(57)【要約】【課題】Ｓ／Ｎの良いＭＤ画像を撮影するＸ線ＣＴ装置を実現する。【解決手段】被検体内の２種類の物質のうちの一方を分別した画像を撮影するＸ線ＣＴ装置は、エネルギーの異なる２種類のＸ線を用いたスキャンによりそれらＸ線に対応する２種類のデータを取得し(602)、前記２種類のデータに基づいて、前記２種類のＸ線に対応する２種類のＣＴ値を加重加算した値を画素値とする第１の画像を作成し(604)、前記２種類のデータに基づいて、前記２種類の物質のうちの他方を分別した第２の画像を作成し(606)、前記第１の画像と前記第２の画像とを加重減算した画像を作成する(608)。【選択図】図６
2009022450.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギーの異なる２種類のＸ線を利用することにより、被検体内の２種類の物質のうちの一方を分別した画像を撮影するＸ線ＣＴ装置であって、
エネルギーの異なる２種類のＸ線を用いたスキャンによりそれらＸ線に対応する２種類のデータを取得するデータ取得手段と、
前記２種類のデータに基づいて、前記２種類のＸ線に対応する２種類のＣＴ値を加重加算した値を画素値とする第１の画像を作成する第１の画像作成手段と、
前記２種類のデータに基づいて、前記２種類の物質のうちの他方を分別した第２の画像を作成する第２の画像作成手段と、
前記第１の画像と前記第２の画像とを加重減算した画像を作成する第３の画像作成手段
を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項２】
前記第１の画像作成手段は、前記第１の画像を、前記２種類のデータに基づいてそれぞれ画像再構成した２つの画像を加重加算した画像として作成する
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
前記第１の画像作成手段は、前記第１の画像を、前記２種類のデータを加重加算したデータに基づく画像再構成によって作成する
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】
前記第２の画像作成手段は、前記第２の画像を、前記２種類のデータに基づいてそれぞれ画像再構成した２つの画像を加重減算した画像として作成する
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
前記第２の画像作成手段は、前記第２の画像を、前記２種類のデータを加重減算したデータに基づく画像再構成によって作成する
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
前記第３の画像作成手段は、前記加重減算した画像の画素値を正規化する
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
前記２種類のＸ線のエネルギーは、Ｘ線管にそれぞれ８０ｋＶおよび１４０ｋＶの管電圧を印加したときのエネルギーである
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
前記２種類の物質のうちの一方および他方は、それぞれ、ヨードおよびカルシウムである
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
前記２種類の物質のうちの一方および他方は、それぞれ、カルシウムおよび脂肪である
ことを特徴とする請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
エネルギーの異なる２種類のＸ線を利用することにより、被検体内の２種類の物質のうちの一方を分別した画像を撮影するＸ線ＣＴ装置のための画像作成方法であって、
エネルギーの異なる２種類のＸ線によってそれぞれ得られた２種類のデータに基づいて、前記２種類のＸ線に対応する２種類のＣＴ値を加重加算した値を画素値とする第１の画像を作成し、
前記２種類のデータに基づいて、前記２種類の物質のうちの他方を分別した第２の画像を作成し、
前記第１の画像と前記第２の画像とを加重減算した画像を作成する
ことを特徴とする画像作成方法。
【請求項１１】
前記第１の画像を、前記２種類のデータに基づいてそれぞれ画像再構成した２つの画像を加重加算した画像として作成する
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像作成方法。
【請求項１２】
前記第１の画像を、前記２種類のデータを加重加算したデータに基づく画像再構成によって作成する
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像作成方法。
【請求項１３】
前記第２の画像を、前記２種類のデータに基づいてそれぞれ画像再構成した２つの画像を加重減算した画像として作成する
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像作成方法。
【請求項１４】
前記第２の画像を、前記２種類のデータを加重減算したデータに基づく画像再構成によって作成する
