(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線を利用したスキャンによって被検体の投影データを収集し、前記投影データに基づいて頭部の複数のスライス位置における断層像を再構成する撮影手段と、 
前記断層像における偽像を低減する補正を行う補正手段であって、前記断層像における骨像を仮想的に投影して得られる骨投影データを用いた補正データを作成し、前記補正データを逆投影して再構成した補正画像を前記断層像から引く手段を含む補正手段を有するＸ線ＣＴ装置であって、 
前記補正データを作成するために用いられる補正の程度を調整可能なゲインを、前記頭部の断層像に基づいて算出した、円形と仮定した頭部断面の輪郭からの内側領域に当該頭部に含まれる骨が一様に存在すると仮定した場合の当該骨の前記円形の半径方向における厚さである骨厚に応じて、各スライス位置の断層像毎に定めるゲイン設定手段 
を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記骨厚をｒとし、前記頭部の断層像の面積をＳ１、骨像の面積をＳ２、前記円形と仮定した頭部断面の半径をｒ１とした場合に、前記骨厚は、次式により算出されるものであることを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。 
【数１】
0005501559.tif 000003
【請求項３】
前記ゲイン設定手段は、前記ゲインを、骨厚が大きいときより骨厚が小さいときのほうが前記補正データによる補正の程度が大きくなるように定める 
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
前記ゲインは、０から第１の骨厚設定値までの範囲では第１の補正の程度となるゲイン値を維持し、第１の骨厚設定値を超えて第２の骨厚設定値までの範囲では第１の補正の程度となるゲイン値からそれより小さい第２の補正の程度となるゲイン値まで連続的に変化し、第２の骨厚設定値を超える範囲では第２の補正の程度となるゲイン値を維持する 
ことを特徴とする請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記ゲインを、前記断層像における全ての骨像の面積に対する、前記断層像の輪郭から骨厚のｋ（＞１）倍以遠の内側領域の骨像の面積比に応じて修正するゲイン修正手段 
を具備することを特徴とする請求項１または２に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記修正は、前記補正データによる補正の程度を減少させる修正である
ことを特徴とする請求項５に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記修正の量は、前記面積比が小さいときに小さく、前記面積比が大きいときに大きい
ことを特徴とする請求項６に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記修正の量は、０から第１の面積比設定値までの範囲では第１の修正量を維持し、第１の面積比設定値を超えて第２の面積比設定値までの範囲では第１の修正量からそれより大きい第２の修正量まで連続的に変化し、第２の面積比設定値を超える範囲では第２の修正量を維持する 
ことを特徴とする請求項７に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
Ｘ線ＣＴ装置を用いて撮影した頭部の複数のスライス位置における断層像における偽像を低減する補正を行う方法であって、前記頭部の断層像における骨像を仮想的に投影して得られる骨投影データを用いた補正データを作成し、前記補正データを逆投影して再構成した補正画像を前記断層像から引く工程を含む前記断層像を補正する方法であって、 
前記補正データを作成するために用いられる補正の程度を調整可能なゲインを、前記頭部の断層像に基づいて算出した、円形と仮定した頭部断面の輪郭からの内側領域に当該頭に含まれる骨が一様に存在すると仮定した場合の当該骨の前記円形の半径方向における厚さである骨厚に応じて、各スライス位置の断層像毎に定める 
