CN107106112B - X射线ct装置、图像处理装置及图像重构方法 - Google Patents

Abstract

为了提供可以根据向被检体照射X射线而得的投影数据对画质不均匀较少的断层图像进行高速重构的X射线CT装置，本发明的X射线CT装置的特征在于，具备：逆投影相位幅度设定部，其按断层图像设定用于重构的投影数据的角度幅度即逆投影相位幅度；以及视图权重计算部，其按断层图像的像素位置，计算出与所述逆投影相位幅度内的投影数据相乘的作为权重系数且作为视图角度函数的视图权重。

Description

X射线CT装置、图像处理装置及图像重构方法

技术领域

本发明涉及X射线CT(Computed Tomography，计算机断层扫描)装置，涉及根据得到的投影数据对画质不均匀较少的断层图像进行高速重构的技术。

背景技术

X射线CT装置是指，在被检体的周围使对被检体照射X射线的X射线源、以及将透射了被检体的X射线剂量检测为投影数据的X射线检测器旋转，使用由此得到的多个角度的投影数据来对被检体的断层图像进行重构，并显示重构后的断层图像。X射线CT装置所显示的图像是描画被检体中的脏器形状的图像，用于图像诊断。

重构的断层图像的画质根据用于重构的投影数据的角度幅度即逆投影相位幅度的大小而改变。即，逆投影相位幅度越宽则噪声越是降低，逆投影层幅度越窄则噪声越是增加。

在专利文献1公开了一种用于减少得到的断层图像的噪声，并且使噪声不均匀降低的方法。即，在专利文献1中，按断层图像的像素位置计算出适当的逆投影相位幅度，根据逆投影相位幅度，计算出与投影数据相乘的作为权重系数且作为视图角度函数的视图权重(view weight)，使用与视图权重相乘的投影数据来对断层图像进行重构。

现有技术文献:

专利文献

专利文献1：国际公开第2013/161443号。

发明内容

发明要解决的课题

然而，在专利文献1中，由于按像素位置计算逆投影相位幅度，并根据计算出的逆投影相位幅度来计算视图权重，因此虽然使断层图像的噪声和噪声不均匀降低，但是按像素位置计算出的逆投影相位幅度的运算负荷变大，其结果是，使断层图像的重构需要时间。

因此，本发明的目的在于，提供可以根据得到的投影数据对画质不均匀较少的断层图像进行高速重构的X射线CT装置、图像处理装置及图像重构方法。

用于解决课题的手段

为了实现上述目的，本发明按断层图像设定并固定用于重构的投影数据的角度幅度即逆投影相位幅度，按断层图像的像素位置计算出与逆投影相位幅度内的投影数据相乘的视图权重，并使用计算出的视图权重来对断层图像进行重构。

具体地，本发明为一种X射线CT装置，其具备：X射线源，其对被检体照射X射线；X射线检测器，其将透射了所述被检体的X射线剂量检测为投影数据；以及重构部，其基于所述投影数据对所述被检体的断层图像进行重构，该X射线CT装置的特征在于，具备：逆投影相位幅度设定部，其按断层图像设定用于重构的投影数据的角度幅度即逆投影相位幅度；以及视图权重计算部，其按断层图像的像素位置，计算出与所述逆投影相位幅度内的投影数据相乘的作为权重系数且作为视图角度函数的视图权重。

