JP4858617B2 - 断層撮影装置 - Google Patents
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Description
すなわち、この発明の断層撮影装置は、断層撮影による断層画像を取得する断層撮影装置であって、(a)X線が透過することによる減弱に関する物理量である減弱物理量を測定する減弱物理量測定手段と、(b)所定の値のフィルタ長さを想定することで、算出された前記減弱物理量である算出減弱物理量を算出調整する減弱物理量算出調整手段と、(c)前記減弱物理量測定手段で測定された減弱物理量である透過長での測定減弱物理量と、前記減弱物理量算出調整手段で算出調整されたその透過長での算出減弱物理量とが一致する前記フィルタ長さを算出して決定することで、前記算出減弱物理量を最終的に算出調整するフィルタ長算出手段と、 (d)前記減弱物理量測定手段で測定された少なくとも2つの透過長での測定減弱物理量と、これら透過長での前記最終的に算出調整された算出減弱物理量との比に基づいて、減弱物理量を補正するための補正関数を算出する補正関数算出手段と、(e)その補正関数算出手段で算出された補正関数によって補正された減弱物理量に基づいて、断層撮影で必要とする透過物質の透過長を、前記減弱物理量に変換する透過長・減弱物理量変換関数の逆関数によって算出する透過長算出手段とを備え、その透過長算出手段によって算出された透過長に基づいて断層画像を取得することを特徴とするものである。
32 … フィルタ長算出部
33 … 減弱量算出調整部
34 … 減弱補正関数算出部
35 … 透過長算出部
断層撮影(CTデータ収集)で必要とする透過物質の透過長を透過長算出部35は算出する。そのために、下記のステップS1〜S6の校正データを収集する。
X線検出器2の感度特性、X線スペクトルなどから、上記(3)式を用いて検出信号エネルギー分布Signal(e)を算出する。この検出信号エネルギー分布Signal(e)は、予め求められるパラメータであるので、検出信号エネルギー分布Signal(e)を予め求めておけば、ステップS1をその都度行わなくてもよい。
被検体Mとしてファントム(アクリル板など)を用いて、校正データ収集のためのファントム撮影を行う。具体的には、透過長をそれぞれ変えてX線検出器2によって減弱量を測定する。その測定された減弱量を測定減弱量として、X線検出器2で測定された少なくとも2つの透過長での測定減弱量を取得する。本実施例では、上述したように2つの透過長K1,K2での測定減弱量を取得する。
考慮されていない材質を想定し、その材質のフィルタを適切なフィルタ長Kimaginaryで透過させたと考えることで、減弱量算出調整部33は上記(5)式を用いてステップS1での検出信号エネルギー分布Signal(e)を変更する。変更された検出信号エネルギー分布Signal(e)を用いて上記(4)式から減弱算出関数Att(Kphantom)を算出することで、減弱量算出調整部33は算出減弱量を算出調整する。そして、ステップS2でX線検出器2で測定された透過長K1での測定減弱量と、その透過長K1での算出減弱量Att(K1)とが一致するフィルタ長Kimaginaryをフィルタ長算出部32が算出する。
このように、ステップS3でフィルタ長Kimaginaryを算出することで、減弱算出関数Att(Kphantom)を減弱量算出調整部33が最終的に算出調整する。
減弱補正関数算出部34は、ステップS2でX線検出器2で測定された2つの透過長K1,K2での測定減弱量と、これら透過長K1,K2での最終的に算出調整(ステップS4)後の算出減弱量Att(K1),Att(K2)との比に基づいて、上記(6)式を用いて減弱補正関数f(Ln)を算出する。
断層撮影で必要とする透過物質である水の線減弱係数を上記(4)式に代入して、水の透過長に対する減弱量を算出調整し、ステップS6で算出された減弱補正関数f(Ln)を用いてその減弱量を補正して、補正された減弱量を算出する。その透過物質の他の透過長でも同様の手順で、補正された減弱量を算出する。補正された減弱量と各々の透過長Kphantomとを対応づけて、逆関数を求めるためのルックアップテーブル(すなわち逆関数情報)をCT撮像(すなわちX線CT装置による断層撮影)に先駆けて作成しておく。一度作成しておけば、毎回、CT撮像の前に行う必要はない。
ステップS6で作成されたルックアップテーブルを用いて、減弱量あるいは減弱値から透過長を求める。
そして、この透過長に基づいて再構成処理部36は逆問題を解いて再構成処理を行い透過物質の分布を求めることで、断層画像(再構成画像)を取得する。
Claims (4)
- 断層撮影による断層画像を取得する断層撮影装置であって、(a)X線が透過することによる減弱に関する物理量である減弱物理量を測定する減弱物理量測定手段と、(b)所定の値のフィルタ長さを想定することで、算出された前記減弱物理量である算出減弱物理量を算出調整する減弱物理量算出調整手段と、(c)前記減弱物理量測定手段で測定された減弱物理量である透過長での測定減弱物理量と、前記減弱物理量算出調整手段で算出調整されたその透過長での算出減弱物理量とが一致する前記フィルタ長さを算出して決定することで、前記算出減弱物理量を最終的に算出調整するフィルタ長算出手段と、 (d)前記減弱物理量測定手段で測定された少なくとも2つの透過長での測定減弱物理量と、これら透過長での前記最終的に算出調整された算出減弱物理量との比に基づいて、減弱物理量を補正するための補正関数を算出する補正関数算出手段と、(e)その補正関数算出手段で算出された補正関数によって補正された減弱物理量に基づいて、断層撮影で必要とする透過物質の透過長を、前記減弱物理量に変換する透過長・減弱物理量変換関数の逆関数によって算出する透過長算出手段とを備え、その透過長算出手段によって算出された透過長に基づいて断層画像を取得することを特徴とする断層撮影装置。
- 請求項1に記載の断層撮影装置において、前記減弱物理量測定手段で測定された2つの透過長での測定減弱物理量と、これら透過長での前記減弱物理量算出調整手段で算出調整された算出減弱物理量との比を2つの透過長間で互いに結ぶ一次式で、前記補正関数を一次関数で近似して表すことで、前記補正関数算出手段は補正関数を算出することを特徴とする断層撮影装置。
- 請求項1に記載の断層撮影装置において、前記減弱物理量測定手段で測定された少なくとも2つの透過長での測定減弱物理量と、これら透過長での前記減弱物理量算出調整手段で算出調整された算出減弱物理量との比を用いて最小自乗法によって前記補正関数を求めることで、前記補正関数算出手段は補正関数を算出することを特徴とする断層撮影装置。
- 請求項1から請求項3のいずれかに記載の断層撮影装置において、前記減弱物理量測定手段で測定された少なくとも2つの透過長での測定減弱物理量のうち、1つの透過長での測定減弱物理量を、前記フィルタ長算出手段および補正関数算出手段で兼用することを特徴とする断層撮影装置。
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