【手続補正書】
【提出日】平成19年9月6日(2007.9.6)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影対象物の周囲を多数の方向からＸ線により投影して投影データ（Ｉ１）を取得する投影データ取得工程と、
該投影データに対してアーチファクトを低減する処理を行って該投影データの修正投影データ（Ｉ１’）を演算する修正投影データ演算工程と、
該修正投影データを逆投影演算して画像を再構成する画像再構成工程と
を具備するＸ線ＣＴ画像再構成方法。
【請求項２】
前記修正投影データ演算工程は、
前記投影データ（Ｉ１）より高Ｘ線吸収係数の物体領域を抽出する高Ｘ線吸収係数物体領域抽出工程と、
前記投影データより前記高Ｘ線吸収係数の物体領域を除去した第１の投影データ（Ｉ１Ａ）を演算する第１の投影データ演算工程と、
該第１の投影データに対して連続的に増大変化する前記高Ｘ線吸収係数の物体領域の第２の投影データ（Ｉ１Ｂ）を演算する第２の投影データ演算工程と、
前記第１の投影データと前記第２の投影データとの合成により前記修正投影データ（Ｉ１’）を演算する工程と
を具備する請求項１に記載のＸ線ＣＴ画像再構成方法。
【請求項３】
前記高Ｘ線吸収係数物体領域抽出工程は、
前記第１の投影データの各Ｘ線吸収係数と第１のしきい値（ＴＨ１）との比較により前記投影データの高Ｘ線吸収係数領域を抽出する工程と、
前記投影データの差分投影データ（ΔＩ１）の各値（Δｆ（ｉ，ｊ））と第２のしきい値（ＴＨ２）との比較により前記投影データの不連続領域を抽出する不連続領域抽出工程と、
前記高Ｘ線吸収係数領域と前記不連続領域との合成により前記高Ｘ線吸収係数の物体領域を演算する高Ｘ線吸収係数物体領域演算工程と
を具備する請求項２に記載のＸ線ＣＴ画像再構成方法。
【請求項４】
前記第１の投影データ演算工程は、
前記投影データの各Ｘ線吸収係数のうち前記高Ｘ線吸収係数の物体領域の各Ｘ線吸収係数を０とする工程
を具備する請求項２に記載のＸ線ＣＴ画像再構成方法。
【請求項５】
第２の投影データ演算工程は、
前記第１の投影データ（Ｉ１Ａ）を逆投影して再構成画像（Ｐ０）を演算する工程と、
該再構成画像より前記高Ｘ線吸収係数の物体領域画像を抽出する工程と、
該物体領域画像を演算により投影して前記第２の投影データを取得する工程と
を具備する請求項２に記載のＸ線ＣＴ画像再構成方法。
【請求項６】
前記物体領域画像の演算による投影は、該物体領域画像のＸ線吸収係数を任意の大きさとし、前記物体領域画像以外の画像のＸ線吸収係数を０として行われる請求項５に記載のＸ線ＣＴ画像再構成方法。
【請求項７】
前記投影データ取得工程は前記Ｘ線の異なる投影エネルギーを用いて低Ｘ線投影データ（Ｉ１Ａ）及び高Ｘ線投影データ（Ｉ１Ｂ）を取得し、
前記修正投影データ演算工程は前記低Ｘ線投影データと前記高Ｘ線投影データとの合成により前記修正投影データを演算する請求項１に記載のＸ線ＣＴ画像再構成方法。
【請求項８】
前記投影データ取得工程は前記Ｘ線の低投影エネルギーを用いて低Ｘ線投影データ（Ｉ１Ａ）を取得すると共に、既に抽出されている高Ｘ線吸収係数の物体領域を演算により投影して高Ｘ線投影データ（Ｉ１Ｂ）を取得し、
前記修正投影データ演算工程は前記低Ｘ線投影データと前記高Ｘ線投影データとの合成により前記修正投影データを演算する請求項１に記載のＸ線ＣＴ画像再構成方法。
【請求項９】
前記修正投影データ演算工程は、
前記高Ｘ線投影データの各Ｘ線吸収係数と第３のしきい値（ＴＨ３）との比較により高Ｘ線吸収係数の物体領域を判別する工程と、
該高Ｘ線吸収係数の物体領域外の前記低Ｘ線投影データと前記高Ｘ線吸収係数の物体領域内の高Ｘ線投影データとの合成により前記修正投影データを演算すると共に、前記低Ｘ線投影データと前記高Ｘ線投影データとの接続点（Ｐ，Ｑ）を連続となるように合成する工程と
を具備する請求項８あるいは９に記載のＸ線ＣＴ画像再構成方法。
【請求項１０】
さらに、
前記再構成された画像（Ｐｋ）を前回値画像（Ｐｋ−１）として演算により投影して前回値投影データ（Ｉｋ−１）を取得する前回値投影データ取得工程と、
