Deprecated: The each() function is deprecated. This message will be suppressed on further calls in /home/zhenxiangba/zhenxiangba.com/public_html/phproxy-improved-master/index.php on line 456
JP6161003B2 - Program, reconstruction apparatus and tomography apparatus - Google Patents
[go: Go Back, main page]

JP6161003B2 - Program, reconstruction apparatus and tomography apparatus - Google Patents

Program, reconstruction apparatus and tomography apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP6161003B2
JP6161003B2 JP2013245419A JP2013245419A JP6161003B2 JP 6161003 B2 JP6161003 B2 JP 6161003B2 JP 2013245419 A JP2013245419 A JP 2013245419A JP 2013245419 A JP2013245419 A JP 2013245419A JP 6161003 B2 JP6161003 B2 JP 6161003B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
subject
rotation
radiation
reconstruction
view
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2013245419A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2015093184A (en
Inventor
宇山 喜一郎
喜一郎 宇山
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba IT and Control Systems Corp
Original Assignee
Toshiba IT and Control Systems Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba IT and Control Systems Corp filed Critical Toshiba IT and Control Systems Corp
Priority to JP2013245419A priority Critical patent/JP6161003B2/en
Publication of JP2015093184A publication Critical patent/JP2015093184A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6161003B2 publication Critical patent/JP6161003B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

本発明は、コンピュータ断層撮影装置(CT(Computed Tomography)装置)、及び、トモシンセシス装置(ラミノグラフとも言う)などの非CTタイプの断層撮影装置に関する。  The present invention relates to a non-CT type tomography apparatus such as a computed tomography apparatus (CT (Computed Tomography) apparatus) and a tomosynthesis apparatus (also referred to as a laminograph).

従来のCT装置では、スキャンして得られた投影データから断面像を再構成する方法として、所謂FBP(Filtered backprojection)法がよく用いられている。  In a conventional CT apparatus, a so-called FBP (Filtered Back Projection) method is often used as a method for reconstructing a cross-sectional image from projection data obtained by scanning.

図4は従来のRR方式CT装置のFBP法再構成の基本的なフローチャートを示す。RR方式CT装置(被検体の回転あるいは放射線源と放射線検出器の一体的回転でスキャンする方式)では、回転の位置毎に1ビューの投影データが得られる。この投影データに対し、ビュー毎に、投影した回転の軸の方向と直交する方向に所謂|ω|フィルタリングを施した(S21)後、被検体の所望の断面の上に設定した再構成領域(内の複数格子点)に対し、逆投影して加算する(S22)。これを360°分のビューに対して行うことで再構成領域に断面像が再構成される。  FIG. 4 shows a basic flowchart of FBP method reconfiguration of a conventional RR CT apparatus. In the RR-type CT apparatus (a method in which scanning is performed by rotating an object or an integrated rotation of a radiation source and a radiation detector), one view of projection data is obtained for each rotation position. This projection data is subjected to so-called | ω | filtering in a direction orthogonal to the direction of the projected axis of rotation for each view (S21), and then a reconstruction area set on a desired section of the subject ( (Multiple grid points) are back-projected and added (S22). By performing this operation on the 360 ° view, a cross-sectional image is reconstructed in the reconstruction area.

なお、FBP法では、拡大再構成処理(ズーミングと言う)がよく行われている。拡大再構成では、被検体の一部に再構成領域を設定して、この領域のみを再構成することにより、良好な断面像を得ることができる。  In the FBP method, enlargement reconstruction processing (referred to as zooming) is often performed. In the magnified reconstruction, a good cross-sectional image can be obtained by setting a reconstruction area in a part of the subject and reconstructing only this area.

他方、再構成方法として、画質を良くする目的で逐次近似法が用いられることがある。  On the other hand, as a reconstruction method, a successive approximation method may be used for the purpose of improving image quality.

図5は従来の一般的な逐次近似法再構成の基本的なフローチャートである。一般的に、CT装置ではスキャンによりさまざまな経路に沿った被検体の投影データが得られる。  FIG. 5 is a basic flowchart of a conventional general successive approximation method reconstruction. In general, a CT apparatus can obtain projection data of a subject along various paths by scanning.

まず、被検体の所望の断面の上に設定した被検体全体を含む再構成領域に対し、初期の再構成像を設定し(S31)、経路ごとに、この再構成像を再投影し(S32)、再投影データと測定投影データの差分を求め(S33)、求めた差分データを再構成像上に逆投影して(加算して)更新する(S34)。そして、経路を変えて再投影ないし逆投影を繰り返すことで、差分は次第に0に近づき、再構成像が被検体の断面像として得られる(再構成される)。  First, an initial reconstruction image is set for a reconstruction area including the entire subject set on a desired cross section of the subject (S31), and this reconstruction image is reprojected for each path (S32). The difference between the reprojection data and the measured projection data is obtained (S33), and the obtained difference data is backprojected (added) onto the reconstructed image and updated (S34). Then, by repeating reprojection or backprojection while changing the path, the difference gradually approaches 0, and a reconstructed image is obtained (reconstructed) as a cross-sectional image of the subject.

この逐次近似法は、色々な変形が可能で、たとえば、経路ごとに繰り返すのでなく、ビュー毎に繰り返してもよい。  This successive approximation method can be variously modified. For example, the successive approximation method may be repeated for each view instead of being repeated for each path.

従来のFBP法及び逐次近似法は、たとえば、それぞれ、特許文献1及び特許文献2に記載されている。  The conventional FBP method and the successive approximation method are described in, for example, Patent Document 1 and Patent Document 2, respectively.

