線源１４は、ガントリ１２の反対側にある検
出器配列１８に向かってＸ線ビーム１６を投射する。検
出器配列１８は、検出器素子２０によって形成されてお
り、これらの検出器素子２０は共に、患者２２を通過す
る投射されたＸ線を検知する。各々の検出器素子２０
は、入射するＸ線ビームの強度を表す、従って、患者２
２を通過するときのビームの減衰量を表す電気信号を発
生する。Ｘ線投影データを収集するための１スキャンの
間に、ガントリ１２及びこれに装着された構成要素は、
回転中心２４の周りを回転する。
【００１４】ガントリ１２の回転及びＸ線源１４の動作
は、ＣＴシステム１０の制御機構２６によって制御され
ている。制御機構２６は、Ｘ線制御装置２８と、ガント
リ・モータ制御装置３０とを含んでいる。Ｘ線制御装置
２８は、Ｘ線源１４に対して電力信号及びタイミング信
号を供給し、ガントリ・モータ制御装置３０は、ガント
リ１２の回転速度及び位置を制御する。制御機構２６に
設けられたデータ収集システム（ＤＡＳ）３２は、検出
器素子２０からのアナログ・データをサンプリングし
て、後続処理のためにこのデータをディジタル信号に変
換する。画像再構成装置３４は、サンプリングされてデ
ィジタル化されたＸ線データをＤＡＳ３２から受け取っ
て、高速画像再構成を行う。再構成された画像は、計算
機３６への入力として印加され、計算機３６は、大容量
記憶装置３８に画像を記憶させる。好ましくは、再構成
された画像は、データ配列として記憶される。
は、ＣＴシステム１０の制御機構２６によって制御され
ている。制御機構２６は、Ｘ線制御装置２８と、ガント
リ・モータ制御装置３０とを含んでいる。Ｘ線制御装置
２８は、Ｘ線源１４に対して電力信号及びタイミング信
号を供給し、ガントリ・モータ制御装置３０は、ガント
リ１２の回転速度及び位置を制御する。制御機構２６に
設けられたデータ収集システム（ＤＡＳ）３２は、検出
器素子２０からのアナログ・データをサンプリングし
て、後続処理のためにこのデータをディジタル信号に変
換する。画像再構成装置３４は、サンプリングされてデ
ィジタル化されたＸ線データをＤＡＳ３２から受け取っ
て、高速画像再構成を行う。再構成された画像は、計算
機３６への入力として印加され、計算機３６は、大容量
記憶装置３８に画像を記憶させる。好ましくは、再構成
された画像は、データ配列として記憶される。
【００１５】計算機３６は又、キーボード付きコンソー
ル４０を介して、オペレータからの命令及び走査パラメ
ータを受け取る。付設された陰極線管表示装置４２によ
って、オペレータは、再構成された画像、及び計算機３
６からのその他のデータを観察することができる。オペ
レータが入力した命令及びパラメータを計算機３６で用
いて、ＤＡＳ３２、Ｘ線制御装置２８及びガントリ・モ
ータ制御装置３０に制御信号及び情報を供給する。加え
て、計算機３６はテーブル・モータ制御装置４４を動作
させ、テーブル・モータ制御装置４４は、モータ式テー
ブル４６を制御して、ガントリ１２内で患者２２を位置
決めする。具体的には、テーブル４６は、患者２２の部
分をガントリ開口４８内で移動させる。
ル４０を介して、オペレータからの命令及び走査パラメ
ータを受け取る。付設された陰極線管表示装置４２によ
って、オペレータは、再構成された画像、及び計算機３
６からのその他のデータを観察することができる。オペ
レータが入力した命令及びパラメータを計算機３６で用
いて、ＤＡＳ３２、Ｘ線制御装置２８及びガントリ・モ
ータ制御装置３０に制御信号及び情報を供給する。加え
て、計算機３６はテーブル・モータ制御装置４４を動作
させ、テーブル・モータ制御装置４４は、モータ式テー
ブル４６を制御して、ガントリ１２内で患者２２を位置
決めする。具体的には、テーブル４６は、患者２２の部
分をガントリ開口４８内で移動させる。
【００１６】以下の議論の目的のために、「Ｘｍｍ×Ｘ
ｍｍスキャン」とは、１：１の螺旋ピッチにおいてＸｍ
ｍのコリメータ開口を用いて関心対象物体の走査を行う
ことであるものとする。ここで螺旋ピッチとは、Ｘ線源
１４の１回転の間でのテーブル４６の移動量の、線源コ
リメータによって画定されるスライス幅に対する比であ
る。
ｍｍスキャン」とは、１：１の螺旋ピッチにおいてＸｍ
ｍのコリメータ開口を用いて関心対象物体の走査を行う
ことであるものとする。ここで螺旋ピッチとは、Ｘ線源
１４の１回転の間でのテーブル４６の移動量の、線源コ
リメータによって画定されるスライス幅に対する比であ
る。
【００１７】漸増的再構成に関して、本発明の一実施例
によれば、画像再構成装置３４によって螺旋走査投影デ
ータから画像データを作成した後に、且つ関心対象物体
の選択を行った後に、関心対象物体についてのベース画
像データが計算機３６によって同定される。物体につい
て計算機３６によって同定されるベース画像の位置は、
例えば周知のナイキスト・サンプリング理論を用いるこ
とにより決定される。ナイキスト・サンプリング理論に
よれば、所要のサンプリング周波数（rate）は、最大周
波数の２倍でなければならないと規定されている。例え
ば、関心対象物体が３ｍｍ×３ｍｍの螺旋走査を用いて
走査され、且つ画像が２π補外アルゴリズムによって再
構成される場合には、最大周波数容量（最初のゼロ交差
点）は、１ｃｍ当たり僅か３線対（ＬＰ／ｃｍ）であ
る。従って、ベース画像データは、１．５ｍｍの増分で
再構成されねばならない（重なり５０％）。同様に、関
心対象物体が１０ｍｍ×１０ｍｍスキャンを用いて走査
され、且つ画像が２π補外アルゴリズムによって再構成
される場合には、ナイキスト・サンプリング理論は、ベ
ース画像データが５ｍｍごとに再構成されることを要求
する（重なり５０％）。ベース画像の位置の同定に続い
て、同定された位置についてのベース画像データが作成
される。
によれば、画像再構成装置３４によって螺旋走査投影デ
ータから画像データを作成した後に、且つ関心対象物体
の選択を行った後に、関心対象物体についてのベース画
