JP2000350721A - トモシンセシスx線イメージング・システムにより取得される画像データを再構成する方法及び装置 - Google Patents
トモシンセシスx線イメージング・システムにより取得される画像データを再構成する方法及び装置Info
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Abstract
される画像データから再構成される画像の品質を向上さ
せる。 【解決手段】 円形トモシンセシス・システムを用い
て、評価される物体(18)の2次元X線投影放射線画
像データを収集する。次いで、収集されたデータを、コ
ーン・ビーム立体コンピュータ断層撮影(コーン・ビー
ムVCT)再構成に適した形態へ変換する。一旦、デー
タが変換されたら、コーン・ビームVCT再構成アルゴ
リズムを通常通りに利用して、物体の3D画像を再構成
する。
Description
omosynthesis) に関し、より具体的には、トモシンセシ
ス・システムを利用して物体の2次元投影画像を取得
し、次いで、コーン・ビーム立体コンピュータ断層撮影
(cone beam volumetric computed tomography)再構成ア
ルゴリズムを用いることにより物体の3次元表現を再構
成する方法及び装置に関する。
次元(2D)投影放射線画像の有限の集合から物体の3
次元(3D)画像を構成することを可能にする。図1
は、典型的な円形トモシンセシス・システムのシステム
幾何構成を示している。このシステムは、X線源1と、
通常はフィルム・スクリーンである2次元X線検出器2
とを含んでいる。データ取得時には、X線源1及び検出
器2の両方が円軌道を回転し、物体3の投影放射線画像
の集合が、離散的な線源位置において検出器2によって
取得される。各円軌道は、互いに平行な平面内に位置し
ており、線源1及び検出器2の運動は、各軌道に沿って
反対の方向に位置するものとなる。
で、これらの画像をディジタル化すると共に互いに対し
て空間的に平行移動させ、トモシンセシス平面内の構造
の像が正確に重なり合うような方式で重ね合わせ(スー
パインポーズ)する。トモシンセシス平面外の構造の像
は、正確に重なり合わず、結果として、これらの構造の
深さ依存性のボケが生ずる。投影放射線画像の相対的な
平行移動の量を変化させることにより、トモシンセシス
平面の位置を変化させることができる。トモシンセシス
平面が変化する毎に、重なり合った構造に対応する画像
データがスーパインポーズされ、トモシンセシス平面内
の構造の2D画像が得られる。一旦、物体の2D画像の
完全な集合が得られたら、この2D画像の集合から物体
の3D画像が形成される。
ル・スライスの方向に高い空間分解能を必要とする臨床
応用に極めて有用であり得る。この理由は特に、X線コ
ンピュータ断層撮影法(CT)ではコロナル・スライス
方向で高い分解能を得ることが通常難しいことによる。
更に、トモシンセシス用の装置は通常、X線CTに比べ
て単純であり廉価である。しかしながら、円形トモシン
セシス・システムの1つの欠点は、再構成される3D画
像の画質が通常、トモシンセシス平面外の構造のボケの
ために制限されることである。画質を向上させると共に
この平面外ボケを減少させるために、多くの再構成アル
ゴリズムが開発されている。例えば、マトリクス反転法
に基づくアルゴリズムがこの目的に用いられている。
る周知の一手法に、コーン・ビーム立体コンピュータ断
層撮影法(コーン・ビームVCT)として知られている
ものがある。図2は、コーン・ビームVCTシステムの
システム幾何構成(geometry)を示している。X線源4
が、物体5にX線のコーン(円錐)を投射する。X線
は、ディジタル式検出器6に入射し、検出器6はデータ
をディジタル化する。検出器6は、線源4が位置する平
面に対して平行でない平面に位置する。寧ろ、検出器6
は、線源が位置する平面に直交する平面に位置する。
器6及び線源4の幾何構成と物体5との間に相対的な運
動が生ずる。この運動は、線源4及び検出器6を回転さ
せることによるか、又は物体5を回転させることによ
り、達成することができる。物体の画像は、相対的な運
動が生ずる方式に応じて、線源4及び検出器6のいくつ