なお、特許文献1に記載されているように、FBP法は、被検体がスキャン領域(断層撮影視野)からはみ出している場合にも適用でき、良好な断面像を得ることが可能である。  As described in Patent Document 1, the FBP method can be applied even when the subject protrudes from the scan region (tomographic field of view), and a good cross-sectional image can be obtained.

特開2005−308633号公報JP 2005-308633 A 特開2013−141608号公報JP 2013-141608 A

逐次近似法では、画質を良くすることが可能だが、しかしながら、逐次近似法は、断面上で被検体が再構成領域からはみ出しているとき、良好な再構成ができない。  The successive approximation method can improve the image quality. However, the successive approximation method cannot perform a good reconstruction when the subject protrudes from the reconstruction area on the cross section.

これは、再構成領域の外は再投影されないのに対し、測定投影データは再構成領域の外も投影されていることより、「再構成像が正しいなら、再投影データと測定投影データとの差分が0になるはずである」という逐次近似法の前提が崩れてしまうからである。すなわち、被検体が再構成領域をはみ出すことで、差分は0でなくて当然となるのである。  This is because the reprojection outside the reconstruction area is not reprojected, but the measurement projection data is also projected outside the reconstruction area, so that if the reconstructed image is correct, the reprojection data and the measurement projection data This is because the premise of the successive approximation method that the difference should be 0 is broken. In other words, when the subject protrudes from the reconstruction area, the difference is not zero but is natural.

このため、第一に、逐次近似法では、FBP法でよく行われる被検体の一部に再構成領域を設定して行う拡大再構成処理(ズーミングと言う)に対し、良好な再構成ができない。  For this reason, first, in the successive approximation method, it is not possible to perform good reconstruction with respect to the enlargement reconstruction process (called zooming) performed by setting a reconstruction area in a part of the subject often performed in the FBP method. .

また、第二に、逐次近似法では、スキャン領域に被検体の関心領域(ROI)を収めるROIスキャン(はみ出しスキャンとも言う)のROI部の再構成について、同様に被検体が再構成領域をはみ出すので、良好な再構成ができない。  Secondly, in the successive approximation method, for the reconstruction of the ROI portion of the ROI scan (also referred to as a protrusion scan) that fits the region of interest (ROI) of the subject in the scan region, the subject similarly protrudes from the reconstruction region. Therefore, good reconstruction cannot be performed.

本実施形態は上記事情に鑑みてなされたもので、その目的は、被検体が再構成領域からはみ出しても、良好な再構成が可能な逐次近似法を提供することである。  The present embodiment has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a successive approximation method capable of good reconstruction even when the subject protrudes from the reconstruction region.

前記目的を達成するため、請求項1記載の発明は、被検体に向けて放射線を放射する放射線源と、前記被検体を透過した放射線を検出して透過データとして出力する放射線検出器と、前記被検体に対する前記透過の方向を変えるよう前記被検体と前記放射線とを相対的に走査させる走査手段と、を有する断層撮影装置の前記透過データを処理して前記被検体の断面像を再構成する再構成装置のプログラムであって、前記プログラムは、前記透過データを複数の放射線経路の集合であるビュー毎の測定投影データに変換し、さらに、前記被検体の断面の上に設定した再構成領域に初期の再構成像を設定し、前記ビュー単位で、前記再構成像を再投影して再投影データを作り、前記再投影データと前記測定投影データとの差分を取って差分データを作成し、前記差分データに対し|ω|フィルタリングを施し、前記|ω|フィルタリングを施した差分データを前記再構成像の上に逆投影し、前記再投影乃至前記逆投影を前記ビューを変更して繰り返すことで、前記再構成像を更新して前記被検体の断面像とする、ことを要旨とする。  In order to achieve the object, the invention according to claim 1 is a radiation source that emits radiation toward a subject, a radiation detector that detects radiation transmitted through the subject and outputs the radiation data as transmission data, and A cross-sectional image of the subject is reconstructed by processing the transmission data of a tomography apparatus having scanning means for relatively scanning the subject and the radiation so as to change the direction of transmission of the subject. A reconstruction apparatus program, wherein the transmission data is converted into measurement projection data for each view, which is a set of a plurality of radiation paths, and a reconstruction area set on a cross section of the subject. An initial reconstructed image is set, and the reconstructed image is reprojected in the view unit to create reprojection data, and a difference data is obtained by taking a difference between the reprojected data and the measured projection data. Creating, applying | ω | filtering to the difference data, back projecting the difference data subjected to the | ω | filtering onto the reconstructed image, and changing the view from the reprojection to the backprojection. By repeating the above, the gist is that the reconstructed image is updated to be a cross-sectional image of the subject.

この構成で、再投影データと測定投影データとの差分データを求め、差分データに対し、|ω|フィルタリングと逆投影をするので、従来のFBP法と同様の効果をもたらし、被検体が再構成領域からはみ出しても、良好な逐次近似法の再構成が可能となる。  With this configuration, difference data between the reprojection data and the measurement projection data is obtained, and | ω | filtering and back projection are performed on the difference data, so that the same effect as the conventional FBP method is brought about and the subject is reconstructed Even if it protrudes from the region, it is possible to reconstruct a good successive approximation method.

