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【発明の名称】 画像再構成装置、画像再構成方法および放射線断層像撮影装置
【発明者】 【氏名】貫井 正健
【住所又は居所】東京都日野市旭が丘四丁目７番地の１２７ ジーイー横河メディカルシステム株式会社内
【要約】 【課題】金属等の放射線吸収率の高い物質が被検体に存在することにより再構成画像に発生するストリーク・アーチファクトを低減可能な画像再構成装置を提供する。

【解決手段】放射線検出素子の配列順に並ぶ投影データのうち、非連続的に値が異なるデータを含む非連続領域のデータ投影データから分離し、当該投影データを値が連続的に変化する連続データへ変換し（ステップＳＴ２）、連続データのみをフィルタリング処理し（ステップＳＴ３）、フィルタリング処理された連続データと非連続領域のデータとを合成し、画像再構成に用いる投影データとする（ステップＳＴ４）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検体を透過した放射線を複数の放射線検出素子によって検出して得られた投影データに基づいて、前記被検体の断層像を再構成する画像再構成装置であって、
前記放射線検出素子の配列順に並ぶ前記投影データのうち、非連続的に値が異なるデータを含む非連続領域を除くデータに対して所定のフィルタリング処理を施こし、前記非連続領域のデータと前記フィルタリング処理が施されたデータとを前記断層像を再構成するための投影データとする非連続データ処理手段を有する
画像再構成装置。
【請求項２】
前記非連続データ処理手段は、前記非連続領域のデータを前記投影データから分離し、当該投影データを値が連続的に変化する連続データへ変換し、当該連続データのみを前記フィルタリング処理の対象にする分離手段と、
前記フィルタリング処理された前記連続データと前記非連続領域のデータとを合成し、前記画像再構成手段に与える投影データとする合成手段と
を有する請求項１に記載の画像再構成装置。
【請求項３】
前記非連続データ処理手段は、前記フィルタリング処理されたのちの投影データと、前記フィルタリング処理されていない投影データとの差に基づいて、前記非連続領域を抽出する抽出手段と、
前記フィルタリング処理された投影データのうち、抽出された前記非連続領域のデータをフィルタリング処理前の投影データに置き換え、前記画像再構成手段に与える投影データとする合成手段と
を有する請求項１に記載の画像再構成装置。
【請求項４】
前記放射線は、Ｘ線である
請求項１に記載の画像再構成装置。
【請求項５】
被検体を透過した放射線を複数の放射線検出素子によって検出して得られた投影データに基づいて、前記被検体の断層像を再構成する画像再構成方法であって、
前記放射線検出素子の配列順に並ぶ前記投影データのうち、非連続的に値が異なるデータを含む非連続領域を除くデータに対して所定のフィルタリング処理を施こし、前記非連続領域のデータと前記フィルタリング処理が施されたデータとを前記断層像を再構成するための投影データとする
画像再構成方法。
【請求項６】
前記非連続領域のデータを前記投影データから分離し、当該投影データを値が連続的に変化する連続データへ変換し、当該連続データのみを前記フィルタリング処理の対象にし、
前記フィルタリング処理された前記連続データと前記非連続領域のデータとを合成し、画像再構成に用いる投影データとする
請求項５に記載の画像再構成方法。
【請求項７】
前記フィルタリング処理されたのちの投影データと、前記フィルタリング処理されていない投影データとの差に基づいて、前記非連続領域を抽出し、
前記フィルタリング処理された投影データのうち、抽出された前記非連続領域のデータをフィルタリング処理前の投影データに置き換え、画像再構成に用いる投影データとする
請求項５に記載の画像再構成方法。
【請求項８】
前記放射線にＸ線を用いる
請求項５に記載の画像再構成方法。
【請求項９】
被検体を挟むようにして相対向して配置される放射線照射手段および複数の放射線検出素子からなる放射線検出器と、
前記被検体を透過した放射線を前記複数の放射線検出素子によって検出して得られた投影データに基づいて、前記被検体の断層像を再構成する画像再構成装置とを有し、