かの位置又は物体5のいくつかの位置において取得され
る。検出器6によって測定された画像強度の2Dマップ
が形成されると同時に、これらの2Dマップは公知の画
像フィルタ処理手法を用いてフィルタ処理され、次い
で、1つ又はこれよりも多い公知のアルゴリズムを用い
て再構成され、物体の3D表現を得る。
構成される3D画像は、典型的な円形トモシンセシス・
システムを用いて得られる再構成画像よりも高い画質を
有する。円形トモシンセシス・システムをコーン・ビー
ムVCTシステムで置き換えるのではなく、円形トモシ
ンセシス・システムを用いて得られる画像の品質を向上
させると望ましい。円形トモシンセシス・システムをコ
ーン・ビームVCTシステムで置き換えることは、経費
及びその他の要因により多くの場合選択肢となり得ない
可能性がある。
セシス・システムを用いて取得される画像データから再
構成される画像の品質を向上させる方法及び装置に対す
る必要性が存在している。
セシス・システムを用いて、評価される物体の2次元X
線投影放射線画像データを収集する方法及び装置を提供
する。次いで、収集されたデータは、コーン・ビーム立
体コンピュータ断層撮影(コーン・ビームVCT)再構
成に適した形態へ変換される。
ームVCT再構成アルゴリズムを通常通りに利用して、
物体の3D画像を再構成する。
本発明の装置のブロック図である。この装置は、図1を
参照して前述したような円形トモシンセシス・システム
である。但し、典型的な円形トモシンセシス・システム
とは対照的に、論理装置10によって実行される再構成
アルゴリズム14が、コーン・ビームVCT再構成アル
ゴリズムとなっている。論理装置10によって実行され
る変換アルゴリズム13は、円形トモシンセシス・シス
テムによって取得される画像データをコーン・ビームV
CTアルゴリズム14の適用による再構成に適した形態
へ変換する。変換アルゴリズム13及び再構成アルゴリ
ズム14については、図4及び図5を参照して以下で詳
細に述べる。
と通信すると共にシステム・データ記憶部13と通信す
るコンピュータを含んでいる。システム・データ記憶部
12は、実行のためにコンピュータ10によって用いら
れるデータを記憶している。システム・データ記憶部1
2は又、トモシンセシス・システムによって取得された
画像データを記憶している。加えて、システム・データ
記憶部12は、アルゴリズム13及び14に対応するコ
ード、並びにこれらのアルゴリズムの適用によって再構
成された画像データを記憶している。システム・コンピ
ュータ10は、再構成された画像を表示装置11に表示
することを可能にする。
り、検出器15は好ましくは、ディジタル式検出器又は
イメージ・インテンシファイアである。本発明の装置
は、撮像される物体18を通してX線を投射するX線源
19を含んでおり、撮像される物体18は例えば、患者
であり得る。検出器15は、物体18を通過したX線を
受け取り、X線の強度に関する電圧信号を発生する。検
出器15及び線源19は、それぞれ制御器16及び17
に電気的に結合されている。制御器16及び17は、コ
ンピュータ10に電気的に結合されている。コンピュー
タ10は、制御器16及び17に対して指令を出力す
る。コンピュータ10からの指令の受領に応答して、制
御器16及び17は、図1に関連して前述した方式で円
軌道を巡って検出器15及び線源19を運動させる。
19に運動を生ずる方式は、当業者には周知である。前
述のように、本発明の装置は好ましくは、X線画像デー
タを取得するために典型的な円形トモシンセシス・シス
テムを利用する。従って、円形トモシンセシス・システ
ムの動作及びデータ取得処理の動作についての詳細な議
論は、簡略化のためにここには記載しない。
指令は、データ取得が実行されるべき方式に関して制御
器16及び17に指令する。円軌道に沿った線源19の
特定の位置において、検出器15によって画像サンプル
が取得される。検出器15は例えば、ディジタル・デー
タベース又はイメージ・インテンシファイアを含んでい
る。検出器15は典型的には、検出器15に入射したX
線に応答してアナログの電圧信号を発生し、検出器15
がイメージ・インテンシファイアである場合には、アナ