前記修正投影データ（Ｉ１’）と前記前回値投影データとの差投影データ（ΔＩ）を演算する差投影データ演算工程と、
該差投影データを逆投影して差画像（ΔＰ）を演算する差画像演算工程と、
該差画像を前記前回値画像に加算することにより新たな再構成画像（Ｐｋ）を取得する再構成画像取得工程と、
前記前回値投影データ取得工程、前記差投影データ演算工程、前記差画像演算工程及び前記再構成画像取得工程を前記差投影データが収束するまで繰返す繰返工程と
を具備する請求項１に記載のＸ線ＣＴ画像再構成方法。
【請求項１１】
さらに、前記差投影データ演算前に、前回値投影データのスケールを前記修正投影データのスケールに調整する工程を具備する請求項１０に記載のＸ線ＣＴ画像再構成方法。
【請求項１２】
前記前回値投影データのスケールの前記修正投影データのスケールへの調整は、前回値投影データの最大値及び最小値が前記修正投影データの最大値及び最小値にそれぞれ一致するように前記前回値投影データを１次変換することにより行う請求項１１に記載のＸ線ＣＴ画像再構成方法。
【請求項１３】
撮影対象物の周囲を多数の方向からＸ線により投影して投影データ（Ｉ１）を取得し、該投影データを逆投影演算して画像を再構成するＸ線ＣＴ画像再構成方法において、
前記再構成された画像（Ｐｋ）を前回値画像（Ｐｋ−１）として演算により投影して前回値投影データ（Ｉｋ−１）を取得する前回値投影データ取得工程と、
前回値投影データのスケールを前記修正投影データのスケールに調整するスケール調整工程と、
前記修正投影データ（Ｉ１’）と前記前回値画像との差投影データ（ΔＩ）を演算する差投影データ演算工程と、
該差投影データを逆投影して差画像（ΔＰ）を演算する差画像演算工程と、
該差画像を前記前回値画像に加算することにより新たな再構成画像（Ｐｋ）を取得する再構成画像取得工程と、
前記前回値投影データ取得工程、前記差投影データ演算工程、前記差画像演算工程及び前記再構成画像取得工程を前記差投影データが収束するまで繰返す繰返工程と
を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ画像再構成方法。
【請求項１４】
前記前回値投影データのスケールの前記修正投影データのスケールへの調整は、前回値投影データの最大値及び最小値が前記修正投影データの最大値及び最小値にそれぞれ一致するように前回値投影データを１次変換することにより行う請求項１３に記載のＸ線ＣＴ画像再構成方法。
【請求項１５】
撮影対象物の周囲を多数の方向からＸ線により投影して投影データ（Ｉ１）を取得する投影データ取得手順と、
該投影データに対してアーチファクトを低減する処理を行って該投影データの修正投影データ（Ｉ１’）を演算する修正投影データ演算手順と、
該修正投影データを逆投影演算して画像を再構成する画像再構成手順と
を実行させるためのＸ線ＣＴ画像再構成プログラム。
【請求項１６】
前記修正投影データ演算手順は、
前記投影データ（Ｉ１）より高Ｘ線吸収係数の物体領域を抽出する高Ｘ線吸収係数物体領域抽出手順と、
前記投影データより前記高Ｘ線吸収係数の物体領域を除去した第１の投影データ（Ｉ１Ａ）を演算する第１の投影データ演算手順と、
該第１の投影データに対して連続的に増大変化する前記高Ｘ線吸収係数の物体領域の第２の投影データ（Ｉ１Ｂ）を演算する第２の投影データ演算手順と、
前記第１の投影データと前記第２の投影データとの合成により前記修正投影データ（Ｉ１’）を演算する手順と
を具備する請求項１５に記載のＸ線ＣＴ画像再構成プログラム。
【請求項１７】
前記高Ｘ線吸収係数物体領域抽出手順は、
前記第１の投影データの各Ｘ線吸収係数と第１のしきい値（ＴＨ１）との比較により前記投影データの高Ｘ線吸収係数領域を抽出する手順と、
前記投影データの差分投影データ（ΔＩ１）の各値（Δｆ（ｉ，ｊ））と第２のしきい値（ＴＨ２）との比較により前記投影データの不連続領域を抽出する不連続領域抽出手順と、
前記高Ｘ線吸収係数領域と前記不連続領域との合成により前記高Ｘ線吸収係数の物体領域を演算する高Ｘ線吸収係数物体領域演算手順と
を具備する請求項１６に記載のＸ線ＣＴ画像再構成プログラム。
【請求項１８】
