JP2010131044A - X線画像形成装置 - Google Patents
X線画像形成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010131044A JP2010131044A JP2008307083A JP2008307083A JP2010131044A JP 2010131044 A JP2010131044 A JP 2010131044A JP 2008307083 A JP2008307083 A JP 2008307083A JP 2008307083 A JP2008307083 A JP 2008307083A JP 2010131044 A JP2010131044 A JP 2010131044A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- image
- ray
- image forming
- forming apparatus
- reconstruction
- 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.)
- Pending
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 39
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 40
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 15
- 238000003491 array Methods 0.000 claims description 13
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 claims description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 8
- 238000012790 confirmation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 abstract 4
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000013170 computed tomography imaging Methods 0.000 description 12
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 7
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 2
- 238000012827 research and development Methods 0.000 description 2
- 206010002091 Anaesthesia Diseases 0.000 description 1
- 241000700199 Cavia porcellus Species 0.000 description 1
- 241000699800 Cricetinae Species 0.000 description 1
- 241000699666 Mus <mouse, genus> Species 0.000 description 1
- 241000700159 Rattus Species 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 230000037005 anaesthesia Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
- A61B6/50—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
- A61B6/508—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for non-human patients
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Dentistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
【課題】再構成画像の良否を予測的に判断する技術を提供する。
【解決手段】X線発生器10とX線検出器12は、被検体40の周囲を回転して被検体40をCT撮影する。CT撮影により投影データが得られると、画像形成部20は、2次元画像再構成により投影データからテスト画像を形成する。テスト画像として形成された数枚の断層画像は表示部22に表示され、ユーザ(検査者)によって画像の内容が確認される。テスト画像を利用したユーザの確認により、失敗例に該当する撮影であると判断された場合には、CT撮影が再び実行される。一方、良好な撮影であると判断された場合には、画像形成部20は、3次元画像再構成により投影データから再構成画像を形成し、形成された再構成画像が表示部22に表示される。
【選択図】図1
【解決手段】X線発生器10とX線検出器12は、被検体40の周囲を回転して被検体40をCT撮影する。CT撮影により投影データが得られると、画像形成部20は、2次元画像再構成により投影データからテスト画像を形成する。テスト画像として形成された数枚の断層画像は表示部22に表示され、ユーザ(検査者)によって画像の内容が確認される。テスト画像を利用したユーザの確認により、失敗例に該当する撮影であると判断された場合には、CT撮影が再び実行される。一方、良好な撮影であると判断された場合には、画像形成部20は、3次元画像再構成により投影データから再構成画像を形成し、形成された再構成画像が表示部22に表示される。