像データが計算機３６によって同定される。物体につい
て計算機３６によって同定されるベース画像の位置は、
例えば周知のナイキスト・サンプリング理論を用いるこ
とにより決定される。ナイキスト・サンプリング理論に
よれば、所要のサンプリング周波数（rate）は、最大周
波数の２倍でなければならないと規定されている。例え
ば、関心対象物体が３ｍｍ×３ｍｍの螺旋走査を用いて
走査され、且つ画像が２π補外アルゴリズムによって再
構成される場合には、最大周波数容量（最初のゼロ交差
点）は、１ｃｍ当たり僅か３線対（ＬＰ／ｃｍ）であ
る。従って、ベース画像データは、１．５ｍｍの増分で
再構成されねばならない（重なり５０％）。同様に、関
心対象物体が１０ｍｍ×１０ｍｍスキャンを用いて走査
され、且つ画像が２π補外アルゴリズムによって再構成
される場合には、ナイキスト・サンプリング理論は、ベ
ース画像データが５ｍｍごとに再構成されることを要求
する（重なり５０％）。ベース画像の位置の同定に続い
て、同定された位置についてのベース画像データが作成
される。
【００１８】一旦、ベース画像データが作成されたら、
このベース画像データを用いて重ね合わせ画像が再構成
される。具体的には、重ね合わせ画像は、ベース画像デ
ータを用いて補間を行うことにより作成される。ベース
画像データの補間は、例えばラグランジュ補間アルゴリ
ズム又は３次（キュービック）スプライン補間アルゴリ
ズムを用いて行われ得る。勿論、他の補間アルゴリズム
を利用することもできる。
このベース画像データを用いて重ね合わせ画像が再構成
される。具体的には、重ね合わせ画像は、ベース画像デ
ータを用いて補間を行うことにより作成される。ベース
画像データの補間は、例えばラグランジュ補間アルゴリ
ズム又は３次（キュービック）スプライン補間アルゴリ
ズムを用いて行われ得る。勿論、他の補間アルゴリズム
を利用することもできる。
【００１９】
【数２】
【００２０】である。一旦、新たなビューについての画
像データが上述のようにして決定されたら、新たな画像
を表示することができる。上述したように、螺旋走査過
程において、新たな画像を独立に作成する必要なしに新
たな画像を表示することができる。むしろ、新たな画像
についての新たな画像データは、ベース画像データと周
知の補間アルゴリズムとを用いることによって決定され
ている。更に、螺旋走査に関して、４次のラグランジュ
補間を利用した本アルゴリズムに従って作成される重ね
合わせ画像の画質は、シード画像を用いて作成される重
ね合わせ画像の画質と近似的に同等であると考えられて
いる。加えて、螺旋走査データについて、各々の重ね合
わせ画像を作成する再構成速度は、シード画像を用いて
重ね合わせ画像を再構成する速度と比較すると、上述し
たアルゴリズムを用いることにより大幅に増大するもの
と考えられる。
像データが上述のようにして決定されたら、新たな画像
を表示することができる。上述したように、螺旋走査過
程において、新たな画像を独立に作成する必要なしに新
たな画像を表示することができる。むしろ、新たな画像
についての新たな画像データは、ベース画像データと周
知の補間アルゴリズムとを用いることによって決定され
ている。更に、螺旋走査に関して、４次のラグランジュ
補間を利用した本アルゴリズムに従って作成される重ね
合わせ画像の画質は、シード画像を用いて作成される重
ね合わせ画像の画質と近似的に同等であると考えられて
いる。加えて、螺旋走査データについて、各々の重ね合
わせ画像を作成する再構成速度は、シード画像を用いて
重ね合わせ画像を再構成する速度と比較すると、上述し
たアルゴリズムを用いることにより大幅に増大するもの
と考えられる。
【００２１】以上の記述から、本発明の目的が達成され
たことが明らかである。本発明を詳細にわたって記述す
ると共に説明したが、これらは説明及び例示のみのため
のものであり、限定のためのものであると解釈してはな
らないことを明瞭に理解されたい。例えば、ここに記載
したＣＴシステムは、Ｘ線源及び検出器の両者がガント
リと共に回転するような「第３世代」システムである。
しかしながら、検出器が完全に環状の静止式検出器であ
って、Ｘ線源のみがガントリと共に回転するような「第
４世代」システムを含んでいる他の多くのＣＴシステム
を用いることもできる。又、上述したように、４次のラ
グランジュ・アルゴリズム以外の補間アルゴリズムを利
用することもできる。従って、本発明の要旨及び範囲
は、特許請求の範囲によってのみ限定されるものとす
る。
たことが明らかである。本発明を詳細にわたって記述す
ると共に説明したが、これらは説明及び例示のみのため
のものであり、限定のためのものであると解釈してはな
らないことを明瞭に理解されたい。例えば、ここに記載
したＣＴシステムは、Ｘ線源及び検出器の両者がガント
リと共に回転するような「第３世代」システムである。
しかしながら、検出器が完全に環状の静止式検出器であ
って、Ｘ線源のみがガントリと共に回転するような「第
４世代」システムを含んでいる他の多くのＣＴシステム
を用いることもできる。又、上述したように、４次のラ
グランジュ・アルゴリズム以外の補間アルゴリズムを利
用することもできる。従って、本発明の要旨及び範囲
は、特許請求の範囲によってのみ限定されるものとす
る。
【図１】ＣＴ作像システムの見取り図である。
【図２】図１に示すシステムのブロック模式図である。
１０ ＣＴシステム １２ ガントリ １４ Ｘ線源 １６ Ｘ線ビーム １８ 検出器配列 ２０ 検出器素子 ２２ 患者 ２４ 回転中心 ２６ 制御機構 ２８ Ｘ線制御装置 ３０ ガントリ・モータ制御装置 ３２ データ収集システム（ＤＡＳ） ３４ 画像再構成装置 ３６ 計算機 ３８ 大容量記憶装置 ４０ コンソール ４２ 陰極線管表示装置 ４４ テーブル・モータ制御装置 ４６ モータ式テーブル ４８ ガントリ開口
Claims (5)
- 【請求項１】 Ｘ線源（１４）と、検出器（１８）とを