ことを特徴とする画像補正方法。
【請求項１０】
前記骨厚をｒとし、前記頭部の断層像の面積をＳ１、骨像の面積をＳ２、前記円形と仮定した頭部断面の半径をｒ１とした場合に、前記骨厚は、次式により算出されるものであることを特徴とする請求項９に記載の画像補正方法。 
【数２】
0005501559.tif 000004
【請求項１１】
前記ゲインを、骨厚が大きいときより骨厚が小さいときのほうが前記補正データによる補正の程度が大きくなるように定める 
ことを特徴とする請求項９に記載の画像補正方法。
【請求項１２】
前記ゲインは、０から第１の骨厚設定値までの範囲では第１の補正の程度となるゲイン値を維持し、第１の骨厚設定値を超えて第２の骨厚設定値までの範囲では第１の補正の程度となるゲイン値からそれより小さい第２の補正の程度となるゲイン値まで連続的に変化し、第２の骨厚設定値を超える範囲では第２の補正の程度となるゲイン値を維持する 
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像補正方法。
【請求項１３】
前記ゲインを、前記断層像における全ての骨像の面積に対する、前記断層像の輪郭から骨厚のｋ（＞１）倍以遠の内側領域の骨像の面積比に応じて修正する 
ことを特徴とする請求項９または１０に記載の画像補正方法。
【請求項１４】
前記修正は、前記補正データによる補正の程度を減少させる修正である
ことを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の画像補正方法。
【請求項１５】
前記修正の量は、前記面積比が小さいときに小さく、前記面積比が大きいときに大きい
ことを特徴とする請求項１４に記載の画像補正方法。
【請求項１６】
前記修正の量は、０から第１の面積比設定値までの範囲では第１の修正量を維持し、第１の面積比設定値を超えて第２の面積比設定値までの範囲では第１の修正量からそれより大きい第２の修正量まで連続的に変化し、第２の面積比設定値を超える範囲では第２の修正量を維持する 
ことを特徴とする請求項１５に記載の画像補正方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置および画像補正方法に関し、特に、Ｘ線を利用したスキャン(scan)によって頭部の断層像を撮影する撮影手段と、撮影した断層像を補正する補正手段を有するＸ線ＣＴ装置、および、そのようなＸ線ＣＴ装置のための画像補正方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置で撮影した頭部の断層像は、Ｘ線のビームハードニング(beam hardening)効果や偽像によって画像の品質が低下するので、画質向上のための画像補正が行われる。画像補正には補正画像が用いられる。補正画像は、頭部の断層像における骨像を仮想的に投影して得られる骨投影データ(data)から補正データを作成し、この補正データを逆投影することによって再構成される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開平１０−７５９４７号公報（段落番号００２５−００３１、図３−６）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
補正後の画像の品質は、補正画像によって左右される。補正画像は、その再構成に用いられる補正データによって決まる。このため補正後の画質の良し悪しは補正データに依存するが、従来の補正データによって実現可能な画質は、必ずしも満足できるものではなかった。
【０００４】
特に、頭部の断層像は、スライス(slice)位置が後頭蓋窩レベル(level)か基底核レベルか頭頂かによって、ビームハードニング効果や偽像の状態が大きく異なるので、全てのスライス位置で高品質となるように断層像を補正することは困難であった。
【０００５】
