特許 5872212 マルチスライスＣＴ装置及びデータ前処理方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5872212

(24)【登録日】2016年1月22日

(45)【発行日】2016年3月1日

(54)【発明の名称】マルチスライスＣＴ装置及びデータ前処理方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/03 20060101AFI20160216BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/03 350S

【請求項の数】10

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2011-195595(P2011-195595)

(22)【出願日】2011年9月8日

(65)【公開番号】特開2013-56010(P2013-56010A)

(43)【公開日】2013年3月28日

【審査請求日】2014年8月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】594164542

【氏名又は名称】東芝メディカルシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110001380

【氏名又は名称】特許業務法人東京国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】中西 知

【審査官】 安田 明央

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００５−２７９２８２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２００７／１４８７２５（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／００−６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

Ｘ線を発生するＸ線源と、
前記Ｘ線を検出する複数列の検出素子を備えるマルチスライス検出器と、
前記Ｘ線源と前記マルチスライス検出器とで、コンベンショナルスキャンを実行するスキャン実行手段と、
前記マルチスライス検出器の中央チャンネルでは、隣接する複数列のうち中央列の再構成前データに与えられる重みは高い一方で前記複数列のうち中央列の両側列の再構成前データに与えられる重みは低く、かつ、前記複数列が前記中央チャンネルから端チャンネルに向かうに従って前記中央列の再構成前データに与えられる重みが低下する一方で前記両側列の再構成前データに与えられる重みが高くなる重み係数を設定する重み係数設定手段と、
前記複数列が前記マルチスライス検出器の中心列から端列に向かうに従って前記複数列のうち前記中央列及び前記両側列の再構成前データに与えられる重みが高くなるように前記重み係数を補正する補正手段と、
前記スキャンによって収集された再構成前データを、前記補正後の重み係数に基づいて列方向に関してフィルタリングする列方向フィルタリング手段と、
前記フィルタリングされた再構成前データに基づいて画像を再構成する画像再構成手段と、
を有するマルチスライスＣＴ装置。

【請求項2】

前記重み係数設定手段は、前記重み係数を第１重み係数として設定し、
前記補正手段は、前記マルチスライス検出器の中心列から端列に向かうに従って前記重みが高くなる第２重み係数を設定し、前記第１重み係数及び前記第２重み係数に基づいて、前記補正後の重み係数としての第３重み係数を生成する請求項１に記載のマルチスライスＣＴ装置。

【請求項3】

前記補正手段は、前記第２重み係数を、前記マルチスライス検出器の中心列から端列に向かうに従って前記重みが直線的又は曲線的に高くなるように設定する請求項２に記載のマルチスライスＣＴ装置。

【請求項4】

前記列方向フィルタリング手段は、前記再構成前データとしての生データを、前記補正後の重み係数に基づいて列方向に関してフィルタリングして投影データを生成し、
前記画像再構成手段は、前記投影データに基づいて画像を再構成する請求項１に記載のマルチスライスＣＴ装置。

【請求項5】

前記補正手段は、前記マルチスライス検出器の中央列では前記重みがゼロとなるように前記重み係数を補正する請求項１に記載のマルチスライスＣＴ装置。

【請求項6】

マルチスライス検出器の中央チャンネルでは、隣接する複数列のうち中央列の再構成前データに与えられる重みは高い一方で前記複数列のうち中央列の両側列の再構成前データに与えられる重みは低く、かつ、前記複数列が前記中央チャンネルから端チャンネルに向かうに従って前記中央列の再構成前データに与えられる重みが低下する一方で前記両側列の再構成前データに与えられる重みが高くなる重み係数を設定し、
前記複数列が前記マルチスライス検出器の中心列から端列に向かうに従って前記複数列のうち前記中央列及び前記両側列の再構成前データに与えられる重みが高くなるように前記重み係数を補正し、
コンベンショナルスキャンによって収集された再構成前データを、前記補正後の重み係数に基づいて列方向に関してフィルタリングするデータ前処理方法。