发明效果

根据本发明，可以提供根据得到的投影数据对画质不均匀较少的断层图像进行高速重构的X射线CT装置及图像重构方法。

附图说明

图1是表示本发明的X射线CT装置的整体结构的图。

图2是表示本发明的X射线CT装置的构成要素的图。

图3是表示第一实施方式的功能结构的图。

图4是表示第一实施方式的处理流程的图。

图5是表示与逆投影相位幅度相对应的基准视图权重的图。

图6是对变更基准视图权重的形状的函数的例子进行说明的图。

图7是表示根据像素位置进行调整后的视图权重的例子的图。

图8是表示第一实施方式的参数设定画面的例子的图。

图9是表示第二实施方式的设定画面的例子的图。

图10是说明第二实施方式的调整参数的图。

图11是说明第三实施方式的动态信息取得的图。

图12是说明轴向扫描时取得的投影数据的范围与切片位置的关系的图。

图13是表示第四实施方式的调整后的视图权重的例子的图。

具体实施方式

本发明所涉及的X射线CT装置具备：X射线源，其对被检体照射X射线；X射线检测器，其将透射了所述被检体的X射线剂量检测为投影数据；以及重构部，其基于所述投影数据对所述被检体的断层图像进行重构，该X 射线CT装置的特征在于，具备：逆投影相位幅度设定部，其按断层图像设定用于重构的投影数据的角度幅度即逆投影相位幅度；以及视图权重计算部，其按断层图像的像素位置，计算出与所述逆投影相位幅度内的投影数据相乘的作为权重系数且作为视图角度函数的视图权重。

另外，该X射线CT装置的特征在于，所述视图权重计算部具备：基准视图权重生成部，其生成根据所述逆投影相位幅度设定的形状的视图权重作为基准视图权重；以及视图权重变更部，其使用根据断层图像的像素位置与基准点的距离确定的变更式，来变更所述基准视图权重的形状。

另外，该X射线CT装置的特征在于，所述变更式包含三次函数。

另外，该X射线CT装置的特征在于，在将基准视图权重的值设为w₁，将变更后的视图权重的值设为W，将调整参数设为K时，所述变更式表示为： w＝0.5·(K·(2w₁-1)³+(1-K)·(2w₁-1)+1)，

在将断层图像的像素位置与基准点的距离设为R，将K能够变化的R的边界值设为L、且设为K_min≤K_max时，为：

另外，该X射线CT装置的特征在于，所述逆投影相位幅度设定部根据拍摄部位设定逆投影相位幅度，所述变更式的系数K_max和K_min按拍摄部位被设定，并且在各拍摄部位之间平滑地变化。

另外，该X射线CT装置的特征在于，所述变更式包含三角函数。

另外，该X射线CT装置的特征在于，所述视图权重计算部对在设定好的逆投影相位幅度之中取得了投影数据的时刻不同的2个断层图像进行重构，并根据从所述2个断层图像取得的动态信息，按拍摄部位设定优先的画质。

使用根据

对视图角度φ进行变换而得的φ’以及调整参数T、K，将视图权重的值W表示为：

W＝T·(K·(2φ，-1)³+(1-K)·(2φ’-1)+1)+(1-T)，其中，

在将断层图像的像素位置与基准点的距离设为R，将K能够变化的R的边界值设为L，且设为K_min≤K_max时，

在将从旋转中心到断层图像的切片位置的距离设为S，将能够利用旋转1周的投影数据的S的最大值设为S₃₆₀，将能够利用至少一个投影数据的S的最大值设为S_max时，

另外，本发明所涉及的图像处理装置，其对被检体照射X射线，使用根据透射了该被检体的X射线剂量而取得的投影数据，对所述被检体的断层图像进行重构，该图像处理装置的特征在于，具备：逆投影相位幅度设定部，其按断层图像设定用于所述重构的投影数据的角度幅度即逆投影相位幅度；以及视图权重计算部，其按断层图像的像素位置，计算出与所述逆投影相位幅度内的投影数据相乘的作为权重系数且作为视图角度函数的视图权重。

另外，本发明所涉及的图像重构方法的特征在于，具备：取得步骤，其取得被检体的投影数据；设定步骤，其按断层图像设定用于重构的投影数据的角度幅度即逆投影相位幅度；计算步骤，其按断层图像的像素位置，计算出与所述逆投影相位幅度内的投影数据相乘的作为权重系数且作为视图角度函数的视图权重；以及重构步骤，其基于所述投影数据乘以所述视图权重而得的数据，对所述被检体的断层图像进行重构。

下面，按照添加附图，对本发明所涉及的X射线CT装置的优选实施方式进行详细说明。此外，在下面的说明及添加附图中，针对具有同一功能结构的结构要素，通过标注同一符号，来省略重复说明。

[第一实施方式]