前記目的を達成するため、請求項2記載の発明は、請求項1に記載のプログラムにおいて、前記断層撮影装置の前記走査は、前記被検体を中心とする前記被検体の回転または前記被検体を中心とする前記放射線源と前記放射線検出器の回転であり、前記ビューは、前記回転の1つの位置での複数の放射線経路の集合であり、前記|ω|フィルタリングは前記差分データ上に投影した前記回転の軸の方向と直交する方向に行うことを要旨とする。  In order to achieve the above object, according to a second aspect of the present invention, in the program according to the first aspect, the scanning of the tomography apparatus may be performed by rotating the subject around the subject or the subject. Rotation of the radiation source and the radiation detector as a center, the view is a set of a plurality of radiation paths at one position of the rotation, and the | ω | filtering is projected onto the difference data The gist is to perform in a direction orthogonal to the direction of the axis of rotation.

この構成により、このプログラムをRR方式のCT装置に適用することができる。  With this configuration, this program can be applied to an RR CT apparatus.

前記目的を達成するため、請求項3記載の発明は、請求項1に記載のプログラムにおいて、前記断層撮影装置の前記走査は、前記被検体を中心とする前記被検体の回転または前記被検体を中心とする前記放射線源と前記放射線検出器の回転であり、前記ビューは、前記回転の軸の方向から見て平行な複数の放射線経路の集合であり、前記|ω|フィルタリングは前記差分データ上に投影した前記回転の軸の方向と直交する方向に行うことを要旨とする。  In order to achieve the above object, according to a third aspect of the present invention, in the program according to the first aspect, the scanning of the tomography apparatus may be performed by rotating the subject around the subject or rotating the subject. Rotation of the radiation source and the radiation detector as a center, the view is a set of a plurality of radiation paths parallel to each other when viewed from the direction of the axis of rotation, and the | ω | filtering is performed on the difference data The gist is to perform in a direction orthogonal to the direction of the axis of rotation projected onto the screen.

この構成により、このプログラムをRR方式のCT装置に適用することができる。さらに、放射線経路が回転の軸の方向から見て平行であるので、再投影と逆投影の計算が容易となる。  With this configuration, this program can be applied to an RR CT apparatus. Furthermore, since the radiation paths are parallel when viewed from the direction of the axis of rotation, reprojection and backprojection calculations are facilitated.

前記目的を達成するため、請求項4記載の発明は、請求項1に記載のプログラムにおいて、前記断層撮影装置の前記走査は、前記被検体を中心とする前記被検体のステップ状の回転または前記被検体を中心とする前記放射線源と前記放射線検出器のステップ状の回転、及び、前記回転が停止した状態で行われる前記回転の軸と直交する方向の前記被検体に対する前記放射線源と前記放射線検出器の相対的な直線的移動であり、前記ビューは、前記回転の軸の方向から見て平行な複数の放射線経路の集合であり、前記|ω|フィルタリングは前記差分データ上に投影した前記回転の軸の方向と直交する方向に行うことを要旨とする。  In order to achieve the above object, according to a fourth aspect of the present invention, in the program according to the first aspect, the scanning of the tomography apparatus is a stepwise rotation of the subject around the subject or the step. Stepwise rotation of the radiation source and the radiation detector centered on the subject, and the radiation source and the radiation for the subject in a direction orthogonal to the axis of rotation performed in a state where the rotation is stopped Relative linear movement of the detector, the view is a set of radiation paths parallel to each other in the direction of the axis of rotation, and the | ω | filtering is the projected onto the difference data The gist is to perform in a direction orthogonal to the direction of the axis of rotation.

この構成により、このプログラムをTR方式のCT装置に適用することができる。  With this configuration, this program can be applied to a TR CT apparatus.

前記目的を達成するため、請求項5記載の発明は、請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のプログラムを有する再構成装置とする。  In order to achieve the object, the invention according to claim 5 is a reconfiguring apparatus having the program according to any one of claims 1 to 4.

この構成により、被検体が再構成領域からはみ出しても、良好な逐次近似法の再構成が可能な再構成装置が可能となる。  With this configuration, it is possible to provide a reconstruction device that can reconstruct a good successive approximation method even if the subject protrudes from the reconstruction region.

前記目的を達成するため、請求項6記載の発明は、請求項5に記載の再構成装置を有する断層撮影装置とする。  In order to achieve the above object, a sixth aspect of the present invention is a tomographic apparatus having the reconstruction device according to the fifth aspect.

この構成により、被検体が再構成領域からはみ出しても、良好な逐次近似法の再構成が可能な断層撮影装置が可能となる。  With this configuration, it is possible to provide a tomographic apparatus that can reconstruct a good successive approximation method even if the subject protrudes from the reconstruction area.

本実施形態によれば、被検体が再構成領域からはみ出しても、良好な再構成が可能な逐次近似法を提供することができる。  According to the present embodiment, it is possible to provide a successive approximation method that allows good reconstruction even when the subject protrudes from the reconstruction region.

本発明の第一の実施形態のCT装置を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows CT apparatus of 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態における再構成処理のフロー図である。It is a flowchart of the reconstruction process in 1st embodiment of this invention. 本発明の第一の実施形態における|ω|フィルタの例である。It is an example of a | ω | filter in the first embodiment of the present invention. 従来のRR方式CT装置のFBP法再構成の基本的なフローチャートである。It is a basic flowchart of FBP method reconfiguration of a conventional RR CT apparatus. 従来の一般的な逐次近似法再構成の基本的なフローチャートである。It is a basic flowchart of the conventional general successive approximation method reconstruction.

以下図面を参照して、本発明の実施形態を説明する。  Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(本発明の第一の実施の形態の構成)
図1は第一の実施形態のCT装置を示す模式図である。
(Configuration of the first embodiment of the present invention)
FIG. 1 is a schematic diagram showing a CT apparatus according to the first embodiment.