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像作成方法。
【請求項１５】
前記加重減算した画像の画素値を正規化する
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像作成方法。
【請求項１６】
前記２種類のＸ線のエネルギーは、Ｘ線管にそれぞれ８０ｋＶおよび１４０ｋＶの管電圧を印加したときのエネルギーである
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像作成方法。
【請求項１７】
前記２種類の物質のうちの一方および他方は、それぞれ、ヨードおよびカルシウムである
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像作成方法。
【請求項１８】
前記２種類の物質のうちの一方および他方は、それぞれ、カルシウムおよび脂肪である
ことを特徴とする請求項１０に記載の画像作成方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線ＣＴ（Computed Tomography）装置および画像作成方法に関し、特に、エネルギー(energy)の異なる２種類のＸ線を利用することにより、被検体内の２種類の物質のうちの一方を分別した画像を撮影するＸ線ＣＴ装置、および、そのようなＸ線ＣＴ装置のための画像作成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置で、特定物質についての分別画像すなわちＭＤ(material decomposition)画像を撮影するときは、エネルギーの異なる２種類のＸ線が用いられる。エネルギーの異なる２種類のＸ線によるスキャン(scan)はデュアルエネルギースキャン(dual energy scan)とも呼ばれる。
【０００３】
Ｘ線吸収係数のエネルギー特性により、低エネルギーＸ線で得られたデータ(data)と高エネルギーＸ線で得られたデータは値が異なり、かつ、それらデータの比が物質によって異なる。ＭＤ画像の撮影には、Ｘ線吸収係数のこのような特性が利用される（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００４−６５９７５号公報（段落番号００１９−００２３、図３，４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、造影剤として被検体に注入されたヨード(I)のＭＤ画像を撮影するときは、Ｘ線管の管電圧を例えば８０ｋＶおよび１４０ｋＶとした２種類のＸ線で２つの画像をそれぞれ撮影し、両画像に共通に含まれるカルシウム(Ca)の像を消去するようにしている。カルシウムの消去は、８０ｋＶ画像から１４０ｋＶ画像を加重減算することによって行われる。荷重（重み）ｗとしては、８０ｋＶと１４０ｋＶにおけるカルシウムのＣＴ値の比(CT80/CT140)が用いられる。減算結果は１／（ｗ−１）で正規化される。
【０００５】
カルシウムのＣＴ値比は１．４ないし１．５で与えられ、ヨードのＣＴ値比１．６ないし２．０で与えられる。カルシウムのＣＴ値比例えば１．４５は、ヨードのＣＴ値比例えば１．９よりも１に近いので、正規化後のＭＤ画像はＳ／Ｎが悪いものとなる。また、ヨードを白く際立たせるための画像処理を行うと、マイナス(minus)のＣＴ値を持つエリア(area)が白くなってヨードの識別が困難となる。ヨードとカルシウムに限らず、他の物質のＭＤ画像の撮影においても同様な問題が生じる。
【０００６】
そこで本発明の課題は、Ｓ／Ｎの良いＭＤ画像を撮影するＸ線ＣＴ装置、および、そのようなＸ線ＣＴ装置のための画像作成方法を実現することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
課題を解決するための発明は、第１の観点では、エネルギーの異なる２種類のＸ線を利用することにより、被検体内の２種類の物質のうちの一方を分別した画像を撮影するＸ線ＣＴ装置であって、エネルギーの異なる２種類のＸ線を用いたスキャンによりそれらＸ線に対応する２種類のデータを取得するデータ取得手段と、前記２種類のデータに基づいて、前記２種類のＸ線に対応する２種類のＣＴ値を加重加算した値を画素値とする第１の画像を作成する第１の画像作成手段と、前記２種類のデータに基づいて、前記２種類の物質のうちの他方を分別した第２の画像を作成する第２の画像作成手段と、前記第１の画像と前記第２の画像とを加重減算した画像を作成する第３の画像作成手段を具備することを特徴とするＸ線ＣＴ装置である。
【０００８】
課題を解決するための発明は、第２の観点では、前記第１の画像作成手段は、前記第１の画像を、前記２種類のデータに基づいてそれぞれ画像再構成した２つの画像を加重加算した画像として作成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。
【０００９】