图1表示应用本发明的X射线CT装置的整体结构，图2表示构成要素。此外，图1和图2中示出了XYZ坐标系，用于说明的补充。

X射线CT装置具备扫描仪101、操作桌103。扫描仪101具备：产生X 射线的X射线源即X射线管球107、寝台102、将透过了被检体的X射线检测为投影数据的X射线检测器108、X射线控制部901、机架控制部902、以及寝台控制部903。X射线管球107是对被检体照射X射线的装置。寝台102 是将所载置的被检体运送至照射X射线的位置的装置。X射线检测器108是被配置成与X射线管球107相对，并通过检测透射了被检体的X射线来测量透射X射线的空间分布即投影数据的装置，二维地排列有多个X射线检测元件。

X射线控制部901是控制输入至X射线管球107的电流及电压的装置。机架控制部902是将Z轴作为周旋转轴来进行X射线管球107及X射线检测器108的周旋转动作控制的装置。寝台控制部903是控制寝台102向上下/前后/左右各方向，即向Y轴方向、Z轴方向、X轴方向移动的装置。

操作桌103具备：显示部104、操作部105(键盘105A和鼠标105B)、系统控制部905、图像处理部906、以及存储部907。在显示部104上显示重构条件的设定画面或重构后的断层图像。键盘105A及鼠标105B用于被检体姓名、检查日期时间等的输入或反映在显示部104上的鼠标指针的操作。

图像处理部906是使用从X射线检测器108送出的投影数据来对断层图像进行重构的运算装置。存储部907是对由X射线检测器108得到的投影数据或由图像处理部906重构后的断层图像的图像数据、拍摄条件、重构条件等进行保存的装置，具体来说，就是HDD(HardDisk Drive，硬盘驱动器)等。系统控制部905是控制这些装置及X射线控制部901、机架控制部902、寝台控制部903的控制部，具体来说，就是构成为具有运算装置。另外，系统控制部905和图像处理部906也可以执行后述的处理流程。

在X射线CT装置中，通常在周方向上每绕1周进行大约1000次的拍摄，用“1视图”这样的单位来称呼每次的拍摄。在寝台102被固定的状态下，X 射线管球107一边在被检体的周围环绕一边进行拍摄的方式由于是X射线管球107相对于被检体描画为圆轨道，因此称为轴向扫描、普通扫描、常规扫描等。在寝台102在周旋转轴(Z轴)方向上连续移动的状态下，X射线管球107 一边在被检体的周围环绕一边进行拍摄的方式由于是X射线管球107相对于被检体描画为螺旋轨道，因此称为螺旋扫描、螺线扫描、螺旋式扫描等。

在螺旋扫描中，在X射线管球107和X射线检测器108旋转1周的期间，寝台102相对行进的距离被定义为“寝台移动速度”(mm/旋转)。另外，在螺旋扫描中，在周旋转轴方向的X射线检测器108的全长长度设为“1”时，在旋转1周的期间寝台102行进的距离的比例被定义为“台间距”。例如，X射线检测器108的全长为50mm，在旋转1周的期间寝台102行进25mm的情况下“台间距＝0.5”，在寝台102行进50mm的情况下“台间距＝1.0”，在寝台 102行进75mm的情况下“台间距＝1.5”。

台间距被处理为表示拍摄性能的指标，台间距的值越高，则越是能够在周旋转方向上在短时间内对同范围进行拍摄。另外，台间距的值越高，则在被检体的某个位置拍摄的角度范围越窄，从而用于重构的投影数据的角度幅度即逆投影相位幅度越窄。

使用图3对本实施方式的主要部件进行说明。此外，这些主要部件可以由专用的硬件构成，也可以由在图像处理部906或系统控制部905上进行动作的软件构成。这里对由软件构成的情况进行说明。

本实施方式具备：重构部301、逆投影相位幅度设定部302、以及视图权重计算部303。下面，对各结构部进行说明。

重构部301基于投影数据对断层图像进行重构。重构的方式根据逆投影相位幅度，分为以下4种：使用180度数据(半扫描数据)的重构、使用180～360 度数据(扩展半扫描数据)的重构、使用360度数据(全扫描数据)的重构、以及使用比360度多的数据(过扫描数据)的重构。

为了重构断层图像，至少需要半扫描数据。在使用半扫描数据的重构中，因用最低限度的投影数据生成图像而噪声变多，但是由于投影数据的时间方向的成分较少，因此时间分辨率变高。另外，切片外推引起的伪影也被抑制。另一方面，用于重构的投影数据的角度幅度即逆投影相位幅度变得越大，使用较多的投影数据而形成噪声较少的断层图像，但是由于投影数据的时间方向的成分变多，因此时间分辨率劣化。另外，切片外推引起的伪影也增加。