そこで本発明の課題は、スライス位置の如何に関わらず高品質な頭部断層像が得られるＸ線ＣＴ装置、および、そのようなＸ線ＣＴ装置のための画像補正方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
課題を解決するための発明は、第１の観点では、Ｘ線を利用したスキャンによって被検体の投影データを収集し、前記投影データに基づいて頭部の断層像を再構成する撮影手段と、前記断層像における骨像を仮想的に投影して得られる骨投影データから補正データを作成し、前記補正データを逆投影して再構成した補正画像を用いて前記断層像を補正する補正手段を有するＸ線ＣＴ装置であって、前記骨投影データから前記補正データを作成するためのゲインを前記断層像における骨像の骨厚に応じて定めるゲイン設定手段を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【０００７】
課題を解決するための発明は、第２の観点では、前記ゲイン設定手段は、前記ゲインを、骨厚が大きいときより骨厚が小さいときのほうが前記補正データによる補正の程度が大きくなるように定めることを特徴とする第１の観点に記載のＸ線ＣＴ装置である。
【０００８】
課題を解決するための発明は、第３の観点では、前記ゲインは、０から第１の骨厚設定値までの範囲では第１の補正の程度となるゲイン値を維持し、第１の骨厚設定値を超えて第２の骨厚設定値までの範囲では第１の補正の程度となるゲイン値からそれより小さい第２の補正の程度となるゲイン値まで連続的に変化し、第２の骨厚設定値を超える範囲では第２の補正の程度となるゲイン値を維持することを特徴とする第２の観点に記載のＸ線ＣＴ装置である。
【０００９】
課題を解決するための発明は、第４の観点では、前記ゲインを、前記断層像における全ての骨像の面積に対する頭蓋骨の内側領域の骨像の面積比に応じて修正するゲイン修正手段を具備することを特徴とする第１の観点に記載のＸ線ＣＴ装置である。
【００１０】
課題を解決するための発明は、第５の観点では、前記頭蓋骨の内側領域は、前記断層像の輪郭から骨厚のｋ（＞１）倍以遠の内側領域であることを特徴とすることを特徴とする第４の観点に記載のＸ線ＣＴ装置である。
【００１１】
課題を解決するための発明は、第６の観点では、前記修正は、前記補正データによる補正の程度を減少させる修正であることを特徴とする第４の観点または第５の観点に記載のＸ線ＣＴ装置である。
【００１２】
課題を解決するための発明は、第７の観点では、前記修正の量は、前記面積比が小さいときに小さく、前記面積比が大きいときに大きいことを特徴とする第６の観点に記載のＸ線ＣＴ装置である。
【００１３】
課題を解決するための発明は、第８の観点では、前記修正の量は、０から第１の面積比設定値までの範囲では第１の修正量を維持し、第１の面積比設定値を超えて第２の面積比設定値までの範囲では第１の修正量からそれより大きい第２の修正量まで連続的に変化し、第２の面積比設定値を超える範囲では第２の修正量を維持することを特徴とする第７の観点に記載のＸ線ＣＴ装置である。
【００１４】
課題を解決するための発明は、第９の観点では、Ｘ線ＣＴ装置で撮影された頭部の断層像における骨像を仮想的に投影して得られる骨投影データから補正データを作成し、前記補正データを逆投影して再構成した補正画像を用いて前記断層像を補正する方法であって、前記骨投影データから前記補正データを作成するためのゲインを前記断層像における骨像の骨厚に応じて定めることを特徴とする画像補正方法である。
【００１５】
課題を解決するための発明は、第１０の観点では、前記ゲインを、骨厚が大きいときより骨厚が小さいときのほうが前記補正データによる補正の程度が大きくなるように定めることを特徴とする第９の観点に記載の画像補正方法である。
【００１６】
課題を解決するための発明は、第１１の観点では、前記ゲインは、０から第１の骨厚設定値までの範囲では第１の補正の程度となるゲイン値を維持し、第１の骨厚設定値を超えて第２の骨厚設定値までの範囲では第１の補正の程度となるゲイン値からそれより小さい第２の補正の程度となるゲイン値まで連続的に変化し、第２の骨厚設定値を超える範囲では第２の補正の程度となるゲイン値を維持することを特徴とする第１０の観点に記載の画像補正方法である。