ログ・ディジタル変換器(図示されていない)がこれら
のアナログ電圧信号をディジタルの電圧信号へ変換す
る。次いで、ディジタルの電圧信号は、処理のためにコ
ンピュータ10に戻されるが、これについては以下で詳
述する。
間の所要の相対的な運動を生ずるために、検出器15及
び線源19を移動させる代わりに、撮像される物体18
を移動させてもよいことに留意されたい。又、当業者
は、検出器15及び線源19に運動を生ずるのに適した
多様な機構が利用可能であることを理解されよう。同様
に、当業者は、撮像される物体18に運動を生ずるのに
適した多様な機構が利用可能であることを理解されよ
う。
制御するためにそれぞれ別個の制御器16及び17を図
示しているが、2つの制御装置が必要な訳ではない。単
一の制御器を用いて検出器15又は線源19のいずれか
の運動を制御し、検出器15及び線源19が結合機構
(図示されていない)によって機械的に結合されていて
もよい。結合機構は、検出器15及び線源19の運動の
同期を維持するものとなる。
る本発明は、いかなる特定の形式又は構成にも限定され
ていないことに留意されたい。又、本発明は、本発明の
処理タスクを実行するいかなる特定のコンピュータにも
限定されていない。「コンピュータ」という用語は、こ
こで用いられる場合には、本発明のタスクを実行するの
に必要な演算、即ち計算を実行することが可能な任意の
機械を表わすものとする。「コンピュータ」という用語
は、構造化された入力を受け取ると共に、所定の規則に
従ってこの入力を処理して出力を形成することが可能な
任意の機械を表わすものとする。
実行するマイクロプロセッサ(図示されていない)を含
んでいる。システム・データ記憶部12は、オン・チッ
プ又はオフ・チップのいずれのデータ記憶部であっても
よく、即ち、マイクロプロセッサを含んでいる集積回路
内又は集積回路外のいずれに設けられていてもよい。マ
イクロプロセッサ以外の計算装置が本発明の計算を実行
してもよく、例えば、応用特定的な集積回路で実行して
もよいし、又はディジタル信号プロセッサで実行しても
よいことに留意されたい。
ウェアとソフトウェアとの組み合わせ(即ち、変換アル
ゴリズム及び再構成アルゴリズムを実行するマイクロプ
ロセッサ)によって実行されるが、本発明の方法は又、
当業者には理解されるように、ハードウェアのみにおい
て実行され得ることに留意されたい。
の流れ図によって示す。ブロック21は、画像データ取
得処理を示す。一旦、画像データが取得されたら、ブロ
ック23によって示すように、画像データはシステム・
データ記憶部12に記憶される。次いで、ブロック25
によって示すように、コンピュータ10がデータ記憶部
12から画像データを読み出す。データがデータ記憶部
12から読み出されるのと同時に、ブロック27によっ
て示すように、コンピュータ10は、データをコーン・
ビームVCT再構成に適した形態へ変換する。
データは、円形トモシンセシス幾何構成の水平検出器平
面から、コーン・ビームVCT幾何構成の仮想(virtua
l) 垂直検出器平面のデータへ変換される。この変換処
理時に、データは又、垂直検出器平面における検出器素
子間隔の非一様性について補正される。次いで、コンピ
ュータ10は、ブロック29によって示すように、コー
ン・ビームVCT再構成を行う。データを変換すると共
に、仮想垂直検出器平面における検出器素子間隔の非一
様性について変換後のデータを補正する工程は、図5を
参照して以下で詳述する。
周知である。コーン・ビーム再構成を行うための周知の
アルゴリズムの1つに、Feldkampのコーン・ビーム再構
成アルゴリズムがある。フィルタ処理及び逆投影のコー
ド・セグメントについてのFeldkampアルゴリズムの修正
を含め、図4のブロック29によって示すコーン・ビー
ムVCT再構成を行うのに適した他の形式のアルゴリズ
ムも又、当業界で公知である。Feldkampアルゴリズム
は、1984年6月のJ. Opt. Soc. Am.誌、分冊A、第
1巻、第6号のL. Feldkamp、L. Davis及びJ. Kressに
よる論文「実用コーン・ビーム・アルゴリズム(Practi
cal Cone-Beam Algorithm)」に開示されている。