有しているガントリ（１２）と、 前記検出器（１８）に結合されているデータ収集システ
ム（３２）と、 該データ収集システム（３２）に結合されている計算機
（３６）であって、関心対象物体について、ベース画像
の位置を同定し、同定された該位置についてベース画像
データ配列を作成し、補間アルゴリズムを利用して、前
記ベース画像データ配列内に記憶されたデータから重な
り合った画像を発生するように構成されている計算機
（３６）とを備えた計算機式断層写真法装置（１０）。 - 【請求項２】 前記計算機（３６）は更に、ナイキスト
・サンプリング理論に従ってベース画像の位置を同定す
るように構成されている請求項１に記載の計算機式断層
撮影装置（１０）。 - 【請求項３】 前記補間アルゴリズムは、ラグランジュ
・アルゴリズムである請求項１に記載の計算機式断層撮
影装置（１０）。 - 【請求項４】 前記ラグランジュ・アルゴリズムは、 【数１】 である請求項３に記載の計算機式断層撮影装置（１
０）。 - 【請求項５】 前記計算機（３６）は更に、ナイキスト
・サンプリング理論に従ってベース画像の位置を同定す
るように構成されている請求項３に記載の計算機式断層
撮影装置（１０）。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US08/552,264 US5546439A (en) | 1995-11-02 | 1995-11-02 | Systems, methods and apparatus for incrementally reconstructing overlapped images in a CT system implementing a helical scan |
| US08/552264 | 1995-11-02 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09182745A true JPH09182745A (ja) | 1997-07-15 |
Family
ID=24204602
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8285749A Withdrawn JPH09182745A (ja) | 1995-11-02 | 1996-10-29 | 計算機式断層撮影装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5546439A (ja) |
| JP (1) | JPH09182745A (ja) |
| DE (1) | DE19624293A1 (ja) |
| IL (1) | IL119424A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001187050A (ja) * | 1999-11-16 | 2001-07-10 | General Electric Co <Ge> | 適応補間低減ビューｃｔスキャンのための方法及び装置 |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001515378A (ja) | 1997-02-20 | 2001-09-18 | ピッカー メディカル システムズ リミテッド | らせん走査ｃｔスキャナにおけるオンライン画像再構成 |
| US5864598A (en) * | 1997-04-21 | 1999-01-26 | General Electric Company | Methods and apparatus for scanning an object in a computed tomography system |
| US7643655B2 (en) * | 2000-11-24 | 2010-01-05 | Clever Sys, Inc. | System and method for animal seizure detection and classification using video analysis |
| US6678413B1 (en) * | 2000-11-24 | 2004-01-13 | Yiqing Liang | System and method for object identification and behavior characterization using video analysis |
| US6452996B1 (en) | 2001-03-16 | 2002-09-17 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Methods and apparatus utilizing generalized helical interpolation algorithm |
| USD475979S1 (en) | 2001-08-30 | 2003-06-17 | Ge Medical Systems Global Technology Co., Llc | Gantry control panel |
| US7710452B1 (en) | 2005-03-16 | 2010-05-04 | Eric Lindberg | Remote video monitoring of non-urban outdoor sites |
| US7532702B2 (en) * | 2005-11-23 | 2009-05-12 | General Electric Company | Method and system for performing CT image reconstruction with motion artifact correction |
| CN101074936B (zh) * | 2006-05-19 | 2010-12-29 | Ge医疗系统环球技术有限公司 | X射线ct设备 |