【００１７】
課題を解決するための発明は、第１２観点では、前記ゲインを、前記断層像における全ての骨像の面積に対する頭蓋骨の内側領域の骨像の面積比に応じて修正することを特徴とする第９の観点に記載の画像補正方法である。
【００１８】
課題を解決するための発明は、第１３観点では、前記頭蓋骨の内側領域は、前記断層像の輪郭から骨厚のｋ（＞１）倍以遠の内側領域であることを特徴とすることを特徴とする第１２の観点に記載の画像補正方法である。
【００１９】
課題を解決するための発明は、第１４の観点では、前記修正は、前記補正データによる補正の程度を減少させる修正であることを特徴とする第１２の観点または第１３の観点に記載の画像補正方法である。
【００２０】
課題を解決するための発明は、第１５の観点では、前記修正の量は、前記面積比が小さいときに小さく、前記面積比が大きいときに大きいことを特徴とする第１４の観点に記載の画像補正方法である。
【００２１】
課題を解決するための発明は、第１６の観点では、前記修正の量は、０から第１の面積比設定値までの範囲では第１の修正量を維持し、第１の面積比設定値を超えて第２の面積比設定値までの範囲では第１の修正量からそれより大きい第２の修正量まで連続的に変化し、第２の面積比設定値を超える範囲では第２の修正量を維持することを特徴とする第１５の観点に記載の画像補正方法である。
【発明の効果】
【００２２】
第１の観点では、Ｘ線を利用したスキャンによって被検体の投影データを収集し、前記投影データに基づいて頭部の断層像を再構成する撮影手段と、前記断層像における骨像を仮想的に投影して得られる骨投影データから補正データを作成し、前記補正データを逆投影して再構成した補正画像を用いて前記断層像を補正する補正手段を有するＸ線ＣＴ装置は、前記骨投影データから前記補正データを作成するためのゲインを前記断層像における骨像の骨厚に応じて定めるゲイン設定手段を具備するので、スライス位置の如何に関わらず高品質な頭部断層像が得られるＸ線ＣＴ装置を実現することができる。
【００２３】
第９の観点では、Ｘ線ＣＴ装置で撮影された頭部の断層像における骨像を仮想的に投影して得られる骨投影データから補正データを作成し、前記補正データを逆投影して再構成した補正画像を用いて前記断層像を補正する方法は、前記骨投影データから前記補正データを作成するためのゲインを前記断層像における骨像の骨厚に応じて定めるので、スライス位置の如何に関わらず高品質な頭部断層像が得られる画像補正方法を実現することができる。
【００２４】
第２または第１０の観点では、前記ゲインを、骨厚が大きいときより骨厚が小さいときのほうが前記補正データによる補正の程度が大きくなるように定めるので、補正データを適正化することができる。
【００２５】
第３または第１１の観点では、前記ゲインは、０から第１の骨厚設定値までの範囲では第１の補正の程度となるゲイン値を維持し、第１の骨厚設定値を超えて第２の骨厚設定値までの範囲では第１の補正の程度となるゲイン値からそれより小さい第２の補正の程度となるゲイン値まで連続的に変化し、第２の骨厚設定値を超える範囲では第２の補正の程度となるゲイン値を維持するので、ゲインを適正化することができる。
【００２６】
第４または第１２の観点では、前記ゲインを、前記断層像における全ての骨像の面積に対する頭蓋骨の内側領域の骨像の面積比に応じて修正するので、ゲインをさらに適正化することができる。
【００２７】
第５または第１３の観点では、前記頭蓋骨の内側領域は、前記断層像の輪郭から骨厚のｋ（＞１）倍以遠の内側領域であるので、効果的な面積比を得ることができる。
第６または第１４の観点では、前記修正は、前記補正データによる補正の程度を減少させる修正であるので、ゲインを適正に修正することができる。
【００２８】
第７または第１５の観点では、前記修正の量は、前記面積比が小さいときに小さく、前記面積比が大きいときに大きいので、修正量を適正化することができる。