前記画像再構成装置は、前記放射線検出素子の配列順に並ぶ前記投影データのうち、非連続的に値が異なるデータを含む非連続領域を除くデータに対して所定のフィルタリング処理を施こし、前記非連続領域のデータと前記フィルタリング処理が施されたデータとを前記断層像を再構成するための投影データとする非連続データ処理手段を有する
放射線断層像撮影装置。
【請求項１０】
前記非連続データ処理手段は、前記非連続領域のデータを前記投影データから分離し、当該投影データを値が連続的に変化する連続データへ変換し、当該連続データのみを前記フィルタリング処理の対象にする分離手段と、
前記フィルタリング処理された前記連続データと前記非連続領域のデータとを合成し、前記画像再構成手段に与える投影データとする合成手段と
を有する請求項９に記載の放射線断層像撮影装置。
【請求項１１】
前記非連続データ処理手段は、前記フィルタリング処理されたのちの投影データと、前記フィルタリング処理されていない投影データとの差に基づいて、前記非連続領域を抽出する抽出手段と、
前記フィルタリング処理された投影データのうち、抽出された前記非連続領域のデータをフィルタリング処理前の投影データに置き換え、前記画像再構成手段に与える投影データとする合成手段と
を有する請求項９に記載の放射線断層像撮影装置。
【請求項１２】
前記放射線照射手段は、Ｘ線管を有する
請求項９に記載の放射線断層像撮影装置。
【請求項１３】
前記Ｘ線管から放射されたＸ線を、扇状のＸ線ビームに成形するコリメータをさらに有する
請求項１２に記載の放射線断層像撮影装置。
【請求項１４】
前記放射線検出器は、複数のＸ線検出素子をアレイ状に配列して構成される
請求項９に記載の放射線断層像撮影装置。
【請求項１５】
前記画像再構成手段は、フィルタード・バックプロジェクション（ｆｉｌｔｅｒｅｄ ｂａｃｋ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）法を用いる
請求項９に記載の放射線断層像撮影装置。
【請求項１６】
前記放射線検出器は、シンチレータ（ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｏｒ）とフォトダイオード（ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄｅ） の組み合わせによって構成される
請求項１４に記載の放射線断層像撮影装置。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、たとえば、Ｘ線ＣＴ（Ｃｏｍｐｕｔｅｄ Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｙ） 装置等の放射線断層像撮影装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
Ｘ線ＣＴ装置は、放射線出射系・検出系、すなわち、Ｘ線出射・検出系を被検体を挟んで相対向させた状態でＸ線を被検体に照射しながら被検体の回りで回転（スキャン（ｓｃａｎ））させて、被検体の周囲の複数のビュー（ｖｉｅｗ）方向で被検体を透過したＸ線を検出系により検出し、それぞれＸ線による被検体の投影データを測定し、この投影データに基づいて、被検体の断層像を再構成するように構成されている。
【０００３】
また、被検体の断層像は、被検体の投影データに対して、所定の前処理を施し、この前処理を施した投影データを、たとえば、フィルタード・バックプロジェクション（ｆｉｌｔｅｒｅｄ ｂａｃｋ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）法により再構成される。
フィルタード・バックプロジェクションでは、被検体の投影データに対して画像再構成のために必要なフィルタリング処理を行ったのち、フィルタリング処理後の投影データを逆投影することにより、画像を再構成する。