前記第１の投影データ演算手順は、
前記投影データの各Ｘ線吸収係数のうち前記高Ｘ線吸収係数の物体領域の各Ｘ線吸収係数を０とする手順
を具備する請求項１６に記載のＸ線ＣＴ画像再構成プログラム。
【請求項１９】
第２の投影データ演算手順は、
前記第１の投影データ（Ｉ１Ａ）を逆投影して再構成画像（Ｐ０）を演算する手順と、
該再構成画像より前記高Ｘ線吸収係数の物体領域画像を抽出する手順と、
該物体領域画像を演算により投影して前記第２の投影データを取得する手順と
を具備する請求項１６に記載のＸ線ＣＴ画像再構成プログラム。
【請求項２０】
前記物体領域画像の演算による投影は、該物体領域画像のＸ線吸収係数を任意の大きさとし、前記物体領域画像以外の画像のＸ線吸収係数を０として行われる請求項１９に記載のＸ線ＣＴ画像再構成プログラム。
【請求項２１】
前記投影データ取得手順は前記Ｘ線の異なる投影エネルギーを用いて低Ｘ線投影データ（Ｉ１Ａ）及び高Ｘ線投影データ（Ｉ１Ｂ）を取得し、
前記修正投影データ演算手順は前記低Ｘ線投影データと前記高Ｘ線投影データとの合成により前記修正投影データを演算する請求項１５に記載のＸ線ＣＴ画像再構成プログラム。
【請求項２２】
前記投影データ取得手順は前記Ｘ線の低投影エネルギーを用いて低Ｘ線投影データ（Ｉ１Ａ）を取得すると共に、既に抽出されている高Ｘ線吸収係数の物体領域を演算により投影して高Ｘ線投影データ（Ｉ１Ｂ）を取得し、
前記修正投影データ演算手順は前記低Ｘ線投影データと前記高Ｘ線投影データとの合成により前記修正投影データを演算する請求項１５に記載のＸ線ＣＴ画像再構成プログラム。
【請求項２３】
前記修正投影データ演算手順は、
前記高Ｘ線投影データの各Ｘ線吸収係数と第３のしきい値（ＴＨ３）との比較により高Ｘ線吸収係数の物体領域を判別する手順と、
該高Ｘ線吸収係数の物体領域外の前記低Ｘ線投影データと前記高Ｘ線吸収係数の物体領域内の高Ｘ線投影データとの合成により前記修正投影データを演算すると共に、前記低Ｘ線投影データと前記高Ｘ線投影データとの接続点（Ｐ，Ｑ）を連続となるように合成する手順と
を具備する請求項２１あるいは２２に記載のＸ線ＣＴ画像再構成プログラム。
【請求項２４】
さらに、
前記再構成された画像（Ｐｋ）を前回値画像（Ｐｋ−１）として演算により投影して前回値投影データ（Ｉｋ−１）を取得する前回値投影データ取得手順と、
前記修正投影データ（Ｉ１’）と前記前回値投影データとの差投影データ（ΔＩ）を演算する差投影データ演算手順と、
該差投影データを逆投影して差画像（ΔＰ）を演算する差画像演算手順と、
該差画像を前記前回値画像に加算することにより新たな再構成画像（Ｐｋ）を取得する再構成画像取得手順と、
前記前回値投影データ取得手順、前記差投影データ演算手順、前記差画像演算手順及び前記再構成画像取得手順を前記差投影データが収束するまで繰返す繰返手順と
を具備する請求項１５に記載のＸ線ＣＴ画像再構成プログラム。
【請求項２５】
さらに、前記差投影データ演算前に、前回値投影データのスケールを前記修正投影データのスケールに調整する手順を具備する請求項２４に記載のＸ線ＣＴ画像再構成プログラム。
【請求項２６】
前記前回値投影データのスケールの前記修正投影データのスケールへの調整は、前回値投影データの最大値及び最小値が前記修正投影データの最大値及び最小値にそれぞれ一致するように前回値投影データを１次変換することにより行う請求項２５に記載のＸ線ＣＴ画像再構成プログラム。
【請求項２７】
撮影対象物の周囲を多数の方向からＸ線により投影して投影データ（Ｉ１）を取得し、該投影データを逆投影演算して画像を再構成するためのＸ線ＣＴ画像再構成プログラムにおいて、
前記再構成された画像（Ｐｋ）を前回値画像（Ｐｋ−１）として演算により投影して前回値投影データ（Ｉｋ−１）を取得する前回値投影データ取得手順と、
前回値投影データのスケールを前記修正投影データのスケールに調整するスケール調整手順と、
前記修正投影データ（Ｉ１’）と前記前回値画像との差投影データ（ΔＩ）を演算する差投影データ演算手順と、
該差投影データを逆投影して差画像（ΔＰ）を演算する差画像演算手順と、