CT装置1は、放射線源2と、被検体3を透過した放射線4を検出して透過データとして出力する放射線検出器5と、透過の方向を変えるべく被検体3と放射線4とを相対的に走査する走査手段6と、透過データを取り込み被検体の断面像を再構成する再構成装置7とより成る。  The CT apparatus 1 relatively connects the radiation source 2, the radiation detector 5 that detects the radiation 4 transmitted through the subject 3 and outputs it as transmission data, and the subject 3 and the radiation 4 to change the direction of transmission. It comprises scanning means 6 for scanning, and a reconstruction device 7 for taking transmission data and reconstructing a cross-sectional image of the subject.

走査手段6は、具体的には、被検体3を中心とする回転軸RAに対し被検体3を回転させる、あるいは放射線源2と放射線検出器5を回転させる機構及び制御部を有する。  Specifically, the scanning unit 6 includes a mechanism and a control unit that rotate the subject 3 with respect to the rotation axis RA around the subject 3 or rotate the radiation source 2 and the radiation detector 5.

放射線検出器5はコーン状の放射線4を検出面5aで2次元的に検出するものである。  The radiation detector 5 detects the cone-shaped radiation 4 two-dimensionally on the detection surface 5a.

再構成装置7は通常のコンピュータで、CPU、記憶部、表示部や入出力部を持つ。  The reconstruction device 7 is a normal computer and has a CPU, a storage unit, a display unit, and an input / output unit.

図1で、スキャン領域Aは走査中に放射線4に覆われている領域で、無理なく再構成ができる領域である。  In FIG. 1, a scan area A is an area covered with the radiation 4 during scanning, and can be reconstructed without difficulty.

再構成領域Rは、再構成計算を行う領域で、回転軸RAに直交する断面の上に設定した領域で、1枚でも、複数枚の平行な面としても(立体としても)自由に設定することができる。再構成領域Rは、被検体3全体を覆うように設定してもよいし、図1のように被検体3の一部を含むように設定してもよい。また、再構成領域Rは、スキャン領域Aをはみ出すように設定することもできるが、はみだした部分については、スキャン領域から遠いほど徐々に画像が劣化する。  The reconstruction area R is an area in which reconstruction calculation is performed, and is an area set on a cross section orthogonal to the rotation axis RA. The reconstruction area R can be freely set as one or a plurality of parallel planes (even as a solid). be able to. The reconstruction area R may be set so as to cover the entire subject 3, or may be set so as to include a part of the subject 3 as shown in FIG. 1. In addition, the reconstruction area R can be set so as to protrude from the scan area A, but the image of the protruding area gradually deteriorates as the distance from the scan area increases.

(第一の実施の形態の作用)
図2及び図3を参照して、第一の実施形態の作用を説明する。
(Operation of the first embodiment)
With reference to FIG.2 and FIG.3, the effect | action of 1st embodiment is demonstrated.

第一の実施形態のCT装置1は、通常のRR方式CT装置と同様にスキャンを実施する。  The CT apparatus 1 of the first embodiment performs scanning in the same manner as a normal RR CT apparatus.

スキャンは、被検体3を相対的に1回転させながら、所定角度間隔毎に透過データを取り込むことで行われる。  Scanning is performed by capturing transmission data at predetermined angular intervals while relatively rotating the subject 3 once.

ここで、回転の1つの位置で得られる透過データが1ビューの透過データである。  Here, transmission data obtained at one position of rotation is transmission data of one view.

なお、ビューとは、互いに交差しない放射線経路の集合で、スキャン領域Aを連続的に覆っているような放射線経路の集合を意味する。  The view means a set of radiation paths that do not intersect each other and cover the scan area A continuously.

スキャンが終了し、1回転分のビューの透過データが記憶されると、次に、記憶した透過データを用いて下記のように再構成を行う。  When the scan is completed and the transmission data of the view for one rotation is stored, the stored transmission data is used to perform reconstruction as follows.

図2は、第一の実施形態における再構成処理のフロー図である。  FIG. 2 is a flowchart of the reconstruction process in the first embodiment.

まず、ステップS1で、記憶した透過データすべてを測定投影データに変換して記憶する。  First, in step S1, all stored transmission data is converted into measurement projection data and stored.

測定投影データPは、放射線経路毎に透過データIを式、
P=LOG(I0/I) ………(1)
で対数変換して得る。ここで、I0はエアーデータ(被検体が無い場合の透過データ)である。なお、測定投影データPは、ビュー毎に得られる。
The measurement projection data P is an expression of transmission data I for each radiation path,
P = LOG (I0 / I) (1)
Obtained by logarithmic transformation. Here, I0 is air data (transmission data when there is no subject). The measurement projection data P is obtained for each view.

このようにして得た測定投影データPは放射線の線吸収係数を放射線経路に沿って投影(正確には線積分)した値である。  The measurement projection data P obtained in this way is a value obtained by projecting the linear absorption coefficient of radiation along the radiation path (more precisely, line integration).

次に、ステップS2で、被検体3の断面の上に設定した再構成領域Rに初期の再構成像を設定する。  Next, in step S2, an initial reconstruction image is set in the reconstruction region R set on the cross section of the subject 3.

ここで、再構成領域Rは、1枚または複数枚の平行な面(立体)であり、再構成領域Rは複数の格子点で表わされ、再構成像はこの複数の格子点上の数値として表わされる。  Here, the reconstruction area R is one or a plurality of parallel planes (solids), the reconstruction area R is represented by a plurality of lattice points, and the reconstruction image is a numerical value on the plurality of lattice points. Is represented as

次に、ステップS3でビューを変更し、ステップS4ないしステップS8をビュー毎に繰り返す。ビュー変更は、1スキャン分のビューを一通り終えた後、1スキャン分を何度も繰り返す。  Next, the view is changed in step S3, and steps S4 to S8 are repeated for each view. For the view change, after one view for one scan is completed, one scan is repeated many times.