【請求項7】

前記重み係数を設定するステップは、前記重み係数を第１重み係数として設定し、
前記補正するステップは、前記マルチスライス検出器の中心列から端列に向かうに従って前記重みが高くなる第２重み係数を設定し、前記第１重み係数及び前記第２重み係数に基づいて、前記補正後の重み係数としての第３重み係数を生成する請求項６に記載のデータ前処理方法。

【請求項8】

前記補正するステップは、前記第２重み係数を、前記マルチスライス検出器の中心列から端列に向かうに従って前記重みが直線的又は曲線的に高くなるように設定する請求項７に記載のデータ前処理方法。

【請求項9】

前記列方向にフィルタリングするステップは、前記再構成前データとしての生データを、前記補正後の重み係数に基づいて列方向に関してフィルタリングして投影データを生成する請求項６に記載のデータ前処理方法。

【請求項10】

前記補正するステップは、前記マルチスライス検出器の中央列では前記重みがゼロとなるように前記重み係数を補正する請求項６に記載のデータ前処理方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明に係る本実施形態は、Ｘ線を被検体に照射して得られるデータを基に画像を再構成するマルチスライスＣＴ（ｃｏｍｐｕｔｅｒｉｚｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置及びデータ前処理方法に関する。

【背景技術】

【0002】

Ｘ線ＣＴ装置は、被検体を透過したＸ線の強度に基づいて、被検体についての情報を画像により提供するものであり、疾病の診断・治療や手術計画等を初めとする多くの医療行為において重要な役割を果たしている。

【0003】

Ｘ線ＣＴ装置には、マルチスライス検出器を備えたマルチスライスＣＴ（ＡＤＣＴ：ａｒｅａ ｄｅｔｅｃｔｏｒ ｃｏｍｐｕｔｅｄ ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ）装置がある。マルチスライスＣＴ装置を用いて球状やドーム状の被検体をヘリカルスキャンすると、画像上に風車状のアーチファクト（ｗｉｎｄｍｉｌｌ ａｒｔｉｆａｃｔ）が現れる。風車状のアーチファクトは、再構成において複数列の検出素子のデータが巧みに組み合わさることによって引き起こされる。マルチスライスＣＴ装置による再構成では、３６０°全周において、常に同じ検出素子が用いられず、検出素子間のデータを角度に応じて補間することから、検出素子の各列のデータを乗り換えるような状態となる。この乗り換えの境界が複数存在するために風車状のアーチファクトが画像上に現れる。

【0004】

なお、本発明に関連する先行技術文献として、生データに対するフィルタリングを行なうことにより風車状のアーチファクトを低減する技術がある（例えば、特許文献１参照。）。特許文献１では、ヘリカルスキャンにおける風車状のアーチファクト対策として、ｃｈａｎｎｅｌ−ｄｅｐｅｎｄｅｎｔである列方向のフィルタリングを導入している。

【0005】

しかし、風車状のアーチファクトはヘリカルスキャン固有のものではなく、コンベンショナルスキャンにおける円軌道（ＣＦＫ：ｃｉｒｃｕｌａｒ ｆｅｌｄｋａｍｐ）再構成において、特にコーン角端において顕著に発生する。その理由は、ヘリカルスキャンと同様に列方向のアンダーサンプリングであり、原理的に解決するためには列方向のｆｌｙｉｎｇ ｆｏｃｕｓが必要になる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特願２００５−２７９２８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

先述のように、コンベンショナルスキャンにおける円軌道再構成においては、コーン角中心では風車状のアーチファクトは原理的に発生せず、マルチスライス検出器の中心列から端列にかけて顕著に発生するという傾向がある。よって、マルチスライス検出器の中心列から離れた端列付近で生成された生データに対してヘリカルスキャンにおける従来技術をコンベンショナルスキャンに適用すると、画像上のアーチファクト低減効果を得ることができる。