課題を解決するための発明は、第３の観点では、前記第１の画像作成手段は、前記第１の画像を、前記２種類のデータを加重加算したデータに基づく画像再構成によって作成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４の観点では、前記第２の画像作成手段は、前記第２の画像を、前記２種類のデータに基づいてそれぞれ画像再構成した２つの画像を加重減算した画像として作成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。
【００１１】
課題を解決するための発明は、第５の観点では、前記第２の画像作成手段は、前記第２の画像を、前記２種類のデータを加重減算したデータに基づく画像再構成によって作成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。
【００１２】
課題を解決するための発明は、第６の観点では、前記第３の画像作成手段は、前記加重減算した画像の画素値を正規化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。
【００１３】
課題を解決するための発明は、第７の観点では、前記２種類のＸ線のエネルギーは、Ｘ線管にそれぞれ８０ｋＶおよび１４０ｋＶの管電圧を印加したときのエネルギーであ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。
【００１４】
課題を解決するための発明は、第８の観点では、前記２種類の物質のうちの一方および他方は、それぞれ、ヨードおよびカルシウムであ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。
【００１５】
課題を解決するための発明は、第９の観点では、前記２種類の物質のうちの一方および他方は、それぞれ、カルシウムおよび脂肪であ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。
【００１６】
課題を解決するための発明は、第１０の観点では、エネルギーの異なる２種類のＸ線を利用することにより、被検体内の２種類の物質のうちの一方を分別した画像を撮影するＸ線ＣＴ装置のための画像作成方法であって、エネルギーの異なる２種類のＸ線によってそれぞれ得られた２種類のデータに基づいて、前記２種類のＸ線に対応する２種類のＣＴ値を加重加算した値を画素値とする第１の画像を作成し、前記２種類のデータに基づいて、前記２種類の物質のうちの他方を分別した第２の画像を作成し、前記第１の画像と前記第２の画像とを加重減算した画像を作成することを特徴とする画像作成方法である。
【００１７】
課題を解決するための発明は、第１１の観点では、前記第１の画像を、前記２種類のデータに基づいてそれぞれ画像再構成した２つの画像を加重加算した画像として作成することを特徴とする第１０の観点に記載の画像作成方法である。
【００１８】
課題を解決するための発明は、第１２の観点では、前記第１の画像を、前記２種類のデータを加重加算したデータに基づく画像再構成によって作成することを特徴とする第１０の観点に記載の画像作成方法である。
【００１９】
課題を解決するための発明は、第１３の観点では、前記第２の画像を、前記２種類のデータに基づいてそれぞれ画像再構成した２つの画像を加重減算した画像として作成することを特徴とする第１０の観点に記載の画像作成方法である。
【００２０】
課題を解決するための発明は、第１４の観点では、前記第２の画像を、前記２種類のデータを加重減算したデータに基づく画像再構成によって作成することを特徴とする第１０の観点に記載の画像作成方法である。
【００２１】
課題を解決するための発明は、第１５の観点では、前記加重減算した画像の画素値を正規化する
ことを特徴とする第１０の観点に記載の画像作成方法である。
【００２２】
課題を解決するための発明は、第１６の観点では、前記２種類のＸ線のエネルギーは、Ｘ線管にそれぞれ８０ｋＶおよび１４０ｋＶの管電圧を印加したときのエネルギーであることを特徴とする第１０の観点に記載の画像作成方法である。
【００２３】
課題を解決するための発明は、第１７の観点では、前記２種類の物質のうちの一方および他方は、それぞれ、ヨードおよびカルシウムであることを特徴とする第１０の観点に記載の画像作成方法である。
【００２４】
課題を解決するための発明は、第１８の観点では、前記２種類の物質のうちの一方および他方は、それぞれ、カルシウムおよび脂肪であることを特徴とする第１０の観点に記載の画像作成方法である。
【発明の効果】
【００２５】
第１の観点では、エネルギーの異なる２種類のＸ線を利用することにより、被検体内の２種類の物質のうちの一方を分別した画像を撮影するＸ線ＣＴ装置は、エネルギーの異なる２種類のＸ線を用いたスキャンによりそれらＸ線に対応する２種類のデータを取得するデータ取得手段と、前記２種類のデータに基づいて、前記２種類のＸ線に対応する２種類のＣＴ値を加重加算した値を画素値とする第１の画像を作成する第１の画像作成手段と、前記２種類のデータに基づいて、前記２種類の物質のうちの他方を分別した第２の画像を作成する第２の画像作成手段と、前記第１の画像と前記第２の画像とを加重減算した画像を作成する第３の画像作成手段を具備するので、Ｓ／Ｎの良いＭＤ画像を撮影するＸ線ＣＴ装置を実現することができる。