ステップS4で、再構成像を放射線経路に沿って再投影(正確には線積分)して、再投影データを求める。  In step S4, the reconstructed image is reprojected along the radiation path (more precisely, line integration) to obtain reprojection data.

ステップS5で、再投影データと測定投影データPとの差分を求める。差分は同じ放射線経路同士で求め、差分データとする。  In step S5, the difference between the reprojection data and the measured projection data P is obtained. The difference is obtained between the same radiation paths and used as difference data.

ステップS6で差分データに対し|ω|(オメガ絶対値)フィルタを掛ける。|ω|フィルタは周波数空間でのフィルタで、差分データ上に投影した回転軸RAの方向と直交する方向に掛ける。|ω|フィルタはFBP法で使うフィルタと同じである。  In step S6, | ω | (omega absolute value) filter is applied to the difference data. The | ω | filter is a filter in the frequency space and is applied in a direction orthogonal to the direction of the rotation axis RA projected on the difference data. The | ω | filter is the same as the filter used in the FBP method.

図3は|ω|フィルタの例である。|ω|フィルタF(ω)は、基本的に、図3(a)に示すように、角周波数ω毎に|ω|に比例した係数を掛けるフィルタである。なお、図3で、ωはデータピッチにより決まる最大角周波数である。FIG. 3 shows an example of the | ω | filter. The | ω | filter F (ω) is basically a filter that multiplies a coefficient proportional to | ω | for each angular frequency ω, as shown in FIG. In FIG. 3, ω N is the maximum angular frequency determined by the data pitch.

|ω|フィルタは図3(a)だけではなく、高周波領域を低下させた図3(b)、また、高周波領域を増大させた図3(c)のようなものでもよい。これは、|ω|フィルタ掛けと同時に、高域カットや高域強調の処理を行うために用いられる。  The | ω | filter is not limited to FIG. 3A, but may be the one shown in FIG. 3B in which the high frequency region is lowered, or FIG. 3C in which the high frequency region is increased. This is used for performing high frequency cut and high frequency emphasis processing simultaneously with | ω | filtering.

すなわち、|ω|フィルタとしては、低周波領域(図3でω=0の周辺)で|ω|に比例していれば|ω|フィルタであると言うことができる。  That is, the | ω | filter can be said to be a | ω | filter if it is proportional to | ω | in the low frequency region (around ω = 0 in FIG. 3).

図2に戻り、ステップS7で、|ω|フィルタ掛け後の差分データを再構成像へ逆投影(加算)し、再構成像を更新する。  Returning to FIG. 2, in step S7, the difference data after the | ω | filter is back-projected (added) to the reconstructed image, and the reconstructed image is updated.

逆投影は、FBP法と同じで、放射線経路に沿って格子点に差分値を加算する処理である。  Back projection is the same as the FBP method, and is a process of adding a difference value to a lattice point along the radiation path.

ステップS8で、終了条件を満たすかを判定する。終了条件として、差分が一定値以下となったかを判定してもよいが、また、1スキャン分のビューを繰り返す回数が所定値となったかで判定してもよい。  In step S8, it is determined whether an end condition is satisfied. As an end condition, it may be determined whether the difference is equal to or less than a certain value, or may be determined based on whether the number of times of repeating the view for one scan has reached a predetermined value.

終了条件を満たさない(NO)と判定した場合は次のビューへ進みステップS4乃至ステップS8を繰り返す。  If it is determined that the end condition is not satisfied (NO), the process proceeds to the next view and steps S4 to S8 are repeated.

ステップS8で、終了条件を満たすと判定した場合は、現在の再構成像を最終的に得られる断面像として終了する。  If it is determined in step S8 that the end condition is satisfied, the current reconstructed image is ended as a finally obtained cross-sectional image.

なお、得られた断面像は線吸収係数の分布像である。  The obtained cross-sectional image is a distribution image of the linear absorption coefficient.

(第一の実施の形態の効果)
第一の実施形態によれば、ビュー毎に、再投影データと測定投影データとの差分データを求め、差分データに対し、|ω|フィルタリングと逆投影をするので、従来のFBP法と同様の効果をもたらし、被検体3が再構成領域Rからはみ出しても、良好な再構成が可能な逐次近似法を提供することができる。
(Effects of the first embodiment)
According to the first embodiment, difference data between reprojection data and measurement projection data is obtained for each view, and | ω | filtering and back projection are performed on the difference data, so that the same as in the conventional FBP method is performed. Even if the subject 3 protrudes from the reconstruction region R, it is possible to provide an iterative approximation method that can be reconstructed satisfactorily.

この結果、被検体3が再構成領域Rからはみ出しても、逐次近似法の特徴である画質の良い断面像が得られる。  As a result, even if the subject 3 protrudes from the reconstruction area R, a cross-sectional image with good image quality, which is a feature of the successive approximation method, can be obtained.

また、第一の実施形態によれば、被検体3の一部に再構成領域Rを設定して行う拡大再構成処理に対し、良好な再構成ができる。  Further, according to the first embodiment, it is possible to perform a good reconstruction with respect to the enlargement reconstruction process performed by setting the reconstruction region R in a part of the subject 3.