neyによる教科書「コンピュータ断層撮影イメージング
の原理(Principles of Computerized Tomographic Ima
ging)」にも開示されている。当業者は、本発明がコー
ン・ビームVCT再構成を実行するいかなる特定のアル
ゴリズムにも限定されていないことが理解されよう。Fe
ldkampアルゴリズム及びその他のVCT再構成アルゴリ
ズムは当業界で周知であるので、このようなVCT再構
成アルゴリズムが、本発明に従って収集されるデータに
適用される方式については、簡略化のためにここには記
載しない。当業者は、このようなアルゴリズムがどのよ
うに適用されるかを理解されよう。
は、撮像される物体を通してX線のコーンを投射するX
線源を利用する。これらのX線を捕獲するために、典型
的なコーン・ビームVCTシステムの検出器は、円形ト
モシンセシス・システムの検出器が配置されている平面
に直交する平面に配置される。現状で利用可能なコーン
・ビームVCT再構成アルゴリズムは、この方式で配置
された検出器によって取得されたデータを扱うように設
計されている。本発明の方法は、円形トモシンセシス用
検出器によって取得されたデータを見かけ上コーン・ビ
ームVCT検出器によって収集されたかのようなデータ
へ変換することを可能にする。この変換処理は、仮想垂
直検出器平面における検出器素子間隔の非一様性につい
て変換後のデータを補正する処理を含んでおり、この処
理について図5を参照して以下に述べる。
ると、X線源19が、円軌道36上の特定の位置(x,
y,z)=(x0,0,0)に位置している。検出器1
5は、線源19が回転する平面に平行な平面に配置され
ている。検出器15は、高さz=zt に位置している。
検出器15は、走査されている物体(図示されていな
い)のX線透過強度データを収集する。本発明は、水平
検出器15によって収集されたデータを、図5の参照番
号35を付した平面である仮想垂直検出器平面のデータ
へ変換する。水平検出器15の各々の行38が、仮想垂
直検出器平面35の行39へ変換される。水平検出器1
5の行38及び仮想垂直検出器平面35の行39は、y
軸に対して平行となっている。
5について、水平検出器15のk番目の行は、高さz
v,kに位置する仮想垂直検出器平面35の行へ変換され
る。ここで、zv,k は、次の式によって定義される。
35までのx軸に沿っての距離である。垂直検出器上の
k番目の行と(k−1)番目の行との間の垂直(z方
向)間隔Δz,k は、次の式によって定義される。
間隔(y方向)Δy,kは、次の式によって定義される。
及びy方向における検出器素子間隔は均等でなくてもよ
いことに留意されたい。
器15から仮想垂直検出器平面35へ変換されたら、デ
ータは、仮想垂直検出器平面35における検出器素子間
隔の非一様性について補正される。次いで、例えばFeld
kampアルゴリズムのようなコーン・ビームVCT再構成
用のアルゴリズムを用いて、物体の3D画像を再構成す
ることができる。
出器平面35のデータへ変換されるときには、仮想垂直
検出器平面35の検出器素子間隔は完全には一様となら
ない。現在用いられているVCT再構成アルゴリズム
は、一様な検出器素子間隔を有する検出器によって収集
されるデータを扱うように設計されている。従って、Fe
ldkampアルゴリズムのような「出来あい(off-the-shel
f)」のVCT再構成アルゴリズムを用いて3D画像を
再構成する前に、画像データを処理して検出器素子間隔
の非一様性を補償しなければならない。
応する仮想垂直検出器平面35の各々の検出器素子から
水平検出器15を介して線源19まで射線を引くことに
より、検出器素子間隔の非一様性を補正することを目的
とするステップ27の部分を実行する。次いで、射線が
水平検出器15のどの検出器素子に交差するかについて
コンピュータ10によって判定を行う。次いで、交差し
た検出器素子の強度値及び交差した検出器素子を包囲す
る複数の検出器素子の強度値をコンピュータ10によっ
て用いて、仮想垂直検出器平面35の対応する検出器素
子に対して割り当てられる強度値を補間する。
値を平均して平均強度値を得るといった単純なものであ
ってよく、次いで、この平均強度値は、仮想垂直検出器