【００２６】
第１０の観点では、エネルギーの異なる２種類のＸ線を利用することにより、被検体内の２種類の物質のうちの一方を分別した画像を撮影するＸ線ＣＴ装置のための画像作成方法は、エネルギーの異なる２種類のＸ線によってそれぞれ得られた２種類のデータに基づいて、前記２種類のＸ線に対応する２種類のＣＴ値を加重加算した値を画素値とする第１の画像を作成し、前記２種類のデータに基づいて、前記２種類の物質のうちの他方を分別した第２の画像を作成し、前記第１の画像と前記第２の画像とを加重減算した画像を作成するので、Ｓ／Ｎの良いＭＤ画像を撮影するＸ線ＣＴ装置のための画像作成方法を実現することができる。
【００２７】
第２または第１１の観点では、前記第１の画像を、前記２種類のデータに基づいてそれぞれ画像再構成した２つの画像を加重加算した画像として作成するので、２種類のＸ線に対応する２種類のＣＴ値を加重加算した値を画素値とする画像を適正に得ることができる。
【００２８】
第３または第１２の観点では、前記第１の画像を、前記２種類のデータを加重加算したデータに基づく画像再構成によって作成するので、２種類のＸ線に対応する２種類のＣＴ値を加重加算した値を画素値とする画像を適正に得ることができる。
【００２９】
第４または第１３の観点では、前記第２の画像を、前記２種類のデータに基づいてそれぞれ画像再構成した２つの画像を加重減算した画像として作成するので、２種類の物質のうちの他方を分別した画像を適正に得ることができる。
【００３０】
第５または第１４の観点では、前記第２の画像を、前記２種類のデータを加重減算したデータに基づく画像再構成によって作成するので、２種類の物質のうちの他方を分別した画像を適正に得ることができる。
【００３１】
第６または第１５の観点では、前記加重減算した画像の画素値を正規化するので、２種類の物質のうちの一方を分別した画像を適正に得ることができる。
第７または第１６の観点では、前記２種類のＸ線のエネルギーは、Ｘ線管にそれぞれ８０ｋＶおよび１４０ｋＶの管電圧を印加したときのエネルギーであるので、ＭＤ画像を適正に撮影することができる。
【００３２】
第８または第１７の観点では、前記２種類の物質のうちの一方および他方は、それぞれ、ヨードおよびカルシウムであるので、ヨードのＭＤ画像を撮影することができる。
第９または第１８の観点では、前記２種類の物質のうちの一方および他方は、それぞれ、カルシウムおよび脂肪であるので、カルシウムのＭＤ画像を撮影することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
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、画像作成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。
【００３４】
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によって搬入される被検体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。
【００３５】
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い、再構成画像をディスプレイ(display)３０２に表示する。画像再構成は、オペレータ３００内の専用のコンピュータ(computer)によって行われる。
【００３６】
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。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。
【００３７】
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、シネスキャンを行うことができる。
【００３８】
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。ヘリカルスキャン中にクレードル２０４の連続移動を往復的に行うことにより、往復的なヘリカルスキャンすなわちヘリカルシャトルスキャンを行うことができる。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
Ｘ線１３４は、図示しないコリメータ(collimator)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。
【００４３】
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。
【００４４】
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。
【００４５】