逆投影相位幅度设定部302按断层图像设定用于重构的投影数据的角度幅度即逆投影相位幅度。逆投影相位幅度基于重构条件而设定，例如将台间距的倒数的值设定为逆投影相位幅度。另外，逆投影相位幅度的设定也可以使用后述的设定画面。

视图权重计算部303计算与逆投影相位幅度内的投影数据相乘的作为权重系数且作为视图角度函数的视图权重。如上所述，为了重构断层图像至少需要半扫描数据，在使用半扫描数据时，均等使用180度的数据来进行重构。

与此相对，在使用180度以上的数据时，由于存在重复的视图角度的投影数据，因此按视图加权并进行重构。视图权重计算部303由于对断层图像上的每个像素位置计算视图权重，因此具备基准视图权重生成部303A和视图权重变更部303B。

基准视图权重生成部303A生成根据设定好的逆投影相位幅度设定的形状的视图权重作为基准视图权重。由于逆投影相位幅度在断层图像内固定，因此对某个断层图像设定的基准视图权重都相同。

视图权重变更部303B根据断层图像的像素位置，将由基准视图权重生成部303A生成的基准视图权重变更为适当形状。变更为适当形状的视图权重与逆投影相位幅度内的投影数据相乘，其结果是所得到的数据通过重构部301 被重构而成为断层图像，显示在显示部104上，用于被检体的诊断。

使用图4，对具备以上结构部的X射线CT装置所执行的处理流程的例子进行说明。

(步骤S101)

系统控制部905取得重构条件。为了取得重构条件，可以接收操作者经由操作部105输入的重构条件，也可以读取存储在存储部907中的重构条件。

(步骤S102)

基准视图权重生成部303A生成基准视图权重。在生成基准视图权重之前，逆投影相位幅度设定部302设定逆投影相位幅度。逆投影相位幅度设定部302 例如从在S101中取得的重构条件中提取台间距的值，并将台间距的倒数的值设定为逆投影相位幅度。当然，也可以将与台间距的倒数不同的值设定为逆投影相位幅度。基准视图权重生成部303A根据设定好的逆投影相位幅度来生成基准视图权重。

图5示出了基准视图权重的例子。图5的横轴为视图角度φ，纵轴为权重系数w₁。在逆投影相位幅度为180度时，成为如图5的 (a)所示那样的矩形，在 180～360度时，成为如图5的 (b)所示那样的梯形，在360度时，成为如图5的 (c)所示那样的三角形或图5的 (d)所示那样的矩形，在360度以上时成为图5的 (e)所示那样的梯形。

(步骤S103)

本步骤表示视图循环的开头位置，将1000视图假定为相当于逆投影相位幅度的视图数循环的上限。

(步骤S104)

本步骤表示断层图像的纵向(y方向)的像素循环的开头位置，将500像素假定为纵向的像素循环的上限。

(步骤S105)

本步骤表示断层图像的横向(x方向)的像素循环的开头位置，将500像素假定为横向的像素循环的上限。

(步骤S106)

视图权重变更部303B计算从断层图像上的基准点至各像素的距离。对于距离R的计算使用下面的数学式。

其中，将基准点的坐标设为(x_r,y_r)，将对象像素的坐标设为(x,y)。

基准点可以是断层图像上的任意的点，例如也可以是X射线管球107和X 射线检测器108的周旋转中心即旋转中心、被检体的重心、重构中心、操作者指定的点。

(步骤S107)

视图权重变更部303B基于距离R和变更函数来变更基准视图权重。在将基准视图权重相对于各视图角度φ的权重系数设为w₁，将变更后的权重系数设为W时，只要变更函数W(w₁)满足下面的3个条件即可。此外，w₁的范围为0.0≤w₁≤1.0，W的范围也是0.0≤W≤1.0。

·坐标(w₁,W)通过(0.0,0.0)、(0.5,0.5)、(1.0,1.0)这3个点。…(条件1)

·W(w₁)以(0.5,0.5)为边，来切换曲线的凹凸。…(条件2)

