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公開番号2025093112
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-23
出願番号2023208641
出願日2023-12-11
発明の名称フォトンカウンティングX線CT装置
出願人富士フイルム株式会社
代理人ポレール弁理士法人
主分類A61B 6/03 20060101AFI20250616BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】フォトンカウンティング型X線CT装置において、コンソールでの投影データの保存可能期間を延長する。
【解決手段】コンソール110は、投影データとして保存した生データを所定のタイミングで圧縮データに変換し、圧縮データを保存し、生データを削除するデータ管理部1110を備える。生データは、光子計測型検出素子の複数のエネルギービンごとのフォトン数を示す検出値データとされ、圧縮データは、複数のエネルギービンごとの検出値データの総和を示す全エネルギー領域の検出値データと、全エネルギー領域の検出値データに対する複数のエネルギービンごとの検出値データの比率を示す比データとされる。
【選択図】図11
特許請求の範囲【請求項１】
Ｘ線管と、
前記Ｘ線管から放射され、被検体を透過したＸ線を検出する光子計測型検出素子を備える検出器と、
前記Ｘ線管と前記検出器とが前記被検体を挟んで対向配置されるよう取り付けられるガントリと、
前記ガントリにより前記Ｘ線管及び前記検出器を前記被検体の周りを回転させながら取得した投影データを保存するコンソールを有し、
前記コンソールは、前記投影データとして保存した生データを所定のタイミングで圧縮データに変換し、前記圧縮データを保存し、前記生データを削除するデータ管理部を備え、
前記生データは、前記光子計測型検出素子の複数のエネルギービンごとのフォトン数を示す検出値データであり、
前記圧縮データは、前記複数のエネルギービンごとの検出値データの総和を示す全エネルギー領域の検出値データと、前記全エネルギー領域の検出値データに対する前記複数のエネルギービンごとの検出値データの比率を示す比データであるフォトンカウンティングＸ線ＣＴ装置。
続きを表示（約 1,700 文字）【請求項２】
請求項１において、
前記比データは、前記比率を比の基底定数の倍数として表現するフォトンカウンティングＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
請求項２において、
前記比データは、前記全エネルギー領域の検出値データに対する前記複数のエネルギービンのうちいずれか一つの検出値データの比率を含まないフォトンカウンティングＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
請求項３において、
前記比データは、前記全エネルギー領域の検出値データに対する前記複数のエネルギービンのうち最大となる検出値データの比率を含まないフォトンカウンティングＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
請求項２乃至４のいずれか一項において、
前記比データの前記比率は、当該比データに含まれる前記比率のうち最大の比率を表現するのに必要なビット数である倍数ビット数で表現され、
前記比データは、前記比率とともに、前記比の基底定数のビット数と前記倍数ビット数との差を示す差分ビット数を含むフォトンカウンティングＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
請求項２乃至４のいずれか一項において、
比の基底定数のビット数を可変とするフォトンカウンティングＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
請求項６において、
前記比データの前記比率は、当該比データに含まれる前記比率のうち最大の比率を表現するのに必要なビット数である倍数ビット数で表現され、
前記比データは、前記比率とともに、前記比の基底定数のビット数と前記倍数ビット数との差を示す差分ビット数を含むフォトンカウンティングＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
請求項１において、
前記光子計測型検出素子は複数のサブピクセルに分割されており、
前記生データは、前記複数のサブピクセルの各々について、複数のエネルギービンごとのフォトン数を示す検出値データであり、
前記圧縮データは、前記複数のサブピクセルの各々について、前記複数のエネルギービンごとの検出値データの総和を示す全エネルギー領域の検出値データと、前記複数のサブピクセルを束ねたマクロピクセルについて、前記全エネルギー領域の検出値データに対する前記複数のエネルギービンごとの検出値データの比率を示す比データであるフォトンカウンティングＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
請求項１において、
前記データ管理部は、
前記生データを前記圧縮データに圧縮し、かつ前記圧縮データを復元する圧縮・復元部と、
前記データ管理部による圧縮・復元部による前記圧縮データの圧縮率を設定する圧縮率設定部とを備え、
前記圧縮・復元部は、前記比データにおける前記比率を、比の基底定数の倍数として表現し、
前記圧縮率設定部は、前記比の基底定数のビット数を変えて圧縮・復元したデータで再構成した画像ならびにその評価値と、前記生データで再構成した画像ならびにその評価値とを比較可能に提示するフォトンカウンティングＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
請求項１において、
前記データ管理部は、