上記のフィルタリング処理では、診断目的や対象部位に応じて各種のフィルタが選択される。このフィルタリング処理は、投影データを高速フーリエ変換（ＦＦＴ：Ｆａｓｔ Ｆｏｕｒｉｅｒ Ｔｒａｎｓｆｅｒ） したのち、このデータに選択されたフィルタが乗算され、再び逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ： Ｉｎｖｅｒｓｅ ＦＦＴ） される。フィルタリング処理では、投影データに含まれる高周波のノイズ成分も同時に除去される。なお、投影データに含まれる高周波のノイズ成分を除去する技術は、たとえば、特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】
特開２０００−８３９４６号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、金属等の人体とは異なる異物質が被検体に存在すると、検出された投影データのうち、この異物質に相当する部分の値が急峻に変化し、この部分は他の部分とは非連続な部分となる。金属は、Ｘ線の吸収率が非常に大きいからである。
金属等の異物質の像を含む投影データに上記のフィルタリング処理を施すと、異物質に対応する部分のデータは値が急峻に変化する高周波成分をもつので、この部分のデータ値が変化し、逆高速フーリエ変換したのちの投影データにはアンダーシュートやオーバシュートと呼ばれる歪みが発生することがある。
この歪みが発生した投影データを逆投影して画像再構成すると、金属等の異物質に対応する画像にいわゆるストリーク・アーチファクト（ｓｔｒｅａｋ ａｒｔｉｆａｃｔ） が発生するという不利益が存在した。
【０００６】
本発明は、上述の問題に鑑みて成されたものであって、その目的は、金属等の放射線吸収率の高い物質が被検体に存在することにより再構成画像に発生するストリーク・アーチファクトを低減可能な放射線断層像撮影装置、画像再構成装置および画像再構成方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の画像再構成装置は、被検体を透過した放射線を複数の放射線検出素子によって検出して得られた投影データに基づいて、前記被検体の断層像を再構成する画像再構成装置であって、前記放射線検出素子の配列順に並ぶ前記投影データのうち、非連続的に値が異なるデータを含む非連続領域を除くデータに対して所定のフィルタリング処理を施こし、前記非連続領域のデータと前記フィルタリング処理が施されたデータとを前記断層像を再構成するための投影データとする非連続データ処理手段を有する。
【０００８】
好適には、前記非連続データ処理手段は、前記非連続領域のデータを前記投影データから分離し、当該投影データを値が連続的に変化する連続データへ変換し、当該連続データのみを前記フィルタリング処理の対象にする分離手段と、前記フィルタリング処理された前記連続データと前記非連続領域のデータとを合成し、前記画像再構成手段に与える投影データとする合成手段とを有する。
【０００９】
前記非連続データ処理手段が、前記フィルタリング処理されたのちの投影データと、前記フィルタリング処理されていない投影データとの差に基づいて、前記非連続領域を抽出する抽出手段と、前記フィルタリング処理された投影データのうち、抽出された前記非連続領域のデータをフィルタリング処理前の投影データに置き換え、前記画像再構成手段に与える投影データとする合成手段と
を有する構成とすることも可能である。
【００１０】
本発明の画像再構成方法は、被検体を透過した放射線を複数の放射線検出素子によって検出して得られた投影データに基づいて、前記被検体の断層像を再構成する画像再構成方法であって、前記放射線検出素子の配列順に並ぶ前記投影データのうち、非連続的に値が異なるデータを含む非連続領域を除くデータに対して所定のフィルタリング処理を施こし、前記非連続領域のデータと前記フィルタリング処理が施されたデータとを前記断層像を再構成するための投影データとする。
【００１１】
本発明の放射線断層像撮影装置は、被検体を挟むようにして相対向して配される放射線照射手段および複数の放射線検出素子からなる放射線検出器と、前記被検体を透過した放射線を前記複数の放射線検出素子によって検出して得られた投影データに基づいて、前記被検体の断層像を再構成する画像再構成装置とを有し、前記画像再構成装置は、前記放射線検出素子の配列順に並ぶ前記投影データのうち、非連続的に値が異なるデータを含む非連続領域を除くデータに対して所定のフィルタリング処理を施こし、前記非連続領域のデータと前記フィルタリング処理が施されたデータとを前記断層像を再構成するための投影データとする非連続データ処理手段を有する。