·W(w₁)以(0.5,0.5)为中心点对称。…(条件3)

将满足上述条件的变更函数W(w₁)的例表示为下面的数学式。

W＝0·5·(K·(2w₁-1)³+(1-K)·(2w₁-1)+1)...(2)

其中，K为调整参数，例如是下面的数学式所表示的距离R的函数。

此外，K_max为K的最大值且为-0.5≤K_max≤1.0范围内的值，K_min为K的最小值且为-0.5≤K_min≤K_max范围内的值，L为K能够变化的距离R的边界值。 L例如基于重构视野FOV而被设定，设定为FOV的最大值的半值。另外，数学式(3)为线性函数，但是也可以是非线性函数。

数学式(2)为包含w₁的三次函数的数学式，不消耗过多的运算负载就可以变更视图权重。

图6示出了由数学式(2)得到的图表的一例。点线曲线201为K＝-0.5时的数学式(2)的图表，实线直线202为K＝0.0时的图表，虚线曲线203为K＝1.0 时的图表。可知均满足上述(条件1)、(条件2)、(条件3)。

另外，在本步骤中使用的变更式只要满足(条件1)、(条件2)、(条件3)，则并不局限于数学式(2)，例如可以是下面的数学式，也可以是除此以外的数学式。

其中，K'为调整参数，例如是由下面的数学式所表示的距离R的函数。

此外，K'_max为K的最大值，L'为K'能够变化的距离R的边界值。

数学式(4)为包含w₁的三角函数的数学式，可以通过简单的形式来表示变更式。

图7示出了使用数学式(2)来变更图5的 (c)所示的基准视图权重的例子。图 7的(a)是K＝1.0时的视图权重，图7的 (b)是K＝0.0时的视图权重，图7的 (c)是K＝-0.5 时的视图权重，表示了随着距离R变大而变化的样子。在图7的 (a)中，逆投影相位幅度的两端的权重变大，而随着转入图7的 (b)、图7的 (c)，逆投影相位幅度的两端的权重变小。即，在基准点为旋转中心时，在接近旋转中心的像素中，逆投影相位幅度被设定得较宽，随着远离旋转中心逆投影相位幅度被设定得较窄，在实质上具有相同的效果。

在本实施方式中，虽然对断层图像上的全部像素设定了相同的逆投影相位幅度，但是由于按像素适当调整视图权重，因此在旋转中心噪声降低，从而在断层图像的周边部可以抑制由切片外推引起的伪影。另外，由于按像素设定的视图权重根据与基准点的距离而逐渐变化，因此画质不均匀也较少。

(步骤S108)

重构部301使用乘以变更后的视图权重而得的投影数据来对断层图像进行重构。

(步骤S109)

本步骤表示断层图像的横向(x方向)的像素循环的末端位置，是步骤S105 的一对。

(步骤S110)

本步骤表示断层图像的纵向(y方向)的像素循环的末端位置，是步骤S104 的一对。

(步骤S111)

本步骤表示视图循环的末端位置，是步骤S103的一对。

在本实施方式中，由于在3重循环中未进行逆投影相位幅度的计算，因此不需要过多的运算负载。

X射线CT装置通过执行以上的处理流程，可以对画质不均匀较少的断层图像进行高速重构。

此外，优选操作者能够通过操作部自由设定用于变更式的各种参数。图8 表示用于设定各种参数的设定画面的一例。图8的设定画面具备：逆投影相位幅度的输入栏301、系数K最大值的输入栏302、系数K最小值的输入栏303、有效范围的输入栏304，以及使用设定好的参数进行重构后的断层图像的显示区域305。通过使用这样的设定画面，来设定各种参数，操作者可以一边确认显示区域305的断层图像，一边调整各种参数。

[第二实施方式]

接着，对第二实施方式进行说明。在第一实施方式中，在步骤S102中基于台间距设定唯一的逆投影相位幅度。逆投影相位幅度的值对时间分辨率和噪声造成很大影响，有时根据拍摄部位无法得到适当的画质。例如在拍摄部位中包含心脏的情况下，时间分辨率优先，拍摄部位为腹部时，噪声降低优先。因此，在本实施方式中，操作者按拍摄部位设定优先的画质，对根据设定来变更逆投影相位幅度或视图权重的参数进行设定。