前記生データを前記圧縮データに圧縮し、かつ前記圧縮データを復元する圧縮・復元部と、
前記コンソールに保存される記憶容量を管理する圧縮運用部とを備え、
前記圧縮・復元部は、前記比データにおける前記比率を、比の基底定数の倍数として表現し、
前記圧縮運用部は、前記所定のタイミングで、前記生データを前記比の基底定数のビット数を第１のビット数として生成した第１の圧縮データに変換し、前記第１の圧縮データを保存し、前記生データを削除し、その後の所定のタイミングで前記第１の圧縮データを前記比の基底定数のビット数を前記第１のビット数よりも小さい第２のビット数として生成した第２の圧縮データに変換し、前記第２の圧縮データを保存し、前記第１の圧縮データを削除するよう設定するフォトンカウンティングＸ線ＣＴ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本開示は、フォトンカウンティングＸ線ＣＴ装置に関する。
続きを表示（約 2,200 文字）【背景技術】
【０００２】
フォトンカウンティング型Ｘ線コンピュータ断層撮影（ＣＴ：Computed Tomography）装置は、エネルギー積分型Ｘ線ＣＴ装置と比較して、検出器の各素子（検出素子）の出力がエネルギー領域（ビン）に分割されるとともに、検出素子のサイズがチャネル方向、スライス方向ともに小さく、薄くなることにより検出器の素子数が増加する。その結果、フォトンカウンティング型Ｘ線ＣＴ装置で生成される投影データのサイズは、エネルギー積分型Ｘ線ＣＴ装置と比較して、数十倍の大きさになる。
【０００３】
特許文献１には、フォトンカウンティング型Ｘ線ＣＴ装置において、検出器からコンソールへのデータ転送時間の短縮と画質の維持とを両立させるためのデータの非可逆圧縮技術が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０２２－１００６３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
発明者は、コンソールに保存される画像再構成の基となる投影データ（生データ）のサイズに着目した。一般に、Ｘ線ＣＴ装置においては、投影データをすぐには削除せず、一定期間コンソールに保存する運用がなされる。これは、検査画像の読影において診断を確実にする、あるいはその他の理由で条件を変えて画像再構成を行いたい、という要望に即応可能とするためである。コンソールでの生データの保存可能期間は、コンソールの記憶容量とＸ線ＣＴ装置が１日の検査に必要な記憶容量とに依存する。フォトンカウンティング型Ｘ線ＣＴ装置では投影データのサイズが、上述の通り、エネルギー積分型Ｘ線ＣＴ装置の数十倍となるため、装置の記憶容量が同等であれば保存可能期間は大幅に短縮せざるを得ず、装置の使い勝手が低下してしまう。
【０００６】
本発明の課題は、フォトンカウンティング型Ｘ線ＣＴ装置において、エネルギー積分型Ｘ線ＣＴ装置と同等の画像が得られ、かつエネルギー情報を利用できる圧縮方法で、コンソールに保存される生データの容量を削減し、コンソールでの投影データの保存可能期間を延長することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一実施の形態であるフォトンカウンティングＸ線ＣＴ装置は、Ｘ線管と、Ｘ線管から放射され、被検体を透過したＸ線を検出する光子計測型検出素子を備える検出器と、Ｘ線管と検出器とが被検体を挟んで対向配置されるよう取り付けられるガントリと、ガントリによりＸ線管及び検出器を被検体の周りを回転させながら取得した投影データを保存するコンソールを有し、コンソールは、投影データとして保存した生データを所定のタイミングで圧縮データに変換し、圧縮データを保存し、生データを削除するデータ管理部を備え、生データは、光子計測型検出素子の複数のエネルギービンごとのフォトン数を示す検出値データであり、圧縮データは、複数のエネルギービンごとの検出値データの総和を示す全エネルギー領域の検出値データと、全エネルギー領域の検出値データに対する複数のエネルギービンごとの検出値データの比率を示す比データである。
【発明の効果】
【０００８】
フォトンカウンティングＸ線ＣＴ装置の投影データを、エネルギー積分型Ｘ線ＣＴ装置と同等の画像が得られ、かつエネルギー情報を利用できる圧縮方法にてコンソールに保存することにより、装置の特徴を生かしつつ、使い勝手を向上させる。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
フォトンカウンティングＸ線ＣＴ装置の全体構成図である。
検出値と投影値との関係を説明するための図である。
線減弱係数とエネルギーとの関係を示す図である。
生データの圧縮、復元を説明するための数値例である。
数値例（図４）についての比Ｒａｗ_Ｒ
Ｅｉ
の算出値である。
圧縮データの復元結果を示す図である。
比の偏差の評価結果を示す図である。
数値例（図４）に対して、比の基底定数Ｃのビット数を変化させた場合における圧縮データと復元データを示す図である。
検出素子の一例である。
高精細モードにおける圧縮データの作成方法を説明するための図である。
高精細モードにおける圧縮データの作成方法を説明するための図である。
投影データの保存を管理するための機能ブロック図である。
比の基底定数Ｃのビット数の決定フローである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１にフォトンカウンティングＸ線ＣＴ装置１０１の全体構成図を示す。なお、紙面の横方向をＸ軸、縦方向をＹ軸、ＸＹ面に直交する方向をＺ軸とする。Ｘ線ＣＴ装置１０１は、主要な構成として、ガントリ１０２、Ｘ線管１０３、ボウタイフィルタ１０５、寝台１０６、検出器１０８、コンソール１１０を備える。
（【００１１】以降は省略されています）

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