【００１２】
本発明では、投影データから断層像を再構成する前に行うフィルタリング処理において、投影データに含まれる非連続データにはフィルタリング処理を施さずにそのまま画像再構成に用いる。これにより、非連続データのもつ高周波成分がフィルタリング処理によって歪むことがなく、この非連続部分の画像が正確に再構成される。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
第１実施形態
図１は、本発明の放射線断層像撮影装置の一実施形態としてのＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。
【００１４】
図１に示すように、Ｘ線ＣＴ装置１は、走査ガントリ（ｇａｎｔｒｙ）２、操作コンソール（ｃｏｎｓｏｌｅ） ３、および撮影テーブル（クレードル）４を有している。
【００１５】
走査ガントリ２は、Ｘ線管２１を有する。Ｘ線管２１から放射された図示しないＸ線は、コリメータ（ｃｏｌｌｉｍａｔｏｒ）２２により、たとえば、扇状のＸ線ビーム（ｂｅａｍ）となるように成形され、Ｘ線検出器２３に照射される。
【００１６】
Ｘ線検出器２３は、ファンビームＸ線の広がり方向にアレイ状に配列された複数のＸ線検出素子を有する。Ｘ線検出器２３は、複数のＸ線検出素子をアレイ状に配列した、多チャネル（ｃｈａｎｎｅｌ） の検出器となっている。
【００１７】
Ｘ線検出器２３は、全体として、円筒凹面状に湾曲したＸ線入射面を形成する。Ｘ線検出器２３は、たとえば、シンチレータ（ｓｃｉｎｔｉｌｌａｔｏｒ）とフォトダイオード（ｐｈｏｔｏ ｄｉｏｄｅ） の組み合わせによって構成される。なお、これに限られず、たとえば、カドミウム・テルル（ＣｄＴｅ）等を利用した半導体Ｘ線検出素子またはＸｅガス（ｇａｓ） を用いる電離箱型のＸ線検出素子であっても良い。
【００１８】
Ｘ線検出器２３にはデータ収集部２４が接続されている。データ収集部２４は、Ｘ線検出器２３の個々のＸ線検出素子の検出データを収集する。Ｘ線管２１からのＸ線の照射は、Ｘ線コントローラ（ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）２５によって制御される。なお、Ｘ線管２１とＸ線コントローラ２５との接続関係およびコリメータ２２とコリメータコントローラ２６との接続関係については図示を省略する。コリメータ２２は、コリメータコントローラ２６によって制御される。
【００１９】
Ｘ線管２１、コリメータ２２、Ｘ線検出器２３、データ収集部２４、Ｘ線コントローラ２５およびコリメータコントローラ２６が、走査ガントリ２の回転部２７に搭載されている。ここで、被検体は、回転部２７の中心に位置するボア（ｂｏｒｅ）２９内のクレードル（ｃｒａｄｌｅ）上に載置される。回転部２７は、回転コントローラ２８により制御されつつ回転し、Ｘ線管２１からＸ線を爆射し、Ｘ線検出器２３において被検体の透過Ｘ線を、各ビューごとの投影情報として検出する。なお、回転部２７と回転コントローラ２８との接続関係については図示を省略する。
【００２０】
操作コンソール６は、中央処理装置３１、入力装置３２、表示装置３３および記憶装置３４を有する。
なお、中央処理装置３１および記憶装置３４が、本発明の画像再構成装置を構成している。
【００２１】
中央処理装置３１は、たとえば、マイクロプロセッサ、メモリ等によって構成される。
この中央処理装置３１は、記憶装置３４に記憶されたソフトウエアにしたがって、走査ガントリ２の動作を制御し、被検体を透過したＸ線をＸ線検出器２３で検出して得られる投影データを収集する機能と、収集したＸ線投影データに基づいて、被検体の断層像を再構成する機能とを少なくとも有する。
【００２２】
中央処理装置３１には、データ収集部２４で収集されたデータが図示しないデータ収集バッファを介して入力され、中央処理装置３１は、収集した投影データを用いて画像再構成を行う。この中央処理装置３１による画像再構成処理については後述する。
【００２３】