图9是本实施方式中使用的扫描设定画面的一例。在本画面中，作为优先的画质的选择项，与扫描图像的显示区域306一起包含：(i)时间分辨率优先、 (ii)噪声降低优先、(iii)通常。(i)时间分辨率优先是用于设定使时间分辨率优先的拍摄部位的选择项，(ii)噪声降低优先是使噪声降低优先的选择项，(iii)通常是使时间分辨和噪声降低平衡的选择项。此外、画质的选择项并不局限于此。

在图9的例子中，对包含心脏的胸部设定(i)时间分辨率优先，对腹部设定 (ii)噪声降低优先，对下肢部设定(iii)通常。图像处理部906根据这样的设定，使逆投影相位幅度设定部302或视图权重变更部303B动作。此外，由于逆投影相位幅度设定部302与视图权重变更部303B的动作除了之后的说明以外，均与第一实施方式相同，因此可以对画质不均匀较少的断层图像进行高速重构。

逆投影相位幅度设定部302根据扫描设定画面中的设定，来设定逆投影相位幅度。即，在设定了(i)时间分辨率优先的拍摄部位使逆投影相位幅度变窄，在设定了(ii)噪声降低优先的拍摄部位使逆投影相位幅度变宽，在设定了(iii)通常的拍摄部位设定为(i)与(ii)之间的宽度。

图10示出了视图权重变更部303中使用基于数学式(3)的数学式(2)的变更式时的参数设定例。如图10的 (a)所示那样，(i)时间分辨率优先中设定K_max＝0.7、 K_min＝-0.5，(ii)噪声降低优先中设定K_max＝1.0、K_min＝-0.2，(iii)通常中设定 K_max＝1.0、K_min＝-0.5。通过这样设定，在(i)时间分辨率优先中能够如图7的 (c) 的视图权重那样，减小在时间上远离的投影数据的权重，在(ii)噪声降低优先中能够如图7的 (a)的视图权重那样，能够使全投影数据的权重均等。

另外，如图10的 (b)及图10的 (c)那样，在由虚线箭头所示的各拍摄部位之间，可以使各参数平滑地变化。通过在各拍摄部位之间使各参数平滑地变化，可以防止在被检体的体轴方向上画质急剧变化。

以上，如说明所示，根据本实施方式，操作者能够按拍摄部位设定优先的画质，并且可以对与设定对应的画质的断层图像进行高速重构。

[第三实施方式]

接着，对第三实施方式进行说明。在第二实施方式中，操作者按拍摄部位设定优先的画质。在本实施方式中，视图权重计算部303按拍摄部位取得动态信息，基于所取得的动态信息按拍摄部位设定优先的画质。

图11是说明用于取得动态信息的手法的图。假设能够设定逆投影相位幅度大于0.5的值的断层图像、例如能够设定0.7的逆投影相位幅度的情况。在图11中，用实线箭头表示该范围。对于重构断层图像，逆投影相位幅度只要0.5即可，因此在实线箭头的范围中的前半0.5即点线箭头的范围、以及后半 0.5即虚线箭头的范围中，可以分别重构断层图像。

也就是说，可以重构取得了投影数据的时刻的不同的2张断层图像。

如果在实线箭头的范围，即逆投影相位幅度为0.7的范围内没有活动，则 2张断层图像不产生偏差，如果活动则将产生与活动相对应的偏差。也就是说，如果计算两张断层图像的差值，则可以取得逆投影相位幅度0.7中的动态信息。在本实施方式中，根据2张断层图像的差值来设定是时间分辨率优先还是噪声优先。例如，如果差值大则使时间分辨率优先，如果小则使噪声优先。

根据本实施方式，由于按断层像来设定优先的画质，因此操作者无需繁琐手动操作，就能够按拍摄部位设定优先的画质，可以对与设定相对应的画质的断层图像进行高速重构。

[第四实施方式]