【0008】

しかしながら、マルチスライス検出器の中心列付近で生成された生データに対してヘリカルスキャンにおける従来技術をコンベンショナルスキャンに適用すると、風車状のアーチファクトが発生していない領域に対しても処理が施されることになる。その結果として、マルチスライス検出器の中心列付近の列の検出素子によって得られた画像に、不用意な空間分解能劣化を引き起こしてしまう。

【課題を解決するための手段】

【0009】

本実施形態のマルチスライスＣＴ装置は、上述した課題を解決するために、Ｘ線を発生するＸ線源と、前記Ｘ線を検出する複数列の検出素子を備えるマルチスライス検出器と、前記Ｘ線源と前記マルチスライス検出器とで、コンベンショナルスキャンを実行するスキャン実行手段と、前記マルチスライス検出器の中央チャンネルでは、隣接する複数列のうち中央列の再構成前データに与えられる重みは高い一方で前記複数列のうち中央列の両側列の再構成前データに与えられる重みは低く、かつ、前記複数列が前記中央チャンネルから端チャンネルに向かうに従って前記中央列の再構成前データに与えられる重みが低下する一方で前記両側列の再構成前データに与えられる重みが高くなる重み係数を設定する重み係数設定手段と、前記複数列が前記マルチスライス検出器の中心列から端列に向かうに従って前記複数列のうち前記中央列及び前記両側列の再構成前データに与えられる重みが高くなるように前記重み係数を補正する補正手段と、前記スキャンによって収集された再構成前データを、前記補正後の重み係数に基づいて列方向に関してフィルタリングする列方向フィルタリング手段と、前記フィルタリングされた再構成前データに基づいて画像を再構成する画像再構成手段と、を有する。

【0010】

本実施形態のデータ前処理方法は、上述した課題を解決するために、マルチスライス検出器の中央チャンネルでは、隣接する複数列のうち中央列の再構成前データに与えられる重みは高い一方で前記複数列のうち中央列の両側列の再構成前データに与えられる重みは低く、かつ、前記複数列が前記中央チャンネルから端チャンネルに向かうに従って前記中央列の再構成前データに与えられる重みが低下する一方で前記両側列の再構成前データに与えられる重みが高くなる重み係数を設定し、前記複数列が前記マルチスライス検出器の中心列から端列に向かうに従って前記複数列のうち前記中央列及び前記両側列の再構成前データに与えられる重みが高くなるように前記重み係数を補正し、コンベンショナルスキャンによって収集された再構成前データを、前記補正後の重み係数に基づいて列方向に関してフィルタリングする。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】本実施形態のマルチスライスＣＴ装置を示す構成図。

【図2】本実施形態のマルチスライスＣＴ装置の機能を示すブロック図。

【図3】（ａ），（ｂ）は、第２重み係数の例を示す図。

【図4】従来の重み係数を説明するための図。

【図5】本実施形態の重み係数（補正後の第１重み係数）を説明するための図。

【図6】本実施形態のマルチスライスＣＴ装置の動作を示すフローチャート。

【発明を実施するための形態】

【0012】

本実施形態のマルチスライスＣＴ装置及びデータ前処理方法について、添付図面を参照して説明する。なお、本実施形態のマルチスライスＣＴ装置には、Ｘ線管とマルチスライス検出器とが１体として被検体の周囲を回転する回転／回転（ＲＯＴＡＴＥ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプと、リング状に多数の検出素子がアレイされ、Ｘ線管のみが被検体の周囲を回転する固定／回転（ＳＴＡＴＩＯＮＡＲＹ／ＲＯＴＡＴＥ）タイプ等様々なタイプがあり、いずれのタイプでも本発明を適用可能である。ここでは、現在、主流を占めている回転／回転タイプとして説明する。

【0013】

また、入射Ｘ線を電荷に変換するメカニズムは、シンチレータ等の蛍光体でＸ線を光に変換し更にその光をフォトダイオード等の光電変換素子で電荷に変換する間接変換形と、Ｘ線による半導体内の電子正孔対の生成及びその電極への移動すなわち光導電現象を利用した直接変換形とが主流である。