中央処理装置３１には、また、表示装置３３と入力装置３２がそれぞれ接続されている。表示装置３３は、中央処理装置３１から出力される断層画像情報やその他の情報を表示する。入力装置３２は、オペレータによって操作され、各種の指示や情報等を中央処理装置３１に入力する。オペレータは表示装置３３および入力装置３２を使用してインタラクティブ（ｉｎｔｅｒａｃｔｉｖｅ） に本装置を操作する。
【００２４】
上記構成のＸ線ＣＴ装置１では、走査ガントリ２において、Ｘ線管２１およびＸ線検出器２３とを相対的に移動させ、被検体の被検対象領域を走査することにり、データ収集部２４に被検体の投影データが収集され、この投影データが中央処理装置３１へ送られ、中央処理装置３１において被検体の断層画像が再構成される。
【００２５】
図２は、中央処理装置３１による画像再構成処理手順の概略を示す図である。
中央処理装置３１における画像再構成は、フィルタード・バックプロジェクション（ｆｉｌｔｅｒｅｄ ｂａｃｋ ｐｒｏｊｅｃｔｉｏｎ）法によって行われる。なお、フィルタード・バックプロジェクション法については周知の方法であるので詳細な説明については省略する。
【００２６】
図２に示すように、中央処理装置３１による画像再構成処理は、大きく分けて、前処理（ステップＳＴ１）と、分離処理（ステップＳＴ２）、フィルタリング処理（ステップＳＴ３）および合成処理（ステップＳＴ４）からなる非連続データ処理と、バックプロジェクション処理（ステップＳＴ５）とからなる。
【００２７】
前処理（ステップＳＴ１）では、正常な画像が再構成されるように、データ収集部２４から得られた被検体の投影データに、物理的および電気的な補正処理を施す。
【００２８】
ここで、図３は分離処理（ステップＳＴ２）の内容を説明するための図であり、（ａ）は、データ収集部２４から得られた被検体の投影データの一例を示しており、（ｂ）は分離処理後の投影データを示しており、（ｃ）は分離された非連続データを示している。なお、これらのＸ線検出器２３の各検出器アレイのチャンネル順（配列順）に並んでいる。
非連続データとは、他の連続的に変化するデータとは複数チャンネルにわたって値が異なるデータを含む部分的なデータである。
【００２９】
たとえば、金属等の人体とは異なりＸ線の吸収率が高い異物質が被検体に存在すると、図３（ａ）に示すように、投影データｄａｔ＿Ｒ中において、異物質に対応する部分のデータ値が急峻に変化する。投影データｄａｔ＿Ｒの異物質が存在していない部分は、連続的に滑らかにデータ値が変化する。
【００３０】
図３（ａ）に示す投影データｄａｔ＿Ｒ中の、値が急峻に変化するデータを含む非連続領域のデータを非連続データｄａｔ＿ＥＸとすると、この非連続データｄａｔ＿ＥＸは、データ値を周波数領域でみたときに高周波成分を含んでいる。
非連続データｄａｔ＿ＥＸ以外の部分には、データ値が滑らかに変化するため、このような高周波成分は存在していない。
【００３１】
投影データｄａｔ＿Ｒに含まれる高周波のノイズ成分を除去するために、投影データｄａｔ＿Ｒの全てにフィルタリングを施すと、上記の非連続データｄａｔ＿ＥＸに含まれる高周波成分も除去される可能性がある。
このため、分離処理（ステップＳＴ２）においては、まず、図３（ｃ）に示すように、投影データｄａｔ＿Ｒから非連続データｄａｔ＿ＥＸを分離する。
【００３２】
また、非連続データｄａｔ＿ＥＸを分離したのちの投影データｄａｔ＿Ｒは、図３（ｂ）に示すように、非連続データｄａｔ＿ＥＸが存在していた部分をデータｄａｔ＿Ｃにより補完する。具体的には、非連続データｄａｔ＿ＥＸの周辺のデータを用いてフィッティングを行う。
これにより、すべての領域でデータ値が滑らかに変化する連続データｄａｔ＿Ｓが得られる。
この連続データｄａｔ＿Ｓは、次にフィルタリング処理される。
【００３３】
フィルタリング処理（ステップＳＴ３）では、連続データｄａｔ＿Ｓを、まず、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）する。
次いで、診断目的や対象部位に応じて選択されたフィルタによってフィルタリング処理される。
次いで、フィルタリング処理された連続データｄａｔ＿Ｓを逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）して復元する。