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。
【００４６】
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。
【００４７】
図５に、ＭＤ画像を撮影するときの、本装置の動作のフロー(flow)図を示す。ＭＤ画像の撮影は、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。
【００４８】
これによって、例えば、頭部の最大直径部分を体軸に垂直にスライス(slice)するようなスキャン位置が設定される。なお、スキャン位置は頭部に限らず、胸部や腹部等所望の部位について設定することができる。
【００４９】
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、スキャン速度と継続時間、画像再構成条件、ＭＤ画像作成条件等、所要の撮影条件が設定される。
【００５０】
管電圧としては、例えば、８０ｋＶと１４０ｋＶの２種類の電圧が設定される。これによって、デュアルエネルギースキャン用の２種類のＸ線のエネルギーがそれぞれ設定される。
【００５１】
ステップ５０３で、デュアルエネルギースキャンを行う。デュアルエネルギースキャンは造影剤を併用して行われる。造影剤としては、例えばヨードが用いられる。ＭＤ撮影は、ヨードの分別画像を得ることを目的として行われる。
【００５２】
デュアルエネルギースキャンは、管電圧を８０ｋＶと１４０ｋＶに交互に切換えることによって行われる。管電圧の切換は、１ビューごとあるいは１スキャンごとに行われる。１スキャンは、フルスキャン(full scan)またはハーフスキャン(half scan)によって行われる。フルスキャンは、Ｘ線照射・検出装置１１０の３６０度回転によって行われる。ハーフスキャンは、Ｘ線照射・検出装置１１０の１８０＋γ度回転によって行われる。なお、γはＸ線ビーム１３４のｘｙ面内での開き角度である。
【００５３】
デュアルエネルギースキャンは、Ｘ線照射・検出装置１１０を２系統設け、一方の系統の管電圧を８０ｋＶとし他方の系統の管電圧を１４０ｋＶとして、Ｘ線の同時照射により行うようにしても良い。その場合、Ｘ線の照射方向は、２系統間で例えば９０度異ならせる。
【００５４】
デュアルエネルギースキャンにより、エネルギーの異なる２種類のＸ線に対応する２種類のデータが得られる。２種類のデータの一方は、最大エネルギーが８０ｋｅＶのＸ線によって取得されたデータであり、他方は最大エネルギーが１４０ｋｅＶのＸ線によって取得されたデータである。
【００５５】
ステップ５０４で、デュアルエネルギー画像を作成する。デュアルエネルギー画像とは、画素値が、エネルギーの異なる２種類のＸ線に対応する２種類のＣＴ値を加重加算した値となる画像である。デュアルエネルギー画像は、本発明における第１の画像の一例である。
【００５６】
デュアルエネルギー画像の作成は、例えば、２種類のデータの一方に基づく画像再構成によって得られた画像と、２種類のデータの他方に基づく画像再構成によって得られた画像を加算することによって行われる。
【００５７】
２種類のデータの一方から再構成された画像のＣＴ値は、最大エネルギーが８０ｋｅＶのＸ線の下でのＣＴ値となり、２種類のデータの他方から画像再構成された画像のＣＴ値は、最大エネルギーが１４０ｋｅＶのＸ線の下でのＣＴ値となる。このため、両画像を加算して得られる画像の画素値は、２種類のＣＴ値を加重加算した値となる。
【００５８】
デュアルエネルギー画像は次式で表わされる。
M(x,y) = Orig80(x,y)*a + Orig140(x,y)*(1.0-a)
ここで、Orig80(x,y)は最大エネルギーが８０ｋｅＶのＸ線に基づく画像であり、Orig140(x,y)は最大エネルギーが１４０ｋｅＶのＸ線に基づく画像である。また、ａは０以上１以下の係数である。このようなデュアルエネルギー画像は、Ｓ／Ｎの良い画像となる。
【００５９】
デュアルエネルギー画像は、２種類のデータからそれぞれ再構成した画像を加算する代わりに、２種類のデータを前処理が済んだ段階で加算し、和のデータから画像再構成するようにしても良い。
【００６０】
ステップ５０５で、相殺画像を作成する。相殺画像とは、デュアルエネルギー画像から不要な物質の像を相殺するための画像である。ここでは、不要な物質はカルシウムであり、カルシウムの分別画像が相殺画像として作成される。相殺画像は、本発明における第２の画像の一例である。
【００６１】
相殺画像の作成は、例えば、２種類のデータの一方に基づく画像再構成によって得られた画像から、２種類のデータの他方に基づく画像再構成によって得られた画像を減算し、その結果を正規化することによって行われる。
【００６２】
相殺画像は次式で表わされる。
DE(x,y)=(Orig80(x,y)-Orig140(x,y)*W)/(W-1.0)