【0014】

加えて、近年では、Ｘ線管とマルチスライス検出器との複数のペアを回転リングに搭載したいわゆる多管球型のマルチスライスＣＴ装置の製品化が進み、その周辺技術の開発が進んでいる。本実施形態のマルチスライスＣＴ装置は、従来からの一管球型のマルチスライスＣＴ装置であっても、多管球型のマルチスライスＣＴ装置であってもいずれにも適用可能である。ここでは、一管球型のマルチスライスＣＴ装置として説明する。

【0015】

図１は、本実施形態のマルチスライスＣＴ装置を示す構成図である。

【0016】

図１は、本実施形態のマルチスライスＣＴ装置１を示す。マルチスライスＣＴ装置１は、大きくは、スキャナ装置１１及び画像処理装置（コンソール）１２によって構成される。マルチスライスＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、通常は検査室に設置され、患者Ｏの撮影部位（被検体）に関するＸ線の透過データを生成するために構成される。一方、画像処理装置１２は、通常は検査室に隣接する制御室に設置され、透過データを基に投影データを生成して再構成画像の生成・表示を行なうために構成される。

【0017】

マルチスライスＣＴ装置１のスキャナ装置１１は、Ｘ線管（Ｘ線源）２１、絞り２２、マルチスライス検出器２３、ＤＡＳ（ｄａｔａ ａｃｑｕｉｓｉｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ）２４、回転部２５、高電圧電源２６、絞り駆動装置２７、回転駆動装置２８、天板３０、天板駆動装置３１、及びコントローラ３２を設ける。

【0018】

Ｘ線管２１は、高電圧電源２６から供給された管電圧に応じて金属製のターゲットに電子線を衝突させることでＸ線を発生させ、マルチスライス検出器２３に向かって照射する。Ｘ線管２１から照射されるＸ線によって、ファンビームＸ線やコーンビームＸ線が形成される。Ｘ線管２１は、高電圧電源２６を介したコントローラ３２による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力が供給される。

【0019】

絞り２２は、絞り駆動装置２７によって、Ｘ線管２１から照射されるＸ線のスライス方向（ｚ軸方向）の照射範囲を調整する。すなわち、絞り駆動装置２７によって絞り２２の開口を調整することによって、スライス方向のＸ線照射範囲を変更できる。

【0020】

マルチスライス検出器２３は、マトリクス状、すなわち、チャンネル方向に複数、及びスライス方向に複数の検出素子を有する２次元アレイ型の検出器である。マルチスライス検出器２３は、Ｘ線管２１から照射され、患者Ｏを透過したＸ線を検出する。

【0021】

ＤＡＳ２４は、マルチスライス検出器２３の各検出素子が検出する透過データの信号を増幅してデジタル信号に変換する。ＤＡＳ２４の出力データは、スキャナ装置１１のコントローラ３２を介して画像処理装置１２に供給される。

【0022】

回転部２５は、Ｘ線管２１、絞り２２、マルチスライス検出器２３、及びＤＡＳ２４を一体として保持する。回転部２５は、Ｘ線管２１とマルチスライス検出器２３とを対向させた状態で、Ｘ線管２１、絞り２２、マルチスライス検出器２３、及びＤＡＳ２４を一体として患者Ｏの周りに回転できるように構成されている。なお、回転部２５の回転中心軸と平行な方向をｚ軸方向、そのｚ軸方向に直交する平面をｘ軸方向、ｙ軸方向で定義する。