該差画像を前記前回値画像に加算することにより新たな再構成画像（Ｐｋ）を取得する再構成画像取得手順と、
前記前回値投影データ取得手順、前記差投影データ演算手順、前記差画像演算手順及び前記再構成画像取得手順を前記差投影データが収束するまで繰返す繰返手順と
を実行させるためのＸ線ＣＴ画像再構成プログラム。
【請求項２８】
前記前回値投影データのスケールの前記修正投影データのスケールへの調整は、前回値投影データの最大値及び最小値が前記修正投影データの最大値及び最小値にそれぞれ一致するように前記前回値投影データを１次変換することにより行う請求項２７に記載のＸ線ＣＴ画像再構成プログラム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】発明の名称
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の名称】Ｘ線ＣＴ画像再構成方法及びＸ線ＣＴ画像再構成プログラム
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００１】
本発明はＸ線ＣＴ（Computed Tomography）画像再構成方法及びＸ線ＣＴ画像再構成プログラムに関する。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
たとえば、図１１の（Ａ）に示すアクリル材料層１０１ａ及び高Ｘ線吸収係数の物体であるステレンス材料層１０１ｂ、１０１ｃよりなる撮影対象物１０１をＸ線により投影すると、図１１の（Ｂ）に示す不連続部分（遷移部分）１０２ａ，１０２ｂ，…，１０３ａ，１０３ｂを有する投影データが得られる。ここで、不連続部分１０２ａ，１０２ｂ，…はＸ線１０２による投影データに発生したものであり、不連続部分１０３ａ，１０３ｂはＸ線１０３による投影データに発生したものである。すなわち、Ｘ線がステレンス材料層１０１ａを通過して得られた投影データは急激に大きくなる。このような投影データをフィルタ補正逆投影法により逆投影すると、図１１の（Ｃ）に示す再構成画像が得られる。この場合、ステレンス材料層１０１ｂ、１０１ｃを中心として放射状のアーチファクトが発生すると共に、ステレンス材料層１０１ｂ、１０１ｃ間のアクリル材料層１０１ａの再構成画像は完全に欠落している。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
図１は本発明に係るＸ線ＣＴ画像再構成装置の最良の形態を示すブロック回路図である。図１において、１はＸ線発生装置１ａ及びＸ線検出装置１ｂよりなるガントリ、２はガントリ１を制御するコンピュータ、３はコンピュータ２により制御されるディスプレイ装置である。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
始めに、ステップ２０１において、所定エネルギーたとえば１００ｋＶのＸ線管電圧を用いてＸ線発生装置１ａを駆動させてＸ線検出装置１ｂにより図４の（Ａ）に示すような１回目再構成用投影データＩ１を取得する。この場合、図１１の（Ａ）に示す撮影対象物１０１を想定すると、あるＸ線は、ステレンス材料層１０１ｂ、１０１ｃを透過できず、投影データＩ１は上限値到達領域４０１ａ、４０１ｂにおいて上限値に到達すると共に、ステレンス材料層１０１ｂ、１０１ｃの境界に不連続領域（遷移領域）４０２ａ、４０２ｂ、４０２ｃ、４０２ｄが発生する。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３８】
始めに、ステップ９０１において、低エネルギーたとえば４０ｋＶのＸ線管電圧を用いてＸ線発生装置１ａを駆動させてＸ線検出装置１ｂにより図１０の（Ａ）に示すような１回目再構成用投影データＩ１Ａを取得する。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３９】
次に、ステップ９０２において、高エネルギーたとえば１００ｋＶのＸ線管電圧を用いてＸ線発生装置１ａを駆動させてＸ線検出装置１ｂにより図１０の（Ｂ）に示すような１回目再構成用投影データＩ１Ｂを取得する。