接着，对第四实施方式进行说明。在第一至第三实施方式中，对通过螺旋扫描取得的投影数据的重构进行了说明。在本实施方式中，对通过轴向扫描取得的投影数据的重构进行说明。

使用图12，来说明在轴向扫描时取得的投影数据的范围与切片位置的关系。图12示出了X射线管球107在视图角度0度时的X射线的照射范围(实线)、以及180度时的照射范围(点线)。2个照射范围重叠的区域能够使用360 度的投影数据，但是在除此以外的区域投影数据产生不足。将以旋转中心为原点时的Z轴方向的切片位置设为S，将从X射线管球107到旋转中心的距离设为SOD、将重构视野(FOV:Field Of View)的最大值FOV_max的半值设为R_max、将锥角的半值设为θ时，用以下数学式表示能够使用与360度的投影数据来重构FOV_max的S的最大值S₃₆₀。

另外，能够使用至少一个投影数据的S的最大值S_max成为以下数学式。 S_max＝SOD，tanθ...(7)

即，切片位置S在S₃₆₀到S_max的范围内，不会得到360度的投影数据，随着S变大，由切片外推造成的伪影也增加。因此，在本实施方式中，对视图权重进行计算以便降低由切片外推造成的伪影。在本实施方式中，使用表示为下面的数学式的视图权重来对断层图像进行重构。

W＝T·(K·(2φ’-1)³+(1-K)·(2φ，-1)+1)+(1-T)...(8)

其中，

φ为视图角度，K和T为调整参数，数学式(10)与数学式(3)相同。

数学式(8)是基于从旋转中心起的距离来计算视图权重的数学式，包含三次函数。

图13示出了使用数学式(8)计算出的视图权重W的例子。图13的 (a)～图13的 (c)是S₃₆₀＜S＜S_max时的视图权重，图13的 (d)～图13的 (f)是S大致为S_max时的视图权重。此外，K的值如图13所示。在S₃₆₀＜S＜S_max中，根据S的值，图中的A的范围与B的范围的比例变化，S越接近S₃₆₀则A的比例越大，从而视图权重的形状越接近矩形。另一方面，S越接近S_max，B的比例越大，形成为如图13的 (d)～图13的 (f)所示的那样。

这样，根据重构图像的切片位置S，从矩形的视图权重向非线性的视图权重平滑地变化，从而能够抑制切片外推所造成的伪影，并且能够抑制切片位置的不同所造成的噪声不均匀的急剧变化。也就是说，可以使制成MPR图像时的Z轴方向上的噪声不均匀变得平滑。

此外，本发明的X射线CT装置并不局限于上述实施方式，在不脱离发明的主旨的范围内可以对构成要素变形并具体化。另外，也可以对上述实施方式所公开的多个构成要素进行适当组合。

符号说明

101扫描仪，102寝台，103操作桌，104显示部，105操作部，105A键盘，105B鼠标，107X射线管球，108X射线检测器，901X射线控制部，902 机架控制部，903寝台控制部，905系统控制部，906图像处理部，907存储部， 401重构部，402逆投影相位幅度设定部，403视图权重计算部，303A基准视图权重生成部，303B视图权重变更部，201系数K＝-0.5时的曲线，202系数 K＝0.0时的直线，203系数K＝1.0时的曲线，301逆投影相位幅度的输入栏， 302系数K最大值的输入栏，303系数K最小值的输入栏，304有效范围的输入栏，305断层图像的显示区域，306扫描图像的显示区域。

Claims (6)

1.一种X射线CT装置，具备：X射线源，其对被检体照射X射线；X射线检测器，其将透射了所述被检体的X射线剂量检测为投影数据；以及重构部，其基于所述投影数据对所述被检体的断层图像进行重构，其特征在于，该X射线CT装置具备：