【0023】

高電圧電源２６は、コントローラ３２による制御によって、Ｘ線の照射に必要な電力をＸ線管２１に供給する。

【0024】

絞り駆動装置２７は、コントローラ３２による制御によって、絞り２２におけるＸ線のスライス方向の照射範囲を調整する機構を有する。

【0025】

回転駆動装置２８は、コントローラ３２による制御によって、回転部２５がその位置関係を維持した状態で空洞部の周りを回転するように回転部２５を回転させる機構を有する。

【0026】

天板３０は、患者Ｏを載置可能である。

【0027】

天板駆動装置３１は、コントローラ３２による制御によって、天板３０をｙ軸方向に沿って昇降動させると共に、ｚ軸方向に沿って進入／退避動させる機構を有する。回転部２５の中央部分は開口を有し、その開口部の天板３０に載置された患者Ｏが挿入される。

【0028】

コントローラ３２は、ＣＰＵ（ｃｅｎｔｒａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｕｎｉｔ）、及びメモリによって構成される。コントローラ３２は、マルチスライス検出器２３、ＤＡＳ２４、高電圧電源２６、絞り駆動装置２７、回転駆動装置２８、及び天板駆動装置３１等の制御を行なってスキャンを実行させる。

【0029】

マルチスライスＣＴ装置１の画像処理装置１２は、コンピュータをベースとして構成されており、ネットワーク（ｌｏｃａｌ ａｒｅａ ｎｅｔｗｏｒｋ）Ｎと相互通信可能である。画像処理装置１２は、大きくは、ＣＰＵ４１、メモリ４２、ＨＤＤ（ｈａｒｄ ｄｉｓｃ ｄｒｉｖｅ）４３、入力装置４４、及び表示装置４５等の基本的なハードウェアから構成される。ＣＰＵ４１は、共通信号伝送路としてのバスを介して、画像処理装置１２を構成する各ハードウェア構成要素に相互接続されている。なお、画像処理装置１２は、記憶媒体ドライブ４６を具備する場合もある。

【0030】

ＣＰＵ４１は、半導体で構成された電子回路が複数の端子を持つパッケージに封入されている集積回路（ＬＳＩ）の構成をもつ制御装置である。医師や検査技師等の操作者によって入力装置４４が操作等されることにより指令が入力されると、ＣＰＵ４１は、メモリ４２に記憶しているプログラムを実行する。又は、ＣＰＵ４１は、ＨＤＤ４３に記憶しているプログラム、ネットワークＮから転送されてＨＤＤ４３にインストールされたプログラム、又は記憶媒体ドライブ４６に装着された記憶媒体から読み出されてＨＤＤ４３にインストールされたプログラムを、メモリ４２にロードして実行する。

【0031】

メモリ４２は、ＲＯＭ（ｒｅａｄ ｏｎｌｙ ｍｅｍｏｒｙ）及びＲＡＭ（ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）等の要素を兼ね備える構成をもつ記憶装置である。メモリ４２は、ＩＰＬ（ｉｎｉｔｉａｌ ｐｒｏｇｒａｍ ｌｏａｄｉｎｇ）、ＢＩＯＳ（ｂａｓｉｃ ｉｎｐｕｔ／ｏｕｔｐｕｔ ｓｙｓｔｅｍ）及びデータを記憶したり、ＣＰＵ４１のワークメモリやデータの一時的な記憶に用いられたりする。

【0032】

ＨＤＤ４３は、磁性体を塗布又は蒸着した金属のディスクが着脱不能で内蔵されている構成をもつ記憶装置である。ＨＤＤ４３は、画像処理装置１２にインストールされたプログラム（アプリケーションプログラムの他、ＯＳ（ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ）等も含まれる）や、投影データや画像データを記憶する記憶装置である。また、ＯＳに、操作者に対する情報の表示にグラフィックを多用し、基礎的な操作を入力装置４４によって行なうことができるＧＵＩ（ｇｒａｐｈｉｃａｌ ｕｓｅｒ ｉｎｔｅｒｆａｃｅ）を提供させることもできる。