第８または第１６の観点では、前記修正の量は、０から第１の面積比設定値までの範囲では第１の修正量を維持し、第１の面積比設定値を超えて第２の面積比設定値までの範囲では第１の修正量からそれより大きい第２の修正量まで連続的に変化し、第２の面積比設定値を超える範囲では第２の修正量を維持するので、修正量をさらに適正化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２９】
以下、図面を参照して発明を実施するための最良の形態を説明する。なお、本発明は、発明を実施するための最良の形態に限定されるものではない。図１にＸ線ＣＴ装置の模式的構成を示す。本装置は発明を実施するための最良の形態の一例である。本装置の構成によって、Ｘ線ＣＴ装置に関する発明を実施するための最良の形態の一例が示される。本装置の動作によって、画像補正方法に関する発明を実施するための最良の形態の一例が示される。
【００３０】
本装置は、ガントリ(gantry)１００、テーブル(table)２００およびオペレータコンソール(operator console)３００を有する。ガントリ１００は、テーブル２００によって支持された被検体１０を、Ｘ線照射・検出装置１１０でスキャンして複数ビュー(view)の投影データを収集し、オペレータコンソール３００に入力する。
【００３１】
オペレータコンソール３００は、ガントリ１００から入力された投影データに基づいて画像再構成を行うとともに再構成画像を補正し、補正後の画像を(display)３０２に表示する。画像の再構成と補正は、オペレータ３００内のコンピュータ(computer)によって行われる。
【００３２】
オペレータコンソール３００は、また、ガントリ１００とテーブル２００の動作を制御する。それらの制御はオペレータ３００内の専用のコンピュータによって行われる。オペレータコンソール３００による制御の下で、ガントリ１００は所定のスキャン条件でスキャンを行い、テーブル２００は所定の部位がスキャンされるように、被検体１０の位置決めを行う。位置決めは、内蔵する位置調節機構により、天板２０２の高さおよび天板上のクレードル(cradle)２０４の水平移動距離を調節することによって行われる。
【００３３】
クレードル２０４を停止させた状態でスキャンすることにより、アキシャルスキャン(axial scan)を行うことができる。アキシャルスキャンを所定時間にわたって継続的に行うことにより、シネスキャン(cine scan)を行うことができる。クレードル２０４を連続的に移動させながら複数回のスキャンを連続的に行うことにより、ヘリカルスキャン(helical scan)を行うことができる。
【００３４】
天板２０２の高さ調節は、支柱２０６をベース(base)２０８への取付部を中心としてスイング(swing)させることによって行われる。支柱２０６のスイングによって、天板２０２は垂直方向および水平方向に変位する。クレードル２０４は天板２０２上で水平方向に移動して天板２０２の水平方向の変位を相殺する。スキャン条件によっては、ガントリ１００をチルト(tilt)させた状態でスキャンが行われる。ガントリ１００のチルトは、内蔵のチルト機構によって行われる。
【００３５】
なお、テーブル２００は、図２に示すように、天板２０２がベース２０８に対して垂直に昇降する方式のものであってよい。天板２０２の昇降は内蔵の昇降機構によって行われる。このテーブル２００においては、昇降に伴う天板２０２の水平移動は生じない。
【００３６】
図３に、Ｘ線照射・検出装置１１０の構成を模式的に示す。Ｘ線照射・検出装置１１０は、Ｘ線管１３０の焦点１３２から放射されたＸ線１３４をＸ線検出器１５０で検出するようになっている。
【００３７】
Ｘ線１３４は、図示しないアパーチャ(aperture)機構で成形されてコーンビーム(cone beam)またはファンビーム(fan beam)のＸ線となる。Ｘ線検出器１５０は、Ｘ線の広がりに対応して２次元的に広がるＸ線入射面１５２を有する。Ｘ線入射面１５２は円筒の一部を構成するように湾曲している。円筒の中心軸は焦点１３２を通る。
【００３８】
Ｘ線照射・検出装置１１０は、撮影中心すなわちアイソセンタ(isocenter)Ｏを通る中心軸の周りを回転する。中心軸は、Ｘ線検出器１５０が形成する部分円筒の中心軸に平行である。
