CTの基礎 -画像再構成-（日本語）

こちらのコンテンツでは、x線c t装置の原理として画像再構成についてご説明いたします。 コンテンツの内容は、画像再構成の原理やバックプロジェクションfilteredバックプロジェクションについてのご説明となります。 まずは画像再構成の原理です。 このスライドでは、東映データの収集を表しています。 向かって左側の図はカントリーのxy平面向かって？右側は横軸に検出器のチャンネル。 縦軸に時間もしくは投影を表したものです。 例としてエックス線管がガントリーの12時方向にある場合に照射開始したものとします。 その場所からエックス線管を回転しながら連続的にデータを収集して行き、右の図のような東映データを取得します。 こちらで得られたデータを弄データ生データ、歳のグラムと呼んでいます。 このようにエックス線管を回転させながら連続的に投影されたデータを収集することで、rawデータが作成され得られたrodataに、対してfilteredバックプロジェクションと呼ばれる再構成を行うことで、ct画像が作成されます。 続いて逆投影と呼ばれるバックプロジェクションについてです。 ある円柱の被写体を図のようにx y平面に収集を行った場合、被写体を投下してきたデータの収集を行うことを投影と呼んでいますが、逆投影は透過してきたデータを単純に重ね合わせる方法です。 では実際に先ほどのように連中の暴虐投影した場合にa b、cのどの画像が得られるでしょうか？ 答えはbです。 東映データから逆投影行った段階では、東映データの成功によってボケを生じた画像が再構成されます。 この投影と逆投影を図。のような3カケルさんのピクセルで説明します。 中心は1000という値で、周辺は0という値になっているピクセルを表しています。 まず特定の一方向のみ投影した場合は、このように投影方向の成功によって0戦のデータが収集されます。 続いて次の投影データも同様にデータが収集されます。 さらに、この東映データを様々な方向から収集します。 先程得られた東映データから逆投影を行ないます。 東映データの際に重なりが生じているため、ある一方向の逆投影は中心の3つのピクセルに線という値が割り当てられます。 次の方向に対しても同様に割り当てられ、ピクセルの値は追加されていきます。 この計算をあらゆる方向から行っていきます。 あらゆる方向から逆投影によって計算されたピクセルの値は、中心が8000、周辺が20という値になります。 元のピクセルでは中心の値は1000であったため、中心の値を比率によって船に戻した場合、図のように周辺は250という値になります。 元のピクセルの周辺は0であったため、これでは元のピクセルを表せていません。 今までの説明からわかるように、元のデータを投影し、逆投影するだけでは元のデータを鮮明に再現することは型しく画像がぼやけてしまいます。 この逆投影のボケを補正するために、フィルタードバックプロジェクションが行われます。 えられたスキャンオブジェクトのプロファイルに対し、カーネルと呼ばれるフィルターを畳み込み積分することに、より逆投影のボケを補正します。 先ほど計算されたピクセルの例になります。 逆投影によって計算された値は通常ボケを生じるため、東映データにフィルターをかけてその結果を逆投影することに、よりより元のデータに近い値を売ることが出来ます。 Filteredバックプロジェクションでは、このカーネルと呼ばれるフィルター処理を行うことで、画像のボケを事前に補正しており、またカーネルを変化させることによって、診断目的に沿ったよりシャープな画像やノイズの少ない画像を売ることが出来ます。

SIEMENS ... SIEMENS Healthineers 1. 13 10 3. 2. Back projection) Back Projection 3. Filtered Back projection 3. Filtered Back Projection 2. Back projection Contents Channel Back Projection 1. SIEMENS Original Image Filtered Sinogram Sinogram Reconstructed Image Backprojected Image 2000 : 2000 : 250 2000 2500 1000: 3000 1000 1000 : 1000 1000 1000 250 1000: 1000 250 : araa 250 1. Filtered Back Projection Kernel Healthineers 1000 1000 1000 1000 250 1000 1000 0 2000 1000 1000 250 1000 250 1000 250 2000 :000 2000 1000 250 2000 : 8000 : 2000 1000: 1000 1000 1000: 4000 1000 250 1000 250 250 250 1000 1000 : 250 Raw data 00 Projection 1000