【0033】

入力装置４４は、操作者によって操作が可能なポインティングデバイスであり、操作に従った入力信号がＣＰＵ４１に送られる。

【0034】

表示装置４５は、図示しない画像合成回路、ＶＲＡＭ（ｖｉｄｅｏ ｒａｎｄｏｍ ａｃｃｅｓｓ ｍｅｍｏｒｙ）、及びディスプレイ等を含んでいる。画像合成回路は、画像データに種々のパラメータの文字データ等を合成した合成データを生成する。ＶＲＡＭは、合成データを、ディスプレイに表示する表示画像データとして展開する。ディスプレイは、液晶ディスプレイやＣＲＴ（ｃａｔｈｏｄｅ ｒａｙ ｔｕｂｅ）等によって構成され、表示画像データを表示画像として順次表示する。

【0035】

記憶媒体ドライブ４６は、記憶媒体の着脱が可能となっており、記憶媒体に記憶されたデータ（プログラムを含む）を読み出してバス上に出力し、また、バスを介して供給されるデータを記憶媒体に書き込む。このような記憶媒体は、いわゆるパッケージソフトウエアとして提供することができる。

【0036】

画像処理装置１２は、スキャナ装置１１のＤＡＳ２４から入力された生データに対して対数変換処理や、感度補正等の補正処理（前処理）を行なって投影データを生成してＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶させる。また、画像処理装置１２は、前処理された投影データに対して散乱線の除去処理を行なう。画像処理装置１２は、Ｘ線曝射範囲内の投影データの値に基づいて散乱線の除去を行なうものであり、散乱線補正を行なう対象の投影データ又はその隣接投影データの値の大きさから推定された散乱線を、対象となる投影データから減じて散乱線補正を行なう。画像処理装置１２は、補正された投影データを基にセグメント再構成することで画像データを生成してＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶させる。

【0037】

図２は、本実施形態のマルチスライスＣＴ装置１の機能を示すブロック図である。

【0038】

図１に示すＣＰＵ４１（又は、コントローラ３２）がプログラムを実行することによって、マルチスライスＣＴ装置１は、図２に示すように、スキャン実行部６１、投影データ生成部（前処理部）６２、及び画像再構成部６３として機能する。なお、マルチスライスＣＴ装置１を構成する各要素６１乃至６３は、ＣＰＵ４１がプログラムを実行することによって機能するものとするが、その場合に限定されるものではない。マルチスライスＣＴ装置１を構成する各要素６１乃至６３の全部又は一部をハードウェアとしてマルチスライスＣＴ装置１に設ける場合であってもよい。

【0039】

スキャン実行部６１は、スキャナ装置１１のコントローラ３２を制御して、スキャン条件に従って天板３０上の患者Ｏの撮影部位を含む領域に対してコンベンショナルスキャン（非ヘリカルスキャン、ボリュームスキャン）を実行する機能を有する。

【0040】

投影データ生成部６２は、スキャン実行部６１によって実行されたスキャンによって収集された、マルチスライス検出器２３における複数列の検出素子に相当する生データを前処理して、複数列の検出素子に相当する投影データを生成する機能を有する。投影データ生成部６２は、第１重み係数設定部６２ａ、第２重み係数設定部６２ｂ、第１重み係数補正部６２ｃ、及び列方向フィルタリング部６２ｄを有する。

【0041】

第１重み係数設定部６２ａは、マルチスライス検出器２３の中央チャンネルでは、中央列の生データに与えられる重みは高い一方、中央列の両側列の生データに与えられる重みは低く、かつ、中央チャンネルから端チャンネルに向かうに従って中央列の生データに与えられる重みが低下する一方、両側列の生データに与えられる重みが高くなる第１重み係数を設定する機能を有する。

【0042】

例えば、マルチスライス検出器２３の近傍３列の生データを列方向に重み付け加算する場合を考える。第１重み係数は、検出素子（チャンネル）が対応する画素の回転中心からの半径に依存して変化する。つまり、重みは、ビュー及び列と共に、チャンネル方向に関しても依存して変化する。回転中心ではフィルタ特性により鮮鋭度が高く、つまり中央列のデータ支配を高く、回転中心から離れるに従って、鮮鋭度が低くされる。重みの組み合わせを（一方の側の列の生データに対する重み，中央列の生データに対する重み，他方の側の列の生データに対する重み）と表記するものとすると、回転中心（中心チャンネル）では、（０，１，０）で与えられ、最端チャンネルには（０．３，０．４，０．３）で与えられる。その間は、（０，１，０）から（０．３，０．４，０．３）に向かって徐々に変化される。