【選択図】図1
Description
本発明は、X線CT装置などのX線画像形成装置に関する。
一般的なX線CT装置は、被検体を挟んで対向配置されたX線発生器およびX線検出器を備えており、これらX線発生器およびX線検出器を被検体に対して相対的に回転させながらX線の照射と検出を行うことによりCT撮影を実現する。そして、このCT撮影の過程でX線減衰度合い(被検体によるX線吸収度合い)を示す投影データが各回転角度ごとに収集され、複数の回転角度から得られた投影データに基づいて被検体の断層画像(CT画像)が形成される。
こうしたX線CT装置において、二次元的に配列された複数の検出素子を備えたX線検出器を用いて、1回転により複数の断層面から投影データを得てCT画像を形成する技術が知られている。さらに、そのCT画像の形成にあたって、例えばフェルドカンプ再構成などの三次元画像再構成を利用する技術が知られている(特許文献1,2参照)。
三次元画像再構成は、画像形成のための信号処理量が極めて膨大である。特に検出素子列が50〜100列以上の多数列の場合には、投影データを得てから画像が形成されて表示されるまでに、数十分から数時間もの時間を要する場合もあった。
一方、動物などの被検体のCT画像を形成する場合には、例えば体動などの悪影響が少ないCT画像を得ることが望ましい。そのため、形成されたCT画像が例えば体動などの悪影響を受けていることが確認されると、CT撮影をやり直してCT画像を再び形成する場合もあった。
ところが、三次元画像再構成の場合には、上述のように、画像が表示されるまでに数十分から数時間もの時間を要する場合もあり、三次元画像再構成により形成された画像を確認してからCT撮影をやり直すという手法は、時間的に膨大な浪費を伴う。
このような状況において、本願の発明者は、X線CT装置などのX線画像形成装置により形成される画像を予測的に評価する技術について研究開発を重ねてきた。
本発明は、その研究開発の過程において成されたものであり、その目的は、再構成画像の良否を予測的に判断する技術を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の好適な態様のX線画像形成装置は、被検体を周回するように被検体に対してX線を照射して検出することによりX線検出データを得るX線測定部と、略式的な画像形成処理により前記X線検出データからテスト画像を形成するテスト画像形成部と、本式的な画像再構成により前記X線検出データから再構成画像を形成する再構成画像形成部と、を有し、前記再構成画像の完成に先立って、当該再構成画像に対応した前記テスト画像に基づいて、当該再構成画像の良否が予測的に判断される、ことを特徴とする。
望ましい態様において、前記X線測定部は、X線を発生するX線発生器とX線を検出するX線検出器とを備え、前記X線検出器は、二次元的に配列された複数の検出素子を備える、ことを特徴とする。
望ましい態様において、前記再構成画像形成部は、三次元画像再構成により再構成画像を形成する、ことを特徴とする。
望ましい態様において、前記テスト画像形成部は、二次元的に配列された複数の検出素子に含まれる一部の検出素子列から得られるX線検出データからテスト画像を形成する、ことを特徴とする。
望ましい態様において、前記テスト画像形成部は、二次元画像再構成によりテスト画像を形成する、ことを特徴とする。望ましい態様において、前記テスト画像形成部は、三次元画像再構成によりテスト画像を形成する、ことを特徴とする。
望ましい態様において、前記X線画像形成装置は、前記テスト画像を形成してから前記再構成画像を形成する、ことを特徴とする。
望ましい態様において、前記X線画像形成装置は、前記テスト画像と前記再構成画像を並行的に形成する、ことを特徴とする。
本発明により、再構成画像の良否を予測的に判断することが可能になる。
図1は、本発明の好適な実施形態を説明するための図であり、図1には、本発明に係るX線画像形成装置の代表例であるX線CT装置の機能ブロック図が示されている。
X線CT装置は、被検体40に対してX線11を照射して得られる投影データに基づいて被検体40の画像(CT画像)を生成する。本実施形態のX線CT装置は、例えば動物実験で利用されるマウス、ラット、モルモット、ハムスターなどの小動物を被検体40とする場合に好適な構成となっている。但し、例えば、X線発生器10やX線検出器12の構成を変更することにより、人などを被検体40とすることも可能である。
X線発生器10は、被検体40に向けてX線11を発生し、X線検出器12は、そのX線11を検出する。X線発生器10とX線検出器12は、図示しない回転中心軸を間に挟んで対向するように設けられる。その回転中心軸の位置に被検体40が配置され、X線発生器10とX線検出器12が互いの相対的な位置関係を維持したまま被検体40の周囲を回転する。こうして、被検体40を周回するように被検体40に対してX線11を照射して検出する。
図2は、本実施形態のX線発生器10とX線検出器12を示す図である。本実施形態においては、マルチスライス型のX線検出器12が利用される。X線検出器12は、二次元的に配列された複数の検出素子を備えている。つまり、図のX軸方向に沿って直線的にN個(Nチャンネル)の検出素子が配列されて1列の検出素子列が形成され、さらに、図のZ軸方向に沿ってM列に亘って検出素子列が並べられている。