【００３４】
フィルタリング処理（ステップＳＴ３）におけるフィルタは、診断目的や対象部位に応じて適宜選択されるが、連続データｄａｔ＿Ｓに含まれる高周波のノイズ成分も同時に除去する。
ここで、図４は、フィルタリング処理（ステップＳＴ３）におけるフィルタの特性を説明するためのグラフであり、（ａ）はＦＦＴ前のデータを示しており、（ｂ）はＩＦＦＴ後のデータを示している。
【００３５】
図４（ａ）からわかるように、ＦＦＴ前のデータにはノイズ成分が存在しているが、フィルタリング処理によってこれらのノイズは除去される。
また、データ中に値が急峻に変化する部分が存在すると、ＩＦＦＴ後のデータには、図４（ｂ）の円Ａ内に示すように、この部分周辺においてオーバシュートやアンダーシュートと呼ばれる歪みが発生する。
【００３６】
本実施形態では、上記した分離処理（ステップＳＴ２）において、高周波成分をもつ非連続データｄａｔ＿ＥＸを分離してフィルタリング処理の処理対象から除外している。このため、連続データｄａｔ＿Ｓは、フィルタリング処理によってノイズ成分だけが除去され、歪みが発生することがない。
【００３７】
合成処理（ステップＳＴ４）では、分離された非連続データｄａｔ＿ＥＸと、フィルタリング処理された連続データｄａｔ＿Ｓとを合成し、この合成されたデータをバックプロジェクション処理（ステップＳＴ５）の画像再構成に用いるデータとする。
【００３８】
以上のように、本実施形態では、投影データｄａｔ＿Ｒに含まれる非連続データｄａｔ＿ＥＸを分離して得られる連続データｄａｔ＿Ｓのみにフィルタリング処理を施す。そして、フィルタリング処理を施した連続データｄａｔ＿Ｓと非連続データｄａｔ＿ＥＸとを合成し、この合成したデータをバックプロジェクション処理に用いる。これにより、再構成された画像に、フィルタリング処理による高周波成分の除去に起因するストリーク・アーチファクトが発生しにくくなり、金属等のＸ線の吸収率の高い異物質の断層像を正確に再現することが可能となる。
【００３９】
第２実施形態
図５は、本発明の放射線断層像撮影装置の他の実施形態に係る画像再構成処理手順の概略を示す図である。
なお、本実施形態は、上述した中央処理装置３１における画像再構成処理手順以外は第１の実施形態の構成と同じである。
【００４０】
図５に示すように、本実施形態に係る中央処理装置３１による画像再構成処理は、大きく分けて、前処理（ステップＳＴ１１）と、フィルタリング処理（ステップＳＴ１２）、差分処理（ステップＳＴ１３）、抽出処理（ステップＳＴ１４）および合成処理（ステップＳＴ１５）からなる非連続データ処理と、バックプロジェクション処理（ステップＳＴ１６）とからなる。
【００４１】
前処理（ステップＳＴ１１）は、上述した第１の実施形態と同様の処理を行う。
【００４２】
フィルタリング処理（ステップＳＴ１２）は、上述した第１の実施形態と同様のフィルタリング処理を行う。すなわち、データ収集部２４から得られた被検体の投影データに、まず、高速フーリエ変換（ＦＦＴ）し、診断目的や対象部位に応じて選択されたフィルタによってフィルタリング処理し、フィルタリング処理されたデータを逆高速フーリエ変換（ＩＦＦＴ）して復元する。
【００４３】
ここで、図６（ａ）は、フィルタリング処理前の投影データの一例であり、（ｂ）はフィルタリング処理後の投影データの一例であり、（ｃ）はフィルタリング処理前後の投影データの差分値を示している。
図６（ａ）に示すように、フィルタリング処理前の投影データｄａｔ＿Ｂにはノイズが存在するとともに、非連続的に値が異なるデータを含む非連続領域Ｒａが存在している。この非連続領域Ｒａは、上述したように、金属等のＸ線吸収率の高い異物質の存在により発生する。
【００４４】
図６（ａ）に示すような投影データｄａｔ＿Ｂに対してフィルタリング処理を施すと、たとえば、図６（ｂ）に示すデータｄａｔ＿Ａとなる。
図６（ｂ）に示すフィルタリング後のデータｄａｔ＿Ａには、非連続領域Ｒａにおけるデータ値が急峻に変化する位置で歪みｓｔが発生しているのが分かる。
【００４５】