また、第一の実施形態によれば、スキャン領域Aに被検体3の関心領域(ROI)を収めるROIスキャンのROI部の再構成について、同様に良好な再構成ができる。  In addition, according to the first embodiment, similarly to the reconfiguration of the ROI portion of the ROI scan in which the region of interest (ROI) of the subject 3 is stored in the scan region A, the same good reconfiguration can be performed.

(第一の実施の形態の変形)
その他、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施することが可能である。
(Modification of the first embodiment)
In addition, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.

(変形例1)
第一の実施形態で、ビューは、回転の1つの位置でのビューであり、放射線焦点Fからのコーン状の放射線経路の集合であるが、このビューを異なるビューに変換してからビュー毎の繰り返し計算を行うこともできる。
(Modification 1)
In the first embodiment, the view is a view at one position of rotation and is a collection of cone-shaped radiation paths from the radiation focus F, but this view is converted to a different view and Repeated calculations can also be performed.

前述したように、ビューとは、互いに交差しない放射線経路の集合で、スキャン領域を連続的に覆っているような放射線経路の集合を意味する。  As described above, the view means a set of radiation paths that do not intersect each other and cover the scan area continuously.

例えば、ビューとして、回転軸RAの方向から見て平行で、回転軸RAと直交する方向から見てファン状である経路の集合を採用することができる。この場合は、所謂ファンパラ変換をして新しいビュー毎の投影データを得る。また、|ω|フィルタリングは、新しいビューでの差分データ上に放射線経路に沿って投影した回転軸RAの方向と直交する方向に行うことになる。  For example, a set of paths that are parallel when viewed from the direction of the rotation axis RA and are fan-shaped when viewed from a direction orthogonal to the rotation axis RA can be used as the view. In this case, so-called fan-para conversion is performed to obtain projection data for each new view. Also, | ω | filtering is performed in a direction orthogonal to the direction of the rotation axis RA projected along the radiation path on the difference data in the new view.

このビューを採用することで、放射線経路が回転軸RAの方向から見て平行であるので、再投影と逆投影の計算が容易となる。  By adopting this view, since the radiation path is parallel when viewed from the direction of the rotation axis RA, reprojection and backprojection calculations are facilitated.

(変形例2)
第一の実施形態のCT装置1は、通常のRR方式のCT装置であるが、所謂TR(トランスレート・ローテート)方式のCT装置であってもよい。
(Modification 2)
The CT apparatus 1 according to the first embodiment is a normal RR CT apparatus, but may be a so-called TR (translate rotation) CT apparatus.

TR方式のCT装置は走査手段6の走査が異なる。TR方式のCT装置の走査は、被検体を中心とする被検体3のステップ状の回転または被検体3を中心とする放射線源2と放射線検出器5のステップ状の回転、及び、回転が停止した状態で行われる回転軸RAと直交して放射線4と交差する方向への被検体3に対する放射線源2と放射線検出器5の相対的な直線的移動(トランスレート)である。ここで、「相対的な」とは、被検体3が移動してもよく、放射線源2と放射線検出器5が移動してもよく、被検体3の移動に加えて放射線源2と放射線検出器5も移動するものでもよい、ことを意味する。  The TR type CT apparatus differs in the scanning of the scanning means 6. Scanning of the TR-type CT apparatus stops stepwise rotation of the subject 3 around the subject, or stepwise rotation of the radiation source 2 and the radiation detector 5 around the subject 3, and stops rotation. The relative linear movement (translation) of the radiation source 2 and the radiation detector 5 with respect to the subject 3 in the direction perpendicular to the rotation axis RA and intersecting with the radiation 4 is performed. Here, “relative” means that the subject 3 may move, the radiation source 2 and the radiation detector 5 may move, and in addition to the movement of the subject 3, the radiation source 2 and the radiation detection. It means that the vessel 5 may also move.

この場合、ビューは、回転軸RAの方向から見て平行で、回転軸RAと直交する方向(トランスレートの方向)から見てファン状の複数の放射線経路の集合とし、得られたトランスレート位置毎の投影データを、組み換えることでビュー毎の投影データが得られる。  In this case, the view is a set of a plurality of fan-shaped radiation paths that are parallel to the rotation axis RA and orthogonal to the rotation axis RA (translation direction). Projection data for each view can be obtained by rearranging projection data for each view.

また、|ω|フィルタリングは、このビューでの差分データ上に放射線経路に沿って投影した回転軸RAの方向と直交する方向に行うことになる。  Also, | ω | filtering is performed in a direction orthogonal to the direction of the rotation axis RA projected along the radiation path on the difference data in this view.

(変形例3)
第一の実施形態の再構成装置7は、RR方式のヘリカルスキャンに対しても適用できるほか、他のいかなる方式のCT装置(例えば、TR方式、SR方式、第五世代方式、等)にも適用できる。
(Modification 3)
The reconstruction apparatus 7 of the first embodiment can be applied to RR type helical scans, as well as any other type of CT apparatus (eg, TR type, SR type, fifth generation type, etc.). Applicable.

さらに、第一の実施形態の再構成装置7は、非CTタイプの断層撮影装置に対しても適用できる。たとえば、回転軸を図1から傾斜させた所謂傾斜型CT装置、また、所謂トモシンセシス装置(あるいはラミノグラフともいう)と言われる断層撮影装置に対して適用することができる。  Furthermore, the reconstruction apparatus 7 of the first embodiment can be applied to a non-CT type tomography apparatus. For example, the present invention can be applied to a so-called tilted CT apparatus in which the rotation axis is tilted from FIG. 1 and a tomography apparatus called a so-called tomosynthesis apparatus (also referred to as a laminograph).