【００３９】
回転の中心軸の方向をｚ方向とし、アイソセンタＯと焦点１３２を結ぶ方向をｙ方向とし、ｚ方向およびｙ方向に垂直な方向をｘ方向とする。これらｘ，ｙ，ｚ軸はｚ軸を中心軸とする回転座標系の３軸となる。
【００４０】
図４に、Ｘ線検出器１５０のＸ線入射面１５２の平面図を模式的に示す。Ｘ線入射面１５２は検出セル(cell)１５４がｘ方向とｚ方向に２次元的に配置されたものとなっている。すなわち、Ｘ線入射面１５２は検出セル１５４の２次元アレイ(array)となっている。なお、ファンビームＸ線を用いる場合は、Ｘ線入射面１５２は検出セル１５４の１次元アレイとしてよい。
【００４１】
個々の検出セル１５４はＸ線検出器１５０の検出チャンネル(channel)を構成する。これによって、Ｘ線検出器１５０は多チャンネルＸ線検出器となる。検出セル１５４は、例えばシンチレータ(scintillator)とフォトダイオード(photo diode)の組合せによって構成される。
【００４２】
図５に、頭部断層像を撮影するときの本装置の動作のフロー(flow)図を示す。撮影はオペレータコンソール３００による制御の下で遂行される。図５に示すように、ステップ(step)５０１でスキャン位置を設定する。スキャン位置の設定は、オペレータにより、オペレータコンソール３００を通じて行われる。これによって、被検体１０の頭部の、例えば、後頭蓋窩レベル、基底核レベルあるいは頭頂等についてスキャン位置が設定される。
【００４３】
ステップ５０２で、スキャンプロトコル(scan protocol)を設定する。スキャンプロトコルの設定は、オペレータにより、オペレータコンソール３００を通じて行われる。これによって、Ｘ線管の管電圧と管電流、スキャン時間、画像再構成条件等、所要の撮影条件が設定される。
【００４４】
ステップ５０３で、スキャンを行う。スキャンは、オペレータコンソール３００による制御の下で、ガントリ１００およびテーブル２００によって行われ、所定のビュー数の頭部の投影データが、所定のスキャン位置について収集される。
【００４５】
ステップ５０４で、画像再構成を行う。画像再構成は、オペレータコンソール３００において行われ、所定のスキャン位置における頭部断層像が得られる。画像再構成は、例えば、フィルタード・バックプロジェクション(filtered back projection)法等によって行われる。なお、それに限らず、他の適宜の方法で画像再構成を行ってよい。
【００４６】
ステップ５０３およびステップ５０４で、スキャンおよび画像再構成を行うガントリ１００、テーブル２００およびオペレータコンソール３００は、本発明における撮影手段の一例である。
【００４７】
ステップ５０５で、画像補正を行う。画像補正は、オペレータコンソール３００において行われる。オペレータコンソール３００は、本発明における補正手段の一例である。画像補正は、頭部断層像の画質を良くするためのものである。画像補正については、後にあらためて説明する。
【００４８】
ステップ５０６で、画像を表示する。画像表示はディスプレイ３０２によって行われる。表示される画像は補正後の画像である。このため、ディスプレイ３０２には高品質の頭部断層像が表示される。
【００４９】
図６に、画像補正動作のフロー図を示す。このフロー図は、図５におけるステップ５０５の動作を、サブステップ(sub step)に分解して示したものである。これらの動作は全て、オペレータコンソール３００内のコンピュータによって行われる。
【００５０】
図６に示すように、サブサブステップ６０１で、骨像を抽出する。骨像抽出は、所定の閾値以上のＣＴ値を持つピクセル(pixel)を頭部断層像から抽出することにより行われる。所定の閾値としては、例えば２２５が用いられる。
【００５１】
サブステップ６０２で、骨像投影を行う。骨像投影は、骨像を複数のビュー方向に仮想的にそれぞれ投影することによって行われる。骨像投影は、Ｘ線照射・検出装置１１０のＸ線ジオメトリ(geometry)に合わせて行われる。これによって、あたかも骨だけで構成される被検体をＸ線照射・検出装置１１０でスキャンしたかのような、複数ビューの骨投影データが得られる。