【0043】

第２重み係数設定部６２ｂは、マルチスライス検出器２３の中心列から端列に向かうに従って高くなる第２重み係数を設定する機能を有する。

【0044】

図３（ａ），（ｂ）は、第２重み係数の例を示す図である。

【0045】

図３（ａ），（ｂ）に示すように、第２重み係数設定部６２ｂは、第１重み係数が中心列から端列に向かうに従って高くなるように第１重み係数を重み付け加算するための第２重み係数を設定する。よって、マルチスライス検出器２３の中央列（コーン角中心）では第１重み係数によるフィルタリング強度がゼロとなり、中央列から離れれば離れるほど、第１重み係数によるフィルタリング強度が得られるようになる。

【0046】

図２に示す第１重み係数補正部６２ｃは、第１重み係数設定部６２ａによって設定された第１重み係数を、第２重み係数設定部６２ｂによって設定された第２重み係数によって補正することで、補正後の第１重み係数を生成する機能を有する。

【0047】

図４は、従来の重み係数を説明するための図である。

【0048】

図４は、従来のマルチスライス検出器１２３と、マルチスライス検出器１２３の位置毎に設定される重み係数とを示す。従来の重み係数は、本実施形態の第１重み係数に相当する。マルチスライス検出器１２３の中央チャンネルでは、中央列の生データに与えられる重みは高い一方、中央列の両側列の生データに与えられる重みは低い。かつ、中央チャンネルから端チャンネルに向かうに従って中央列の生データに与えられる重みが低下する一方、両側列の生データに与えられる重みが高くなる。

【0049】

図５は、本実施形態の重み係数（補正後の第１重み係数）を説明するための図である。

【0050】

図５は、本実施形態のマルチスライス検出器２３と、マルチスライス検出器２３の位置毎に設定される補正後の第１重み係数とを示す。

【0051】

図５に示すように、補正後の第１重み係数は、図４に示す従来の重み係数（第１重み係数）を、図３（ａ），（ｂ）に示す第２重み係数で重み付けして生成される。例えば、マルチスライス検出器２３の端チャンネル、かつ、端列の生データに与えられる第１重み係数（０．３，０．４，０．３）に第２重み係数１．０を乗じて、補正後の第１重み係数（０．３，０．４，０．３）とする。また、マルチスライス検出器２３の端チャンネル、かつ、中央列の生データに与えられる第１重み係数（０．３，０．４，０．３）に第２重み係数０．０を乗じて、補正後の第１重み係数（０．０，０．０，０．０）とする。

【0052】

さらに、マルチスライス検出器２３の中央チャンネル、かつ、端列の生データに与えられる第１重み係数（０．０，１．０，０．０）に第２重み係数１．０を乗じて、補正後の第１重み係数（０．０，１．０，０．０）とする。また、マルチスライス検出器２３の中央チャンネル、かつ、中央列の生データに与えられる第１重み係数（０．０，１．０，０．０）に第２重み係数０．０を乗じて、補正後の第１重み係数（０．０，０．０，０．０）とする。

【0053】

図２に示す列方向フィルタリング部６２ｄは、スキャン実行部６１によって収集された複数列の検出素子に相当する生データを、第１重み係数補正部６２ｃによって生成された、補正後の第１重み係数に基づいて、列方向に関してフィルタリングする機能を有する。例えば、隣接３列を対象とする場合、列方向フィルタリング部６２ｄは、チャンネル番号が同じ３列分の生データを重み付け加算する。

【0054】

画像再構成部６３は、投影データ生成部６２によって生成された投影データに基づいて、複数のスライス画像を再構成する機能を有する。画像再構成部６３によって生成された複数のスライス画像は、表示装置４５に表示されたり、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶されたりする。

【0055】

続いて、本実施形態のマルチスライスＣＴ装置１の動作を、図６に示すフローチャートを用いて説明する。

【0056】

まず、マルチスライスＣＴ装置１は、スキャナ装置１１のコントローラ３２を制御して、スキャン条件に従って天板３０上の患者Ｏの撮影部位を含む領域に対してコンベンショナルスキャン（非ヘリカルスキャン、ボリュームスキャン）を実行する（ステップＳＴ１）。次いで、マルチスライスＣＴ装置１は、ステップＳＴ１によって実行されたスキャンによって収集された、マルチスライス検出器２３における複数列の検出素子に相当する生データを前処理して、複数列の検出素子に相当する投影データを生成する（ステップＳＴ２）。

【0057】

ステップＳＴ２において、マルチスライスＣＴ装置１は、マルチスライス検出器２３の中央チャンネルでは、中央列の生データに与えられる重みは高い一方、中央列の両側列の生データに与えられる重みは低く、かつ、中央チャンネルから端チャンネルに向かうに従って中央列の生データに与えられる重みが低下する一方、両側列の生データに与えられる重みが高くなる第１重み係数を設定する（ステップＳＴ２ａ）。

【0058】

次いで、マルチスライスＣＴ装置１は、マルチスライス検出器２３の中心列から端列に向かうに従って高くなる第２重み係数を図３（ａ），（ｂ）に示すように設定する（ステップＳＴ２ｂ）。ステップＳＴ２ｂによって、マルチスライス検出器２３の中央列（コーン角中心）では第１重み係数によるフィルタリング強度がゼロとなり、中央列から離れれば離れるほど、第１重み係数によるフィルタリング強度が得られるようになる。

【0059】

次いで、マルチスライスＣＴ装置１は、ステップＳＴ２ａによって設定された第１重み係数を、ステップＳＴ２ｂによって設定された第２重み係数によって補正することで、補正後の第１重み係数を生成する（ステップＳＴ２ｃ）。補正後の第１重み係数の例は、図５を用いて説明した。次いで、マルチスライスＣＴ装置１は、ステップＳＴ１によって収集された複数列の検出素子に相当する生データを、ステップＳＴ２ｃによって生成された、補正後の第１重み係数に基づいて列方向に関してフィルタリングする（ステップＳＴ２ｄ）。

【0060】

次いで、マルチスライスＣＴ装置１は、ステップＳＴ２によって生成された投影データに基づいて画像を再構成する（ステップＳＴ３）。ステップＳＴ３によって生成された画像は、表示装置４５に表示されたり、ＨＤＤ４３等の記憶装置に記憶されたりする（ステップＳＴ４）。

【0061】

本実施形態のマルチスライスＣＴ装置１及びデータ前処理方法によると、ヘリカルスキャンにおける重み係数を補正した第１重み係数を用いて生データを列方向にフィルタリングすることによって、マルチスライス検出器２３の中心列から離れた端列付近に関しては風車状のアーチファクトを抑制できると共に、中心列付近に関しては、不用意な空間分解能劣化の発生を抑制できる。

【0062】

なお、本実施形態のマルチスライスＣＴ装置１及びデータ前処理方法は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、本実施形態のマルチスライスＣＴ装置１及びデータ前処理方法に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

【符号の説明】

【0063】

１ マルチスライスＣＴ装置
１１ スキャナ装置
１２ 画像処理装置
２１ Ｘ線管
２３ マルチスライス検出器
３２ コントローラ
４１ ＣＰＵ
４２ メモリ
４４ 入力装置
４５ 表示装置
６１ スキャン実行部
６２ 投影データ生成部
６２ａ 第１重み係数設定部
６２ｂ 第２重み係数設定部
６２ｃ 第１重み係数補正部
６２ｄ 列方向フィルタリング部
６３ 画像再構成部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】