なお、1ビューの差分データ内での|ω|フィルタを掛ける方向は、断層撮影装置の走査方式に応じて異なるが、一般的には、「走査によって透過像が振れる方向」に掛ける。  Note that the direction in which the | ω | filter is applied in the difference data of one view differs depending on the scanning method of the tomography apparatus, but is generally applied in the “direction in which the transmission image is shaken by scanning”.

たとえば、RR方式のCT装置では、投影した回転軸と直交する方向が透過像が振れる方向であり、TR方式のCT装置では、トランスレートの方向を投影した方向(投影した回転軸と直交する方向に等しい)が、透過像が振れる方向である。また、RR方式CT装置のヘリカルスキャンでは、ヘリカル軌道の接線を投影した方向が透過像が振れる方向で、これは投影した回転軸と直交する方向で近似できる。また、直線移動のみのトモシンセシス装置の場合、直線移動の方向を投影した方向が、透過像が振れる方向である。  For example, in the RR CT apparatus, the direction orthogonal to the projected rotation axis is the direction in which the transmitted image is shaken, and in the TR CT apparatus, the direction in which the translation direction is projected (the direction orthogonal to the projected rotation axis). Is the direction in which the transmitted image shakes. Further, in the helical scan of the RR CT apparatus, the direction in which the tangent of the helical trajectory is projected is the direction in which the transmission image is shaken, and this can be approximated in the direction perpendicular to the projected rotation axis. In addition, in the case of a tomosynthesis apparatus that performs only linear movement, the direction in which the direction of linear movement is projected is the direction in which the transmission image is shaken.

(変形例4)
第一の実施形態では、再構成装置7の再構成処理は、基本部分のみ記載しているが、通常の逐次近似で用いられるいろいろな技法を追加できる。
(Modification 4)
In the first embodiment, only the basic part is described in the reconstruction process of the reconstruction device 7, but various techniques used in normal successive approximation can be added.

たとえば、投影データのノイズに応じ、差分データの逆投影のウエイトを経路毎に変えることで、ノイズを低減した再構成をすることができる。  For example, by changing the back projection weight of the difference data for each path according to the noise of the projection data, it is possible to perform reconstruction with reduced noise.

また、ビューを変更するループにおいて、変更順をビューの収集順とは変えて工夫することで、逐次近似の収束を早くすることが可能である。  Further, in the loop for changing the view, the convergence of the successive approximation can be accelerated by devising the change order different from the view collection order.

1…CT装置、2…放射線源、3…被検体、4…放射線、5…放射線検出器、5a…検出面、6…走査手段、7…再構成装置、
F…放射線焦点、RA…回転軸、A…スキャン領域、R…再構成領域
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... CT apparatus, 2 ... Radiation source, 3 ... Subject, 4 ... Radiation, 5 ... Radiation detector, 5a ... Detection surface, 6 ... Scanning means, 7 ... Reconstruction device,
F: Radiation focus, RA: Rotation axis, A: Scan area, R: Reconstruction area

Claims (6)

被検体に向けて放射線を放射する放射線源と、前記被検体を透過した放射線を検出して透過データとして出力する放射線検出器と、前記被検体に対する前記透過の方向を変えるよう前記被検体と前記放射線とを相対的に走査させる走査手段と、を有する断層撮影装置の前記透過データを処理して前記被検体の断面像を再構成する再構成装置のプログラムであって、
前記プログラムは、前記透過データを複数の放射線経路の集合であるビュー毎の測定投影データに変換し、さらに、前記被検体の断面の上に設定した再構成領域に初期の再構成像を設定し、前記ビュー単位で、前記再構成像を再投影して再投影データを作り、前記再投影データと前記測定投影データとの差分を取って差分データを作成し、前記差分データに対し|ω|フィルタリングを施し、前記|ω|フィルタリングを施した差分データを前記再構成像の上に逆投影し、前記再投影乃至前記逆投影を前記ビューを変更して繰り返すことで、前記再構成像を更新して前記被検体の断面像とする、ことを特徴とするプログラム。
A radiation source that emits radiation toward the subject; a radiation detector that detects the radiation transmitted through the subject and outputs it as transmission data; and the subject and the subject to change the direction of the transmission with respect to the subject A program for a reconstruction device that processes the transmission data of a tomography apparatus having a scanning unit that relatively scans radiation, and reconstructs a cross-sectional image of the subject,
The program converts the transmission data into measurement projection data for each view, which is a set of a plurality of radiation paths, and further sets an initial reconstruction image in a reconstruction area set on the cross section of the subject. , Re-projecting the reconstructed image in the view unit to create re-projection data, taking the difference between the re-projection data and the measurement projection data to create difference data, and | ω | Applying filtering, backprojecting the | ω | filtered difference data onto the reconstructed image, and updating the reconstructed image by repeating the reprojection or backprojection while changing the view. And a cross-sectional image of the subject.
請求項1に記載のプログラムにおいて、前記断層撮影装置の前記走査は、前記被検体を中心とする前記被検体の回転または前記被検体を中心とする前記放射線源と前記放射線検出器の回転であり、
前記ビューは、前記回転の1つの位置での複数の放射線経路の集合であり、
前記|ω|フィルタリングは前記差分データ上に投影した前記回転の軸の方向と直交する方向に行うプログラム。
The program according to claim 1, wherein the scanning of the tomography apparatus is rotation of the subject around the subject or rotation of the radiation source and the radiation detector around the subject. ,
The view is a collection of multiple radiation paths at one position of the rotation;
The | ω | filtering is performed in a direction orthogonal to the direction of the axis of rotation projected on the difference data.
請求項1に記載のプログラムにおいて、前記断層撮影装置の前記走査は、前記被検体を中心とする前記被検体の回転または前記被検体を中心とする前記放射線源と前記放射線検出器の回転であり、
前記ビューは、前記回転の軸の方向から見て平行な複数の放射線経路の集合であり、
前記|ω|フィルタリングは前記差分データ上に投影した前記回転の軸の方向と直交する方向に行うプログラム。
The program according to claim 1, wherein the scanning of the tomography apparatus is rotation of the subject around the subject or rotation of the radiation source and the radiation detector around the subject. ,
The view is a set of radiation paths parallel to each other when viewed from the direction of the axis of rotation;
The | ω | filtering is performed in a direction orthogonal to the direction of the axis of rotation projected on the difference data.
請求項1に記載のプログラムにおいて、前記断層撮影装置の前記走査は、前記被検体を中心とする前記被検体のステップ状の回転または前記被検体を中心とする前記放射線源と前記放射線検出器のステップ状の回転、及び、前記回転が停止した状態で行われる前記回転の軸と直交する方向の前記被検体に対する前記放射線源と前記放射線検出器の相対的な直線的移動であり、
前記ビューは、前記回転の軸の方向から見て平行な複数の放射線経路の集合であり、
前記|ω|フィルタリングは前記差分データ上に投影した前記回転の軸の方向と直交する方向に行うプログラム。
2. The program according to claim 1, wherein the scanning of the tomography apparatus includes stepwise rotation of the subject centered on the subject or the radiation source and the radiation detector centered on the subject. Stepwise rotation, and relative linear movement of the radiation source and the radiation detector relative to the subject in a direction orthogonal to the axis of rotation performed in a state where the rotation is stopped,
The view is a set of radiation paths parallel to each other when viewed from the direction of the axis of rotation;
The | ω | filtering is performed in a direction orthogonal to the direction of the axis of rotation projected on the difference data.
請求項1乃至請求項4のいずれか1項に記載のプログラムを有する再構成装置。  A reconfiguration apparatus having the program according to claim 1. 請求項5に記載の再構成装置を有する断層撮影装置。  A tomography apparatus having the reconstruction device according to claim 5.
JP2013245419A 2013-11-11 2013-11-11 Program, reconstruction apparatus and tomography apparatus Active JP6161003B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013245419A JP6161003B2 (en) 2013-11-11 2013-11-11 Program, reconstruction apparatus and tomography apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2013245419A JP6161003B2 (en) 2013-11-11 2013-11-11 Program, reconstruction apparatus and tomography apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2015093184A JP2015093184A (en) 2015-05-18
JP6161003B2 true JP6161003B2 (en) 2017-07-12