平面35の対応する検出器素子に割り当てられる。当業
者は、この目的に適した複数の異なる補間方式を理解さ
れよう。
クは、コーン・ビームVCT再構成アルゴリズムとは別
個のコードによって実行されてもよいことに留意された
い。当業者は、ブロック27によって示すタスクを実行
するのに必要なコードを設計し得る方式を理解されよ
う。又、既存のコーン・ビームVCT再構成アルゴリズ
ムを修正して、通常のコーン・ビームVCT再構成タス
クを実行することに加え、ブロック27によって示すタ
スクを実行するようにし得ることに留意されたい。この
ことは、仮想垂直検出器平面35における検出器素子間
隔の非一様性を考慮に入れてコーン・ビームVCT再構
成アルゴリズムのフィルタ処理及び逆投影の部分を修正
することにより達成される。当業者は、既存のコーン・
ビームVCT再構成アルゴリズムをこのような仕方で修
正し、これらの作用全てを実行するようにし得る方式を
理解されよう。
照して以上に述べた実施例に限定されていないことを理
解されよう。又、当業者は、以上に述べた実施例に対し
て本発明の範囲内にある改変を加え得ることを理解され
よう。更に、患者をイメージングすることに関連して本
発明を議論したが、本発明は又、例えば、プリント回路
基板をイメージングする等の工業的な用途にも適用され
得ることに留意されたい。当業者は、このような目的に
本発明をどのように利用したらよいかを理解されよう。
のシステム幾何構成の図である。
タ断層撮影(コーン・ビームVCT)システムのシステ
ム幾何構成の図である。
る。
D表現を再構成する本発明の一実施例による本発明の方
法を示す流れ図である。
よって収集されたデータを仮想垂直検出器平面のデータ
へ変換するために図4の流れ図によって示す方法によっ
て実行される変換処理を説明する図である。
Claims (27)
- 【請求項1】 複数の2D投影画像から3D画像を形成
する装置であって、 撮像される物体に向かってX線を投射するX線源と、該
X線源により投射されたX線を検出する検出器とを含ん
でいる円形トモシンセシス・システムであって、前記検
出器は、該検出器に入射した前記X線に応答して、当該
円形トモシンセシス・システムにより取得される画像デ
ータに対応する電気信号を発生する、円形トモシンセシ
ス・システムと、 前記検出器により発生された前記電気信号を受け取るよ
うに構成されていると共に、前記円形トモシンセシス画
像データをコーン・ビーム立体コンピュータ断層撮影
(コーン・ビームVCT)画像データへ変換するように
構成されている論理装置と、を備えていることを特徴と
する前記装置。 - 【請求項2】 前記論理装置は、前記円形トモシンセシ
ス画像データをコーン・ビームVCT画像データへ変換
する変換アルゴリズムを実行するように構成されている
と共に、前記3D画像を形成するために前記変換後の画
像データに対して作用するコーン・ビームVCT再構成
アルゴリズムを実行するように更に構成されているコン
ピュータである、請求項1に記載の装置。 - 【請求項3】 前記円形トモシンセシス・システムの前
記検出器は、前記円形トモシンセシス・システムの前記
X線源の軌道の平面に関して平行な平面に配置されてお
り、前記変換アルゴリズムは、前記円形トモシンセシス
・システムの前記検出器により収集された前記画像デー
タを前記トモシンセシス用検出器が配置されている前記
平面に直交する仮想垂直検出器平面へ変換し、該仮想垂
直検出器平面は、コーン・ビームVCTシステムの検出
器がコーン・ビームVCTシステムのX線源に関して配
置されているであろうような平面に対応している、請求
項2に記載の装置。 - 【請求項4】 前記画像データが前記仮想垂直検出器平
面へ変換されるときに、前記円形トモシンセシス・シス
テムの前記検出器のk番目の行が、Z軸に沿った垂直高
さzv,k に位置する前記仮想垂直検出器平面の行へ変換
され、ここで、zv,k は、次の式 zv,k =ztD/(D−kΔt) により定義され、ここで、zt は前記円形トモシンセシ
ス・システムの前記検出器が配置されている前記平面の
前記Z軸に沿っての垂直高さに対応しており、Dは前記
円形トモシンセシス・システムの前記X線源の位置から
前記仮想垂直検出器平面までのX軸に沿っての距離であ