【００５２】
サブステップ６０３で、骨厚を算出する。骨厚は、頭部断面の面積Ｓ１と断面内の骨像の面積Ｓ２を用い、次式によって算出する。
【００５３】
【数３】
0005501559.tif 000002
【００５４】
上式で算出される骨厚は、図７に示すように、頭部断面が円形で骨厚が一様であると仮定したときの骨厚ｒである。上式の右辺の第１項は円形断面の半径ｒ１を表わし、第２項は頭蓋骨の内面の半径ｒ２を表わす。
【００５５】
なお、頭部断面の面積Ｓ１は、ＣＴ値が例えば０以上のピクセルのピクセル数とピクセルサイズの積として求められ、骨像の面積Ｓ２は、ＣＴ値が例えば２２５以上のピクセルのピクセル数とピクセルサイズの積として求められる。
【００５６】
サブステップ６０４で、骨像の面積比を算出する。骨像の面積比は、頭部断面における全ての骨像の面積に対する頭蓋骨の内側領域の骨像の面積比である。頭蓋骨の内側領域としては、例えば、図８に示すように、頭部断面の輪郭から骨厚の２倍（２ｒ）以遠の内側領域Ｒを採用する。なお、内側領域は、骨厚のｋ（＞＝１）倍以遠の領域であって良い。
【００５７】
サブステップ６０５で、補正データを作成するためのゲイン(gain)を設定する。ゲインは、ＩＢＯ(Iterative Bone Option)ゲインとも呼ばれる。本実施形態においては、補正データが単一のゲインを用いた一次関数で算出される場合を考える。ゲインは、サブステップ６０３で算出した骨厚に応じて設定される。
【００５８】
ゲインの設定は、骨厚が大きいときより骨厚が小さいときのほうが前記補正データによる補正の程度が大きくなるように設定される。これによって、例えば、小さな骨厚に対しては大きなゲインが設定され、大きな骨厚に対しては小さなゲインが設定される。
【００５９】
図９に、骨厚とゲインの関係の一例を示す。図９に示すように、ゲインは、骨厚が０から第１の骨厚設定値Ｔ１までの範囲では、第１のゲイン値Ｇ１を維持し、第１の骨厚設定値Ｔ１を超えて第２の骨厚設定値Ｔ２までの範囲では、第１のゲイン値Ｇ１からそれより小さい第２のゲイン値Ｇ２まで連続的に変化し、第２の骨厚設定値Ｔ２を超える範囲では第２のゲイン値Ｇ２を維持する。第１の骨厚設定値Ｔ１は例えば３．５ｍｍであり、第２の骨厚設定値Ｔ２は例えば７．５ｍｍである。
【００６０】
このようなゲイン特性が、数式または数表の形式でメモリに記憶されており、ゲインの設定に使用される。なお、数式としては、例えば１次式が用いられる。なお、それに限ら２次以上の高次式であってよい。サブステップ６０５でゲインを設定するコンピュータは、本発明におけるゲイン設定手段の一例である。
【００６１】
サブステップ６０６で、ゲインを修正する。ゲインは、サブステップ６０４で算出した骨像の面積比に応じて修正される。面積比が小さいときに修正量は小さく、面積比が大きいときに修正量は大きい。修正の方向は、ゲインを低下させる方向である。これによって、修正量の符号は負となる。
【００６２】
図１０に、面積比と修正量の関係の一例を示す。図１０に示すように、修正量は、面積比が０から第１の面積比設定値Ｒ１までの範囲では、第１の修正量値−ΔＧ１を維持し、第１の面積比設定値Ｒ１を超えて第２の面積比設定値Ｒ２までの範囲では、第１の修正量値−ΔＧ１からそれより絶対値が大きい第２の修正量値−ΔＧ２まで連続的に変化し、第２の面積比設定値Ｂを超える範囲では第２の修正量値−ΔＧ２を維持する。第１の面積比設定値Ｒ１は例えば４２％であり、第２の面積比設定値Ｒ２は例えば５２％である。
【００６３】
このような特性が、数式または数表の形式でメモリに記憶されており、ゲインの修正に使用される。なお、数式としては、例えば１次式が用いられる。なお、それに限ら２次以上の高次式であってよい。サブステップ６０６でゲインを修正するコンピュータは、本発明におけるゲイン修正手段の一例である。
【００６４】
サブステップ６０７で、補正データを作成する。補正データ作成は、骨投影データを用いたゲインの一次関数によって算出する。ここで使用されるゲインは、骨像面積比に応じて修正済みのゲインである。修正済みのゲインは、複数ビューの骨投影データに適用される。これによって、複数ビューの補正データが作成される。