Family

ID=53195992

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2013245419A Active JP6161003B2 (en) 2013-11-11 2013-11-11 Program, reconstruction apparatus and tomography apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6161003B2 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7436925B2 (en) * 2003-12-08 2008-10-14 Koninklijke Philips Electronics N.V. Computer tomography method for objects moving periodically
JP4405836B2 (en) * 2004-03-18 2010-01-27 東芝Itコントロールシステム株式会社 Computed tomography equipment
US8571291B2 (en) * 2011-10-19 2013-10-29 Kabushiki Kaisha Toshiba Combination weight applied to iterative reconstruction in image reconstruction
JP5723256B2 (en) * 2011-11-09 2015-05-27 株式会社日立製作所 Tomographic image creation method and radiation imaging apparatus
US8837797B2 (en) * 2012-01-10 2014-09-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Spatial resolution improvement in computer tomography (CT) using iterative reconstruction

Also Published As

Publication number Publication date
JP2015093184A (en) 2015-05-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5960048B2 (en) Reconstruction calculation device, reconstruction calculation method, and X-ray CT apparatus
US8284892B2 (en) System and method for image reconstruction
JP5142664B2 (en) X-ray computed tomography system
US8718343B2 (en) Iterative reconstruction of CT images without a regularization term
JP6050029B2 (en) Method and system for reconstruction of tomographic images
JP4557321B2 (en) Image reconstruction device
JP2016159156A (en) X-ray computed tomography apparatus and medical image processing apparatus
WO2004034908A1 (en) X-ray tomograph
JP5873505B2 (en) Reconstruction of dynamic multidimensional image data
JP4644785B2 (en) Method and apparatus for reducing artifacts in cone beam CT image reconstruction
CN103054599A (en) X-ray ct device and movement method thereof
JP4711245B2 (en) Method and system for three-dimensional reconstruction of images
WO2018131252A1 (en) Image processing device, image processing method, and program
US10049468B2 (en) Image reconstruction for computed tomography
JP6161003B2 (en) Program, reconstruction apparatus and tomography apparatus
Kong et al. Analytic reconstruction approach for parallel translational computed tomography
Yu et al. Iterative image reconstruction for limited‐angle inverse helical cone‐beam computed tomography
CN104361615B (en) A kind of method that use circular orbit fladellum X-ray CT Scanner quickly rebuilds faultage image
JP6243219B2 (en) Image generating apparatus, radiation tomography apparatus, and program
US6999550B2 (en) Method and apparatus for obtaining data for reconstructing images of an object
JP2010038878A (en) Tomographic apparatus
US7173996B2 (en) Methods and apparatus for 3D reconstruction in helical cone beam volumetric CT
EP2330559B9 (en) Computed tomographic device
JP5813022B2 (en) X-ray computed tomography system
JP4639331B2 (en) Cone beam CT system

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20160729

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20170517

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20170530

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20170605

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6161003

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

S111 Request for change of ownership or part of ownership

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350