各検出素子列を構成する検出素子の個数(チャンネル数)Nは、例えば500個程度から4000個程度であり、検出素子列の列数Mは、例えば200列程度から300列程度である。もちろん、チャンネル数Nや列数Mは、上述した数値に限定されない。
X線発生器10は、例えば、図2に示すように末広状の立体的なコーンビームのX線11を発生する。そして、被検体40を透過したX線11がX線検出器12によって二次元的に検出される。
CT撮影において、X線発生器10とX線検出器12は、互いの相対的な位置関係を維持しつつ、回転中心軸の位置に配置された被検体40の周囲を回転する。つまり、被検体40を通り図のZ軸に平行な直線を回転中心軸として、X線発生器10とX線検出器12が回転する。そして、その回転内の各角度(回転角度)ごとに、各検出素子によってX線11が検出される。
図1に戻り、画像形成部20は、X線検出器12を介して得られた投影データに基づいて、被検体40の画像データを形成する。そして、形成された画像データに対応した被検体40に関する画像がモニタなどの表示部22に表示される。
本実施形態において、画像形成部20は、2次元画像再構成の機能と3次元画像再構成の機能を備えている。そして、2次元画像再構成により得られるテスト画像に基づいて、3次元画像再構成により得られる3次元再構成画像の良否が予測的に判断される。
図3は、本実施形態のX線CT装置による画像形成処理を説明するためのフローチャートである。図1および図2に示した部分(構成)については、図1および図2に示した符号を利用して、図3のフローチャートの各ステップについて説明する。
まず、小動物などの被検体40に対するCT撮影が実行される(S301)。つまり、X線発生器10とX線検出器12が互いの相対的な位置関係を維持したまま被検体40の周囲を回転し、被検体40を周回するように被検体40に対してX線11を照射してX線11を検出する。これにより、X線検出器12が備えるM列の検出素子列から投影データが得られる。
なお、被検体40の呼吸などに伴う体動の周期をずらしつつ、CT撮影を複数回数(複数回転)に亘って実行し、投影データ内における体動周期成分を低減または除去するようにしてもよい。
CT撮影が実行されると、そのCT撮影により得られた投影データに基づいて、テスト画像が形成される(S302)。つまり、画像形成部20において、投影データに基づいた2次元画像再構成によりテスト画像が形成される。2次元画像再構成には、例えばフーリエ変換法やフィルタ補正逆投影法などの公知の手法が利用される。
また、2次元画像再構成には、M列の検出素子列のうちの一部の検出素子列から得られる投影データがサンプル的に利用される。例えば、Z軸方向に沿って並べられたM列の検出素子列(図2参照)のうち、X線検出器12の中央付近に位置する数列(例えば1〜10列程度)の検出素子列から得られる投影データが利用される。そして、2次元画像再構成により、各検出素子列に対応した断層画像データが形成され、数列の検出素子列に対応した数枚(例えば1〜10枚程度)の断層画像データが形成される。
ちなみに、X線検出器12の中央付近に位置する検出素子列を利用することにより、X線検出器12の両端付近の検出素子列を利用する場合に比べて、アーチファクトの少ない比較的良好な断層画像を形成することができる。また、2次元画像再構成による数枚分の画像処理であるため、例えば数秒以下の処理時間で断層画像を形成することができる。
テスト画像が形成されると、形成されたテスト画像に基づいて、CT撮影が良好であるか否かが確認される(S303)。例えば、テスト画像として形成された数枚の断層画像が表示部22に表示され、ユーザ(検査者)によって画像の内容が確認される。そして、断層画像の確認により、例えば、麻酔などが不完全なためにCT撮影中に被検体40が動いてしまった、被検体40の所望の部位が撮影できていない、画像にノイズが多い、画像の空間分解能が不足している、などの失敗例に該当するか否かが確認される。
テスト画像を利用したユーザの確認により、失敗例に該当する撮影であると判断された場合には、S301からS303の処理が再び実行される。一方、テスト画像を利用したユーザの確認により、失敗例に該当しない良好な撮影であると判断された場合には、S304以降の処理に進む。
良好な撮影であることが確認されると、必要に応じて被検体40が開放される(S304)。そして、良好であると確認されたCT撮影により得られた投影データに基づいて、3次元再構成画像が形成される(S305)。つまり、画像形成部20において、投影データに基づいた3次元画像再構成により再構成画像(3次元再構成画像)が形成される。3次元画像再構成には、例えばフェルドカンプ法などの公知の手法が利用される。
また、3次元画像再構成には、M列の検出素子列の全ての検出素子列から得られる投影データが利用される。なお、M列の検出素子列のうちから、3次元画像再構成に利用される複数の検出素子列(例えば、50〜100列以上)を選択することができる構成としてもよい。3次元画像再構成により、アーチファクトなどが低減された極めて良好な再構成画像(例えば複数の断層画像)が形成され、形成された再構成画像が表示部22に表示される。
なお、テスト画像の形成と再構成画像の形成とを並行的に実行してもよい。例えば、画像形成部20がテスト画像を形成する際に、画像形成部20の処理能力の余力分により3次元画像再構成を並行的に実行し、テスト画像の形成が完了してから、画像形成部20の全処理能力により3次元画像再構成を実行するようにしてもよい。