【００６５】
サブステップ６０８で、補正画像を再構成する。補正画像の再構成は、補正データに基づいて行われる。補正画像の再構成は、頭部断層像の再構成と同じく、例えば、フィルタード・バックプロジェクション法等によって行われる。なお、それに限らず、他の適宜の方法で画像再構成を行ってよい。
【００６６】
サブステップ６０９で、画像補正を行う。画像補正は、元画像すなわち頭部断層像から補正画像を引き算することによって行われる。頭部断層像からの補正画像の引き算は、対応するピクセル同士で行われる。
【００６７】
図９に示したように、補正データ作成用のゲインは、骨厚が小さい領域で大きくなっている。この領域で比較的大きいゲインを用いて補正の程度を比較的大きくすることにより、図１１に示すような骨厚が比較的小さい基底核レベルの断層像の濃度分解能(LCD: Low Contrast Detectability)を高めることができる。
【００６８】
ゲインは、また、骨厚が比較的大きい領域では比較的小さくなっている。この領域で比較的小さいゲインを用いて補正の程度を比較的小さくすることにより、図１２に示すような骨厚が比較的大きい頭頂部の断層像について、ビームハードニング補償の過多を抑制することができる。
【００６９】
図１０に示したように、ゲインを下げる方向への修正量は、面積比が大きい領域で大きくなっている。これは、後頭蓋窩付近では、頭部中央側に骨が存在し、その骨が補正により偽像を目立たせる原因となるためであり、面積比が大きいとき、ゲインは、骨厚から求めたゲインよりも低めに修正される。このような修正は、図１３に示すような後頭蓋窩レベルの断層像について、偽像を低減するのに顕著な効果がある。
【００７０】
また、面積比が小さい領域では修正量が小さい（＝０）なので、ゲインとしては、骨厚から求めた値がそのまま維持される。このため、基底核レベルの断層像のＬＣＤを劣化させることはない。
【００７１】
なお、補正データは、骨投影データの２乗値を用いたゲインの一次関数や、骨投影データの３乗値や４乗値等にそれぞれ固有のゲインを乗じたものの総和とした多項式としても良い。３乗値や４乗値等に乗じるゲインは、所望の画像品質が実現可能な適宜の値に設定される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】発明を実施するための最良の形態の一例のＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【図２】発明を実施するための最良の形態の一例のＸ線ＣＴ装置の構成を示す図である。
【図３】Ｘ線照射・検出装置の構成を示す図である。
【図４】Ｘ線検出器のＸ線入射面の構成を示す図である。
【図５】発明を実施するための最良の形態の一例のＸ線ＣＴ装置の動作を示すフロー図である。
【図６】発明を実施するための最良の形態の一例のＸ線ＣＴ装置の動作の詳細を示すフロー図である。
【図７】骨厚算出の概念を示す図である。
【図８】頭蓋骨の内側領域の概念を示す図である。
【図９】骨厚とゲインの関係を示す図である。
【図１０】骨の面積比とゲイン修正量の関係を示す図である。
【図１１】頭部断層像を中間調の写真で示す図である。
【図１２】頭部断層像を中間調の写真で示す図である。
【図１３】頭部断層像を中間調の写真で示す図である。
【符号の説明】
【００７３】
１０ ： 被検体
１００ ： ガントリ
１１０ ： Ｘ線照射・検出装置
１３０ ： Ｘ線管
１３２ ： 焦点
１３４ ： Ｘ線
１５０ ： Ｘ線検出器
１５２ ： Ｘ線入射面
１５４ ： 検出セル
２００ ： テーブル
２０２ ： 天板
２０４ ： クレードル
２０６ ： 支柱
２０８ ： ベース
３００ ： オペレータコンソール
３０２ ： ディスプレイ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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