[发明专利]医用图像处理装置、医用图像处理方法

说明书

技术领域

本发明涉及通过在评价函数中包含与检测器的输出相应的权重以及惩罚项在内的逐次近似法，来进行投影数据的校正处理和／或重构图像的重构处理的医用图像处理装置等。

背景技术

X射线CT装置具有在通道(channel)方向以及列方向上排列检测元件的X射线检测器。并且，在基于X射线CT装置的拍摄中，使相互对置的X射线管和X射线检测器围绕被检测体的周围旋转，由此在环绕方向的离散的X射线管的位置(也称为对置的X射线检测器的位置)处收集投影数据。以下，将各个X射线管位置处的投影数据的获取单位称为“视角(view)”。在收集投影数据后，运算装置针对各视角以及各列，在投影数据的通道方向上重叠重构滤波器来得到滤波器校正投影数据，对于滤波器校正投影数据，在视角方向上进行加权的同时进行逆投影，由此以非破坏性的方式将断层像图像化为被检测体内部的X射线衰减系数的分布图。以下，将根据投影数据对断层像进行图像化的方法称为“图像重构法”，将通过图像重构法得到的图像称为CT图像。

图像重构法大体分为解析法和逐次近似法。解析法是基于投影横断面定理按照解析的方式来解决问题的方法。逐次近似法是按照数学方式对达成投影数据的获取的观测系统进行模型化，并基于数学模型，通过反复法来推测最佳图像的方法。

如果比较两者，则作为解析法的优点可列举：由于从投影数据直接得到重构图像，所以计算量绝对少。另一方面，作为逐次近似法的优点可列举：由于能够将达成投影数据的获取的物理过程以及投影数据所包含的统计的波动分别考虑为数学模型和统计模型，所以能够降低在解析法中产生的伪影(锥束伪影等)、图像上的量子噪声。

在现有技术中，作为多切面(multi-slice)CT中的图像重构法，以计算量少作为采用理由，主要使用解析法即Feldkamp法、或改良了Feldkamp法的方法。但是，伴随近几年的计算机的高性能化，也开始研究了逐次近似法的实用化。特别是，提出了通过逐次近似法来实现画质提高的技术。

在此，根据推测出的变量的不同，逐次近似法大体分为以下2种。

(1)将投影数据的投影值作为变量来构筑评价函数的方法

(2)将图像数据的像素值作为变量来构筑评价函数的方法

(1)的方法适用于图像重构处理的前处理、即投影数据的校正处理等。以下，将应用(1)的逐次近似法的投影数据的校正处理称为“逐次近似投影数据校正处理”。

(2)的方法适用于图像重构处理。以下，将应用(2)的逐次近似法的图像重构处理称为“逐次近似重构处理”。

在逐次近似投影数据校正处理中，事先设定投影数据的评价指标，按照使将评价指标数值化后得到的评价值取最大值或最小值的方式逐次更新投影数据。评价指标使用作为更新对象的管定投影数据和实际投影数据之间的矛盾、概率上的似是而非等。作为一例，在非专利文献1中，提出了将由下式表示的附惩罚加权二乘误差函数用作评价函数的逐次近似投影数据校正处理。

[数学式1]