次いで、差分処理（ステップＳＴ１３）では、フィルタリング処理前の投影データｄａｔ＿Ｂとフィルタリング処理後の投影データｄａｔ＿Ａとの差分を算出する。この差分値データは、図６（ｃ）に示すように、投影データｄａｔ＿Ｂに含まれるノイズと、フィルタリングによって発生した歪みｓｔを含んでいる。
【００４６】
次いで、抽出処理（ステップＳＴ１４）では、図６（ｃ）に示したような差分値データから、非連続領域Ｒｂ，Ｒｃを抽出する。この非連続領域Ｒｂ，Ｒｃは、投影データｄａｔ＿Ｂのうち、フィルタリングによって歪みｓｔが発生する領域である。
この非連続領域Ｒｂ，Ｒｃは、たとえば、所定のしきい値を設けて、差分値データとこのしきい値とを比較することにより抽出することができる。なお、差分値データとしきい値とを比較する際に、ノイズ成分と歪みｓｔとを区別する必要がある。歪みｓｔは複数のチャンネルにわたって存在し、ノイズ成分は単一のチャンネルに存在する場合が多く、また、歪みｓｔとノイズ成分のレベルは異なるので、両者の区別は容易である。
【００４７】
合成処理（ＳＴ１５）は、フィルタリング処理後の投影データｄａｔ＿Ａのうち、抽出処理（ステップＳＴ１４）によって抽出された非連続領域Ｒｂ，Ｒｃにおけるデータをフィルタリング処理前の投影データｄａｔ＿Ｂに置き換える。すなわち、非連続領域Ｒｂ，Ｒｃに歪みｓｔの発生していないデータを用いる。この合成されたデータをバックプロジェクション処理（ステップＳＴ１６）の画像再構成に用いるデータとする。
【００４８】
以上のように、本実施形態では、投影データｄａｔ＿Ｂに実際にフィルタリング処理を行って歪みｓｔを発生させることにより、非連続領域Ｒｂ，Ｒｃを特定し、この非連続領域Ｒｂ，Ｒｃにフィルタリング処理を行っていないデータを用いて画像再構成に用いるデータとする。これにより、バックプロジェクション処理によって再構成された画像にフィルタリング処理に起因するストリーク・アーチファクトが発生するのを確実に防ぐことができる。
【００４９】
なお以上に説明した各実施形態においては、放射線としてＸ線を用いた例について説明したが、放射線はＸ線に限るものではなく、たとえばγ線等の他の種類の放射線であっても良い。ただし、現時点では、Ｘ線がその発生、検出および制御等に関し実用的な手段が最も充実している点で好ましい。
【００５０】
【発明の効果】
本発明によれば、金属等の放射線吸収率の高い物質が被検体に存在することにより再構成画像に発生するストリーク・アーチファクトを低減可能な放射線断層像撮影装置、画像再構成装置および画像再構成方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明が適用される放射線断層像撮影装置としてのＸ線ＣＴ装置の全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る中央処理装置の画像再構成処理手順を示す図である。
【図３】分離処理の内容を説明するための図である。
【図４】フィルターの特性を説明するためのグラフである。
【図５】本発明の画像再構成装置の他の実施形態に係る中央処理装置の処理手順を示す図である。
【図６】フィルタリング処理前、フィルタリング処理後および差分処理後の投影データの一例を示すグラフである。
【符号の説明】
１…Ｘ線ＣＴ装置
２…走査ガントリ
３…操作コンソール
４…撮影テーブル
２１…Ｘ線管
２２…コリメータ
２３…Ｘ線検出器
２４…データ収集部
２５…Ｘ線コントローラ
２６…コリメータコントローラ
３１…中央処理装置
３２…入力装置
３３…表示装置
３４…記憶装置
【出願人】 【識別番号】３０００１９２３８
【氏名又は名称】ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー
【住所又は居所】アメリカ合衆国・ウィスコンシン州・５３１８８・ワウケシャ・ノース・グランドヴュー・ブールバード・ダブリュー・７１０・３０００
【出願日】 平成１５年４月３日（２００３．４．３）
【代理人】 【識別番号】１０００９４０５３
【弁理士】
【氏名又は名称】佐藤 隆久
【公開番号】 特開２００４−３０５３３１（Ｐ２００４−３０５３３１Ａ）
【公開日】 平成１６年１１月４日（２００４．１１．４）
【出願番号】 特願２００３−１００６６８（Ｐ２００３−１００６６８）