逆投影相位幅度设定部，其按断层图像设定用于重构的投影数据的角度幅度即逆投影相位幅度；以及

视图权重计算部，其按断层图像的像素位置，计算出与所述逆投影相位幅度内的投影数据相乘的作为权重系数且作为视图角度函数的视图权重，

所述视图权重计算部具备：

基准视图权重生成部，其生成根据所述逆投影相位幅度设定的形状的视图权重作为基准视图权重；以及

视图权重变更部，其使用根据断层图像的像素位置与基准点的距离确定的变更式，来变更所述基准视图权重的形状，

在将基准视图权重的值设为w₁，将变更后的视图权重的值设为W，将调整参数设为K时，所述变更式表示为：

W＝0.5·(K·(2w₁-1)³+(1-K)·(2w₁-1)+1)，

在将断层图像的像素位置与基准点的距离设为R，将K能够变化的R的边界值设为L、且设为K_min≤K_max时，为：

2.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，

所述逆投影相位幅度设定部根据拍摄部位设定逆投影相位幅度，

所述变更式的系数K_max和K_min按拍摄部位被设定，并且在各拍摄部位之间平滑地变化。

3.根据权利要求1所述的X射线CT装置，其特征在于，

所述视图权重计算部对在设定好的逆投影相位幅度之中取得了投影数据的时刻不同的2个断层图像进行重构，并根据从所述2个断层图像取得的动态信息，按拍摄部位设定优先的画质。

4.一种X射线CT装置，具备：X射线源，其对被检体照射X射线；X射线检测器，其将透射了所述被检体的X射线剂量检测为投影数据；以及重构部，其基于所述投影数据对所述被检体的断层图像进行重构，其特征在于，该X射线CT装置具备：

逆投影相位幅度设定部，其按断层图像设定用于重构的投影数据的角度幅度即逆投影相位幅度；以及

视图权重计算部，其按断层图像的像素位置，计算出与所述逆投影相位幅度内的投影数据相乘的作为权重系数且作为视图角度函数的视图权重，

使用根据

对视图角度φ进行变换而得的φ’以及调整参数T、K，将视图权重的值W表示为：

W＝T·(K·(2φ’-1)³+(1-K)·(2φ’-1)+1)+(1-T)，其中，

在将断层图像的像素位置与基准点的距离设为R，将K能够变化的R的边界值设为L，且设为K_min≤K_max时，

在将从旋转中心到断层图像的切片位置的距离设为S，将能够利用旋转1周的投影数据的S的最大值设为S₃₆₀，将能够利用至少一个投影数据的S的最大值设为S_max时，

5.一种图像处理装置，其对被检体照射X射线，使用根据透射了该被检体的X射线剂量而取得的投影数据，对所述被检体的断层图像进行重构，其特征在于，该图像处理装置具备：

逆投影相位幅度设定部，其按断层图像设定用于所述重构的投影数据的角度幅度即逆投影相位幅度；以及

视图权重计算部，其按断层图像的像素位置，计算出与所述逆投影相位幅度内的投影数据相乘的作为权重系数且作为视图角度函数的视图权重，

所述视图权重计算部具备：

基准视图权重生成部，其生成根据所述逆投影相位幅度设定的形状的视图权重作为基准视图权重；以及

视图权重变更部，其使用根据断层图像的像素位置与基准点的距离确定的变更式，来变更所述基准视图权重的形状，

在将基准视图权重的值设为w₁，将变更后的视图权重的值设为W，将调整参数设为K时，所述变更式表示为：

W＝0.5·(K·(2w₁-1)³+(1-K)·(2w₁-1)+1)，

在将断层图像的像素位置与基准点的距离设为R，将K能够变化的R的边界值设为L、且设为K_min≤K_max时，为：

6.一种图像重构方法，其特征在于，该图像重构方法具备：

取得步骤，其取得被检体的投影数据；

设定步骤，其按断层图像设定用于重构的投影数据的角度幅度即逆投影相位幅度；

计算步骤，其按断层图像的像素位置，计算出与所述逆投影相位幅度内的投影数据相乘的作为权重系数且作为视图角度函数的视图权重；以及

重构步骤，其基于所述投影数据乘以所述视图权重而得的数据，对所述被检体的断层图像进行重构，

所述计算步骤包括：

基准视图权重生成步骤，其生成根据所述逆投影相位幅度设定的形状的视图权重作为基准视图权重；以及

视图权重变更步骤，其使用根据断层图像的像素位置与基准点的距离确定的变更式，来变更所述基准视图权重的形状，

在将基准视图权重的值设为w₁，将变更后的视图权重的值设为W，将调整参数设为K时，所述变更式表示为：

W＝0.5·(K·(2w₁-1)³+(1-K)·(2w₁-1)+1)，

在将断层图像的像素位置与基准点的距离设为R，将K能够变化的R的边界值设为L、且设为K_min≤K_max时，为：

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