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公開番号2025112165
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-07-31
出願番号2024006305
出願日2024-01-18
発明の名称X線CT装置、及び、画像処理のためのプロセッサ
出願人富士フイルム株式会社
代理人弁理士法人山王坂特許事務所
主分類A61B 6/03 20060101AFI20250724BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】X線CT装置の動き補正再構成の際に、過剰な動き補正や変形を防ぎ、特に体軸方向について画像の連続性を保つこと、及び、画像再構成条件に応じた最適な条件で動き補正再構成を行うこと。
【解決手段】本発明のX線CT装置の画像処理用のプロセッサは、動き情報を取得するための動き推定モデルとして、空間ドメインと時間ドメインとの連続性について、それぞれ、独立に調整可能な正則化項を含む動き推定モデルを備える。この動き推定モデルは、正則化項の重みや制御点位置を調整可能に構成されている。動き情報取得部は、画像再構成条件であるFOVや画像再構成間隔に応じて、動き推定モデル、或いは、動き推定モデルを用いた制御点パラメータの算出方法を自動的に調整する。これにより、一つの断面内での画像連続性と体軸方向のスライス間画像連続性を良好に維持することができる。
【選択図】図3
特許請求の範囲【請求項１】
被写体の周囲を回転するＸ線源及びＸ線検出器を搭載したスキャナと、当該スキャナの前記被検体の体軸方向における位置を前記被検体に対し相対的に移動する移動機構とを有し、前記被写体に対する角度及び体軸方向の位置が異なる透過Ｘ線データを取得する撮像部、及び、前記撮像部が取得した透過Ｘ線データを用いて前記被検体の断層像を生成する演算部を備え、
前記演算部は、
前記透過Ｘ線データを用いて正対する位置の一対の部分再構成画像を生成する部分再構成画像生成部と、前記一対の部分再構成画像に、動き推定モデルを適用しスキャン中の被検体の動き情報を取得する動き情報取得部と、前記動き情報と１８０度以上の角度範囲で取得した透過Ｘ線データとを用いて断層像を再構成する動き補正再構成部と、を備え、
前記動き推定モデルは、独立して調整可能な、画像の空間的連続性を保つ第１正則化項及び時間的連続性を保つ第２正則化項を含み、
前記動き情報取得部は、画像再構成条件に応じて前記動き推定モデル及びそれを用いた動き推定の算出方法の少なくとも一方を自動的に変化させることを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
続きを表示（約 1,000 文字）【請求項２】
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置であって、
前記動き情報取得部は、画像再構成条件に応じて前記動き推定モデルを調整する動き推定モデル調整部を含むことを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項３】
請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置であって、
前記動き推定モデル調整部は、画像再構成条件に応じて、第１正則化項の重み、及び第２正則化項の重みの少なくとも一方を調整することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項４】
請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置であって、
前記動き推定モデル調整部は、前記画像再構成条件として設定されたＦＯＶに応じて、前記第１正則化項の重みを調整することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項５】
請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置であって、
前記動き推定モデル調整部は、前記画像再構成条件として設定された画像再構成間隔に応じて、前記第２正則化項の重みを調整することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項６】
請求項３に記載のＸ線ＣＴ装置であって、
前記動き推定モデル調整部は、画像再構成条件に応じて、正則化項の重みの調整とともに、前記動き推定モデルの制御点を調整することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項７】
請求項２に記載のＸ線ＣＴ装置であって、
前記動き推定モデル調整部は、前記画像再構成条件として設定されたＦＯＶに応じて、前記動き推定モデルの制御点を調整することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項８】
請求項７に記載のＸ線ＣＴ装置であって、
前記動き推定モデル調整部は、前記ＦＯＶに応じて、前記動き推定モデルの隣接制御点間の画素数を調整することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項９】
請求項７に記載のＸ線ＣＴ装置であって、
前記動き推定モデル調整部は、前記ＦＯＶに応じて、画像空間における画像中心に対する制御点の位置が一定となるように前記制御点の座標を調整することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
【請求項１０】
請求項１に記載のＸ線ＣＴ装置であって、
前記動き情報取得部は、前記動き推定モデルを用いた制御点パラメータ算出において、画像再構成条件として設定された画像再構成間隔に応じて、算出方法を動的に調整することを特徴とするＸ線ＣＴ装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明はＸ線ＣＴ装置及びＸ線ＣＴ装置で得られる透過Ｘ線データを処理するプロセッサに関し、特にＣＴ画像の動き補正再構成技術に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
Ｘ線ＣＴ装置は、Ｘ線源とＸ線検出器とを搭載したスキャナの開口に被写体を配置し、スキャナを回転させながら撮影を行い、スキャナの各角度で取得したＸ線投影データを用いて被写体断面の画像を再構成する。この際、スキャナに対する被検体の体軸方向の位置を移動させながら、撮影を行うことで、体軸方向に沿って複数断面の画像を得る。
【０００３】
ＣＴ装置を用いた胸部撮影など、被検体に動きのある部位の撮影では、動きによるアーチファクトを低減するために、撮影時の被検体の動き情報を検出し、動き情報を用いて画像再構成する動き補正再構成が広く採用されている。
【０００４】
動き情報の検出には、目標とする画像再構成位置を中心として、時間的に正対する位置で取得した１８０度未満の透過Ｘ線データ（以下、投影データという）を用いて再構成した部分再構成（PAR：Partial Angle Reconstruction）画像（以下、PAR画像という）の対を用いる（例えば、特許文献１）。具体的には、一対のPAR画像を構成する２つのPAR画像は、被写体を１８０度反転した方向から投影したデータを再構成したものであり、スキャナが１８０度移動する間に被写体の動きがなければ同じ画像となるが、その間の心拍動や呼吸動による変化がある。動き補正再構成では、このようなPAR画像の各画素の変化量を動き情報として算出し、各投影データに対し動き情報に基づく補正を行って画像を再構成する。
【０００５】
心臓をターゲットとする心臓撮影では、心拍動の影響を極力低減するために、目標とする画像再構成位置を心位相の特定の位相に一致させる心電同期撮影を行う。従って、PAR画像から得られる動き情報も、特定の位相に対応する情報である。一方、心電同期を行わない胸部撮影（非同期撮影）などでは、各断面の画像で再構成中心位相が異なるため、特に体軸方向について画像の連続性が大幅に低下するという課題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
米国特許公開2018/0005414号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載される技術では、PAR画像を用いて動き情報を取得する際の動き推定モデルとして、PAR画像取得時の時間情報も加味した４DのBスプライン関数に基づくフリーフォーム変形モデルを使用するとともに、複数のPAR画像対を用いることで、再構成中心位相が揃わないことによる画像の連続性の劣化を防止する。しかし、この技術では、1枚の断面の再構成に複数のPAR画像対を用いるため、演算コストが大きいという課題がある。またこの技術では体軸方向の画像の連続性については考慮されていない。
【０００８】
また非同期撮影では、通常、心電同期撮影よりテーブルスピードが早く疎なスキャンとなり、PAR画像作成に使用できるデータが少なくなる。そのため動き補正精度が低下してしまうという課題がある。
【０００９】
さらに体軸方向に連続して撮影したデータを画像再構成する場合に、撮影位置によってスライス厚やＦＯＶなどの画像再構成条件を変更することがあるが、従来の動き補正再構成技術では、画像再構成条件に動き補正精度が大きく依存してしまう。
【００１０】
本発明は、Ｘ線ＣＴ装置を用いた撮影において、特に体軸方向について画像の連続性を保つこと、及び画像再構成条件に拘わらず最適な動き補正再構成を可能にすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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