3次元画像再構成には、例えば数十分から数時間もの時間を要する場合もあるが、本実施形態においては、2次元画像再構成により得られるテスト画像に基づいて、CT撮影の良否が確認され、3次元画像再構成により得られる再構成画像の良否が予測的に確認されているため、3次元画像再構成に要する時間を浪費することが低減される。
以上、本発明の好適な実施形態を説明したが、上述した実施形態は、あらゆる点で単なる例示にすぎず、本発明の範囲を限定するものではない。本発明は、その本質を逸脱しない範囲で各種の変形形態を包含する。例えば、2次元画像再構成に換えて、部分的な3次元画像再構成によりテスト画像を形成してもよい。つまり、例えば、複数の検出素子列のうちの中央付近の10列程度の検出素子列から得られる投影データを利用して、3次元画像再構成によりテスト画像を形成してもよい。10列程度の検出素子列を利用する3次元画像再構成であれば、比較的高速に再構成が可能である。
10 X線発生器、12 X線検出器、20 画像形成部。
Claims (8)
- 被検体を周回するように被検体に対してX線を照射して検出することによりX線検出データを得るX線測定部と、
略式的な画像形成処理により前記X線検出データからテスト画像を形成するテスト画像形成部と、
本式的な画像再構成により前記X線検出データから再構成画像を形成する再構成画像形成部と、
を有し、
前記再構成画像の完成に先立って、当該再構成画像に対応した前記テスト画像に基づいて、当該再構成画像の良否が予測的に判断される、
ことを特徴とするX線画像形成装置。 - 請求項1に記載のX線画像形成装置において、
前記X線測定部は、X線を発生するX線発生器とX線を検出するX線検出器とを備え、
前記X線検出器は、二次元的に配列された複数の検出素子を備える、
ことを特徴とするX線画像形成装置。 - 請求項2に記載のX線画像形成装置において、
前記再構成画像形成部は、三次元画像再構成により再構成画像を形成する、
ことを特徴とするX線画像形成装置。 - 請求項3に記載のX線画像形成装置において、
前記テスト画像形成部は、二次元的に配列された複数の検出素子に含まれる一部の検出素子列から得られるX線検出データからテスト画像を形成する、
ことを特徴とするX線画像形成装置。 - 請求項4に記載のX線画像形成装置において、
前記テスト画像形成部は、二次元画像再構成によりテスト画像を形成する、
ことを特徴とするX線画像形成装置。 - 請求項4に記載のX線画像形成装置において、
前記テスト画像形成部は、三次元画像再構成によりテスト画像を形成する、
ことを特徴とするX線画像形成装置。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載のX線画像形成装置において、
前記テスト画像を形成してから前記再構成画像を形成する、
ことを特徴とするX線画像形成装置。 - 請求項1から6のいずれか1項に記載のX線画像形成装置において、
前記テスト画像と前記再構成画像を並行的に形成する、
ことを特徴とするX線画像形成装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008307083A JP2010131044A (ja) | 2008-12-02 | 2008-12-02 | X線画像形成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2008307083A JP2010131044A (ja) | 2008-12-02 | 2008-12-02 | X線画像形成装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010131044A true JP2010131044A (ja) | 2010-06-17 |
Family
ID=42343009
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2008307083A Pending JP2010131044A (ja) | 2008-12-02 | 2008-12-02 | X線画像形成装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010131044A (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013111710A1 (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-01 | 株式会社 東芝 | X線ct装置 |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002365239A (ja) * | 2001-06-05 | 2002-12-18 | Shimadzu Corp | コーンビームct装置 |
JP2003153893A (ja) * | 2001-11-21 | 2003-05-27 | Hitachi Medical Corp | 断層写真像の作成装置 |
JP2004267601A (ja) * | 2003-03-11 | 2004-09-30 | Hitachi Medical Corp | X線ct装置 |
JP2005137472A (ja) * | 2003-11-05 | 2005-06-02 | Canon Inc | 放射線画像処理装置、放射線画像処理方法、プログラム及びコンピュータ可読媒体 |