ここで、Orig80(x,y)は、最大エネルギーが８０ｋｅＶのＸ線に基づく画像であり、Orig140(x,y)は、最大エネルギーが１４０ｋｅＶのＸ線に基づく画像である。ｗは、８０ｋＶと１４０ｋＶにおけるヨードのＣＴ値の比に合わせて、例えば、１．９とされる。差の画像は、１／（ｗ−１．０）で正規化される。
【００６３】
ｗ＝１．９であることにより、ヨードの画素値は減算によって０となる。このため、相殺画像はカルシウムの分別画像となる。これに対して、ｗ＝１．４５としたときは、カルシウムの画素値が減算によって０となり、ヨードの分別画像が得られるが、カルシウムの分別画像を得るためのｗ＝１．９は、ヨードの分別画像を得るためのｗ＝１．４５よりも１からの隔たりが大きいので、正規化されたカルシウムの分別画像は、正規化されたヨードの分別画像よりもＳ／Ｎが良い。
【００６４】
相殺画像は、２種類のデータからそれぞれ再構成した画像を減算する代わりに、２種類のデータを前処理が済んだ段階で減算し、差のデータから画像再構成するようにしても良い。
【００６５】
ステップ５０６で、分別画像を作成する。分別画像は、本発明における第３の画像の一例である。分別画像は、デュアルエネルギー画像から相殺画像を減算することによって作成される。
【００６６】
デュアルエネルギー画像から相殺画像を減算することにより、両画像に共通するカルシウムが相殺される。ヨードに関しては、相殺画像のヨードが０であることにより、デュアルエネルギー画像からの減算はない。これによって、ヨードだけがそのまま残った画像すなわちヨードの分別画像が得られる。
【００６７】
デュアルエネルギー画像からの相殺画像の減算は、適宜の重み付けを伴う減算であって良い。これによって、カルシウムの相殺を適正に行うことができる。ヨードの分別画像については、正規化を行うようにしても良い。これによって、コントラスト(contrast)を適正にすることができる。
【００６８】
ヨードの分別画像は、Ｓ／Ｎの良いデュアルエネルギー画像からＳ／Ｎの良いカルシウム分別画像を減算することによって作成されるので、Ｓ／Ｎが良いものとなる。すなわち、Ｓ／Ｎの良いヨードのＭＤ画像を得ることができる。また、ヨードを白く際立たせるための画像処理は不要なので、従来のように、マイナスのＣＴ値を持つエリアが白くなるようなことはない。
【００６９】
以上は、ヨードについてＭＤ撮影を行う例であるが、ＭＤ撮影はヨードに限らず、例えば、カルシウムのＣＴ値比１．４ないし１．５と、脂肪のＣＴ値比０．８ないし０．９の相違を利用してカルシウムの分別画像をする場合に適用しても、Ｓ／Ｎの良いカルシウムの分別画像を得ることができる。鉄(Fe)やガドリニウム(Gd)についてＭＤ撮影を行う場合も同様である。
【００７０】
図６に、ＭＤ撮影の観点での、本装置のブロック図を示す。図６に示すように、本装置は、デュアルエネルギーデータ取得部６０２で、エネルギーの異なる２種類のＸ線に対応する２種類のデータを取得する。デュアルエネルギーデータ取得部６０２は、図１または図２におけるガントリ１００に相当する。デュアルエネルギーデータ取得部６０２は、本発明におけるデータ取得手段の一例である。
【００７１】
２種類のデータは、デュアルエネルギー画像作成部６０４と相殺画像作成部６０６に入力される。デュアルエネルギー画像作成部６０４は、２種類のデータからデュアルエネルギー画像を作成し、相殺画像作成部６０６は、２種類のデータから相殺画像を作成する。
【００７２】
デュアルエネルギー画像作成部６０４および相殺画像作成部６０６は、図１または図２におけるオペレータコンソール３００の、デュアルエネルギー画像作成に関わる部分および相殺画像作成部に関わる部分にそれぞれ相当する。デュアルエネルギー画像作成部６０４は、本発明における第１の画像作成手段の一例である。相殺画像作成部６０６は、本発明における第２の画像作成手段の一例である。
【００７３】
デュアルエネルギー画像と相殺画像は、分別画像作成部６０８に入力される。分別画像作成部６０８は、デュアルエネルギー画像と相殺画像から分別画像を作成する。分別画像作成部６０８は、図１または図２におけるオペレータコンソール３００の、分別画像作成部に関わる部分に相当する。分別画像作成部６０８は、本発明における第３の画像作成手段の一例である。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【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装置の構成を示すブック図である。
【符号の説明】
【００７５】
１００ ： ガントリ
１１０ ： 検出装置
１３０ ： Ｘ線管
１３２ ： 焦点
１３４ ： Ｘ線ビーム
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
６０２ ： デュアルエネルギーデータ取得部
６０４ ： デュアルエネルギー画像作成部
６０６ ： 相殺画像作成部
６０８ ： 分別画像作成部
【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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