| US8634635B2 (en) * | 2008-10-30 | 2014-01-21 | Clever Sys, Inc. | System and method for stereo-view multiple animal behavior characterization |
| JP5940356B2 (ja) * | 2012-04-23 | 2016-06-29 | 株式会社リガク | ３次元ｘ線ｃｔ装置、３次元ｃｔ画像再構成方法、及びプログラム |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4144507A (en) * | 1976-09-29 | 1979-03-13 | Texas Instruments Incorporated | Surface acoustic wave resonator incorporating coupling transducer into reflecting arrays |
| US4580219A (en) * | 1983-05-02 | 1986-04-01 | General Electric Company | Method for reducing image artifacts due to projection measurement inconsistencies |
| US4821210A (en) * | 1987-04-02 | 1989-04-11 | General Electric Co. | Fast display of three-dimensional images |
| US5047931A (en) * | 1989-05-30 | 1991-09-10 | General Electric Company | Parallel computation of fan-beam back-projection reconstruction algorithm in computed tomography |
| US5270923A (en) * | 1989-11-02 | 1993-12-14 | General Electric Company | Computed tomographic image reconstruction method for helical scanning using interpolation of partial scans for image construction |
| US5233518A (en) * | 1989-11-13 | 1993-08-03 | General Electric Company | Extrapolative reconstruction method for helical scanning |
| US5253171A (en) * | 1990-09-21 | 1993-10-12 | General Electric Company | Parallel processing method and apparatus based on the algebra reconstruction technique for reconstructing a three-dimensional computerized tomography (CT) image from cone beam projection data |
| US5265142A (en) * | 1992-05-08 | 1993-11-23 | General Electric Company | Image reconstruction technique for a computer tomography system |
| US5491735A (en) * | 1994-12-22 | 1996-02-13 | General Electric Company | Image reconstruction apparatus and method for helical scanning |
-
1995
- 1995-11-02 US US08/552,264 patent/US5546439A/en not_active Expired - Fee Related
-
1996
- 1996-06-18 DE DE19624293A patent/DE19624293A1/de not_active Ceased
- 1996-10-14 IL IL11942496A patent/IL119424A/xx not_active IP Right Cessation
- 1996-10-29 JP JP8285749A patent/JPH09182745A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2001187050A (ja) * | 1999-11-16 | 2001-07-10 | General Electric Co <Ge> | 適応補間低減ビューｃｔスキャンのための方法及び装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE19624293A1 (de) | 1997-05-07 |
| IL119424A0 (en) | 1997-01-10 |
| IL119424A (en) | 1999-06-20 |
| US5546439A (en) | 1996-08-13 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A761 | Written withdrawal of application |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A761 Effective date: 20040115 |