-
2008
- 2008-12-02 JP JP2008307083A patent/JP2010131044A/ja active Pending
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002365239A (ja) * | 2001-06-05 | 2002-12-18 | Shimadzu Corp | コーンビームct装置 |
JP2003153893A (ja) * | 2001-11-21 | 2003-05-27 | Hitachi Medical Corp | 断層写真像の作成装置 |
JP2004267601A (ja) * | 2003-03-11 | 2004-09-30 | Hitachi Medical Corp | X線ct装置 |
JP2005137472A (ja) * | 2003-11-05 | 2005-06-02 | Canon Inc | 放射線画像処理装置、放射線画像処理方法、プログラム及びコンピュータ可読媒体 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2013111710A1 (ja) * | 2012-01-27 | 2013-08-01 | 株式会社 東芝 | X線ct装置 |
JP2013172948A (ja) * | 2012-01-27 | 2013-09-05 | Toshiba Corp | X線ct装置 |
US9538972B2 (en) | 2012-01-27 | 2017-01-10 | Toshiba Medical Systems Corporation | X-ray CT apparatus |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7561659B2 (en) | Method for reconstructing a local high resolution X-ray CT image and apparatus for reconstructing a local high resolution X-ray CT image | |
JP5280450B2 (ja) | X線ct画像形成方法及びそれを用いたx線ct装置 | |
EP2041606B1 (en) | Energy spectrum reconstruction | |
JP2007139783A (ja) | 直線軌跡走査を採用した画像復元システム及び方法 | |
CN104768468A (zh) | X射线ct装置以及其断层图像拍摄方法 | |
JP2007181623A (ja) | X線ct装置 | |
WO2007110795A2 (en) | Effective dual-energy x-ray attenuation measurement | |
JP2009507544A (ja) | Ct用の直接の測定及び散乱補正 | |
JP2009080055A (ja) | 放射線非破壊検査システム及び配管の検査方法 | |
JP4440588B2 (ja) | 周期的に運動する被検体のct画像の形成装置およびct装置 | |
CN101175439A (zh) | 执行超短扫描和对最新数据的更强加权的连续计算机层析成像 | |
JP3897925B2 (ja) | コーンビームct装置 | |
JP2008275352A (ja) | 配管の検査方法及び配管の検査装置 | |
JP2007252898A (ja) | 画像表示装置及びx線ct装置 | |
JP2004113785A (ja) | コンピュータ断層撮影法における画像形成方法およびこの方法を実施するためのct装置 | |
JP2008545135A (ja) | 多重散乱補正 | |
EP2711695B1 (en) | Method of getting a tomogram used by X-ray computed tomography and X-ray computed tomography system based on its method | |
JP4752468B2 (ja) | 断面像再構成装置およびそれを用いたx線撮影装置 | |
JP2010131044A (ja) | X線画像形成装置 | |
JP2005080918A (ja) | 放射線断層画像撮影装置と放射線断層画像撮影方法および画像生成装置と画像生成方法 | |
JP2021003240A (ja) | X線トモシンセシス装置、画像処理装置、および、プログラム | |
JP2006187453A (ja) | X線ct装置 | |
JP2007307125A (ja) | 画像診断装置 | |
JP2010185888A (ja) | 放射線非破壊検査システム及び配管の検査方法 | |
JP2008054831A (ja) | 放射線撮影装置及び放射線撮影方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20100927 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20120531 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20120710 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20121106 |