り、前記X軸は前記Z軸に直交しており、Δt は前記円
形トモシンセシス・システム検出器の検出器素子の検出
器素子間隔に対応しており、前記仮想垂直検出器平面に
おける前記画像データの前記k番目の行と(k−1)番
目の行との間の前記Z軸に沿っての垂直間隔Δz,k は、 Δz,k =zv,k−zv,k-1 =(zv,k/(D−(k−1)Δt))・Δt により定義され、前記仮想垂直検出器平面における前記
画像データのY軸に沿っての検出器素子間隔Δy,k は、
次の式 Δy,k =(zv,k/zt)・Δt により定義される、請求項3に記載の装置。 - 【請求項5】 一旦、前記画像データが前記仮想垂直検
出器平面における画像データへ変換されたら、該変換後
の画像データは、前記仮想垂直検出器平面の検出器素子
の前記Y軸及びZ軸に沿った方向での検出器素子間隔の
あらゆる非一様性を補正するように前記コンピュータに
より処理される、請求項4に記載の装置。 - 【請求項6】 前記コンピュータは、以下の補正アルゴ
リズムを実行することにより、検出器素子間隔のあらゆ
る非一様性を補正するように前記変換後の画像データを
処理し、 該補正アルゴリズムは、 前記変換後の画像データに対応する前記仮想垂直検出器
平面の各々の検出器素子から前記円形トモシンセシス・
システムの前記検出器を介して前記円形トモシンセシス
・システムの前記X線源まで射線を引く工程と、 該射線が前記円形トモシンセシス・システムの前記検出
器のどの検出器素子に交差しているかを決定する工程
と、 前記仮想垂直検出器平面における各々の対応する検出器
素子に割り当てられる強度値を補間するために、前記円
形トモシンセシス・システムの前記検出器における前記
交差した検出器素子の強度値及び前記交差した検出器素
子を包囲する複数の検出器素子の強度値を用いる工程と
を実行する、請求項5に記載の装置。 - 【請求項7】 前記補正アルゴリズムは、前記仮想垂直
検出器平面の前記対応する検出器素子に割り当てられる
平均強度値を得るために、前記交差した検出器素子の強
度値及び前記交差した検出器素子を包囲する前記複数の
検出器素子の強度値を用いることにより、強度値を補間
する、請求項6に記載の装置。 - 【請求項8】 前記補正アルゴリズムは、前記コーン・
ビームVCT再構成アルゴリズムに含められている、請
求項7に記載の装置。 - 【請求項9】 前記コーン・ビームVCT再構成アルゴ
リズムは、Feldkampアルゴリズムである、請求項7に記
載の装置。 - 【請求項10】 前記補正アルゴリズムは、前記コーン
・ビームVCT再構成アルゴリズムに含められており、
前記コーン・ビームVCT再構成アルゴリズムは、前記
補正アルゴリズムの作用を実行するように修正されたフ
ィルタ処理及び逆投影のコード・セグメントを含んでい
る修正されたFeldkampアルゴリズムである、請求項8に
記載の装置。 - 【請求項11】 複数の2D投影画像から3D画像を形
成する方法であって、 前記2D投影画像を取得するために、撮像される物体を
通してX線を投射するX線源と、前記物体を通過したX
線を検出する検出器とを含んでいる円形トモシンセシス
・システムを用いる工程であって、前記検出器が、該検
出器に入射した前記X線に応答して、前記円形トモシン
セシス・システムにより取得される画像データに対応す
る電気信号を発生するようになっている、円形トモシン
セシス・システムを用いる工程と、 前記円形トモシンセシス画像データをコーン・ビーム立
体コンピュータ断層撮影(コーン・ビームVCT)画像
データへ変換する工程と、 前記3D画像を形成するために、前記変換後の画像デー
タに対してコーン・ビームVCT再構成を実行する工程
と、を含んでいる前記方法。 - 【請求項12】 前記円形トモシンセシス・システムの
前記検出器は、前記X線源の軌道の平面に関して平行な
平面に配置されており、前記変換工程は、前記円形トモ
シンセシス・システムの前記検出器が配置されている前
記平面において収集された前記画像データを前記X線源
の前記軌道の平面に直交する仮想垂直検出器平面へ変換
する工程を有しており、該仮想垂直検出器平面は、コー
ン・ビームVCTシステムの検出器がコーン・ビームV
CTシステムのX線源に関して配置されているであろう
ような平面に対応している、請求項11に記載の方法。 - 【請求項13】 前記変換工程時に、前記円形トモシン
セシス・システムの前記検出器のk番目の行が、Z軸に
沿った垂直高さzv,k に位置する前記仮想垂直検出器平
面の行へ変換され、ここで、zv,k は、次の式 zv,k =ztD/(D−kΔt) により定義され、ここで、zt は前記円形トモシンセシ
ス・システムの前記検出器が配置されている前記平面の
前記Z軸に沿っての垂直高さに対応しており、Dは前記
円形トモシンセシス・システムの前記X線源の位置から
前記仮想垂直検出器平面までのX軸に沿っての距離であ
り、前記X軸は前記Z軸に直交しており、Δt は前記円
形トモシンセシス・システムの前記検出器の検出器素子
の検出器素子間隔に対応しており、前記仮想垂直検出器
平面における前記画像データの前記k番目の行と(k−
1)番目の行との間の前記Z軸に沿っての垂直間隔Δ
z,k は、 Δz,k =zv,k−zv,k-1 =(zv,k/(D−(k−1)Δt))・Δt により定義され、前記仮想垂直検出器平面における前記
画像データのY軸に沿っての検出器素子間隔Δy,k は、
次の式 Δy,k =(zv,k/zt)・Δt により定義される、請求項12に記載の方法。 - 【請求項14】 前記画像データを変換する工程の後で
且つコーン・ビームVCT再構成を実行する工程の前
に、前記仮想垂直検出器平面の検出器素子の前記Y軸及
びZ軸に沿った方向での検出器素子間隔のあらゆる非一
様性を補正するように前記変換後の画像データを処理す
る補正工程が、前記変換後の画像データに対して実行さ
れる、請求項13に記載の方法。 - 【請求項15】 前記補正工程は、前記変換後の画像デ
ータに対応する前記仮想垂直検出器平面の各々の検出器
素子から前記円形トモシンセシス・システムの前記検出
器を介して前記円形トモシンセシス・システムの前記X
線源まで射線を引く工程と、 該射線が前記円形トモシンセシス・システムの前記検出
器のどの検出器素子に交差しているかを決定する工程
と、 前記仮想垂直検出器平面における各々の対応する検出器
素子に割り当てられる強度値を補間するために、前記円
形トモシンセシス・システムの前記検出器における前記
交差した検出器素子の強度値及び前記交差した検出器素
子を包囲する複数の検出器素子の強度値を用いる工程と
を実行することにより、検出器素子間隔のあらゆる非一
様性を補正する、請求項14に記載の方法。 - 【請求項16】 前記強度値を用いる工程時に、割り当
てられる前記強度値は、前記仮想垂直検出器平面の前記
対応する検出器素子に割り当てられる平均強度値を得る
ために、前記交差した検出器素子の強度値及び前記交差
した検出器素子を包囲する前記複数の検出器素子の強度
値を用いることにより補間される、請求項15に記載の
方法。 - 【請求項17】 前記円形トモシンセシス画像データを
コーン・ビーム立体コンピュータ断層撮影画像データへ
変換する変換アルゴリズムを実行するように構成されて
いると共に、前記3D画像を形成するために、前記変換
後の画像データに対して作用するコーン・ビーム立体コ
ンピュータ断層撮影(VCT)再構成アルゴリズムを実
行するように構成されているコンピュータにより実行さ
れる、請求項16に記載の方法。 - 【請求項18】 前記補正工程は、コーン・ビームVC
T再構成を実行する工程時に実行される、請求項17に
記載の方法。 - 【請求項19】 前記コーン・ビームVCT再構成工程
は、コーン・ビームVCT再構成アルゴリズムにより実
行される、請求項17に記載の方法。 - 【請求項20】 前記コーン・ビームVCT再構成アル
ゴリズムは、Feldkampアルゴリズムである、請求項19
に記載の方法。 - 【請求項21】 前記コーン・ビームVCT再構成アル
ゴリズムは、前記補正工程の作用を実行するように修正
されたフィルタ処理及び逆投影のコード・セグメントを
含んでいる修正されたFeldkampアルゴリズムである、請
求項19に記載の方法。 - 【請求項22】 撮像される物体を通してX線を投射す
るX線源と前記物体を通過したX線を検出する検出器と
を含んでいる円形トモシンセシス・システムにより取得
される複数の2D投影画像から3D画像を形成するコン
ピュータ・プログラムであって、 前記検出器は、該検出器に入射した前記X線に応答し
て、前記円形トモシンセシス・システムにより取得され
た画像データに対応する電気信号を発生するように構成
されており、 当該コンピュータ・プログラムは、コンピュータが読み
込み可能な媒体上で実現されていて、以下の構成、即
ち、 前記円形トモシンセシス画像データをコーン・ビーム立
体コンピュータ断層撮影(コーン・ビームVCT)画像
データへ変換する第1のコード・セグメントと、 前記3D画像を形成するために、前記変換後の画像デー
タに対してコーン・ビームVCT再構成を実行する第2
のコード・セグメントとを有していること、を特徴とす
るコンピュータ・プログラム。 - 【請求項23】 前記円形トモシンセシス・システムの
前記検出器は、前記X線源の軌道の平面に関して平行な
平面に配置されており、前記第1のコード・セグメント
は、前記円形トモシンセシス・システムの前記検出器の
前記平面において収集される前記画像データを前記X線
源の前記軌道の平面に直交する仮想垂直検出器平面へ変
換し、該仮想垂直検出器平面は、コーン・ビームVCT
システムの検出器がコーン・ビームVCTシステムのX
線源に関して配置されているであろうような平面に対応
している、請求項22に記載のプログラム。 - 【請求項24】 前記第1のコード・セグメントは、前
記円形トモシンセシス・システムの前記検出器のk番目
の行をZ軸に沿った垂直高さzv,k に位置する前記仮想
垂直検出器平面の行へ変換し、ここで、zv,k は、次の
式 zv,k =ztD/(D−kΔt) により定義され、ここで、zt は前記円形トモシンセシ
ス・システムの前記検出器が配置されている前記平面の
前記Z軸に沿っての垂直高さに対応しており、Dは前記
円形トモシンセシス・システムの前記X線源の位置から
前記仮想垂直検出器平面までのX軸に沿っての距離であ
り、前記X軸は前記Z軸に直交しており、Δt は前記円
形トモシンセシス・システムの前記検出器の検出器素子
の検出器素子間隔に対応しており、前記仮想垂直検出器
平面における前記画像データの前記k番目の行と(k−
1)番目の行との間の前記Z軸に沿っての垂直間隔Δ
z,k は、 Δz,k =zv,k−zv,k-1 =(zv,k/(D−(k−1)Δt))・Δt により定義され、前記仮想垂直検出器平面における前記
画像データのY軸に沿っての検出器素子間隔Δy,k は、
次の式 Δy,k =(zv,k/zt)・Δt により定義される、請求項23に記載のプログラム。 - 【請求項25】 前記仮想垂直検出器平面の検出器素子
の前記Y軸及びZ軸に沿った方向での検出器素子間隔の
あらゆる非一様性を補正するために前記変換後の画像デ
ータを処理する補正演算を前記変換後の画像データに対
して実行する第3のコード・セグメントを更に含んでい
る、請求項24に記載のプログラム。 - 【請求項26】 前記第3のコード・セグメントは、 前記変換後の画像データに対応する前記仮想垂直検出器
平面の各々の検出器素子から前記円形トモシンセシス・
システムの前記検出器を介して前記円形トモシンセシス
・システムの前記X線源まで射線を引き、 該射線が前記円形トモシンセシス・システムの前記検出
器のどの検出器素子に交差しているかを決定し、 前記仮想垂直検出器平面における各々の対応する検出器
素子に割り当てられる強度値を補間するために、前記円
形トモシンセシス・システムの前記検出器における前記
交差した検出器素子の強度値及び前記交差した検出器素
子を包囲する複数の検出器素子の強度値を用いることに
より、検出器素子間隔のあらゆる非一様性を補正する、
請求項25に記載のプログラム。 - 【請求項27】 前記第3のコード・セグメントは、前
記仮想垂直検出器平面の前記対応する検出器素子に割り
当てられる平均強度値を得るために、前記交差した検出
器素子の強度値及び前記交差した検出器素子を包囲する
前記複数の検出器素子の強度値を用いることにより、割
り当てられる前記強度値を補間する、請求項26に記載
のプログラム。
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