JP2001120540A - コーン傾斜並列サンプリング及び再構成の方法及び装置 - Google Patents
コーン傾斜並列サンプリング及び再構成の方法及び装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ディジタル式フラット・パネル型検出器（１
００）を用いて画像を形成する方法を提供する。 【解決手段】 予め画定されている遅延トリガ系列を用
いて１組の並列サンプル及び傾斜並列サンプルを取得す
る。次いで、傾斜並列ビーム再構成アルゴリズムを用い
て画像を形成する。
００）を用いて画像を形成する方法を提供する。 【解決手段】 予め画定されている遅延トリガ系列を用
いて１組の並列サンプル及び傾斜並列サンプルを取得す
る。次いで、傾斜並列ビーム再構成アルゴリズムを用い
て画像を形成する。
Description
【０００１】
【発明の背景】本発明は一般的には、計算機式断層撮影
イメージングに関し、より具体的には、ディジタル式Ｘ
線パネルから収集されるデータを用いて立体画像を形成
することに関する。
イメージングに関し、より具体的には、ディジタル式Ｘ
線パネルから収集されるデータを用いて立体画像を形成
することに関する。
【０００２】少なくとも１つの公知の計算機式断層撮影
（ＣＴ）イメージング・システム構成においては、Ｘ線
源がファン（扇形）形状のビームを投射し、ビームは、
デカルト座標系のＸＹ平面であって、一般に「イメージ
ング（撮像）平面」と呼ばれる平面内に位置するように
コリメートされる。Ｘ線ビームは、患者等のイメージン
グされている物体を通過する。ビームは、物体によって
減弱された後に、放射線検出器の配列（アレイ）に入射
する。検出器アレイの所で受け取られる減弱したビーム
放射線の強度は、物体によるＸ線ビームの減弱量に依存
している。アレイ内の各々の検出器素子が、検出器の位
置におけるビーム減弱の測定値である別個の電気信号を
発生する。すべての検出器からの減弱測定値が別個に取
得されて、透過プロファイルを形成する。
（ＣＴ）イメージング・システム構成においては、Ｘ線
源がファン（扇形）形状のビームを投射し、ビームは、
デカルト座標系のＸＹ平面であって、一般に「イメージ
ング（撮像）平面」と呼ばれる平面内に位置するように
コリメートされる。Ｘ線ビームは、患者等のイメージン
グされている物体を通過する。ビームは、物体によって
減弱された後に、放射線検出器の配列（アレイ）に入射
する。検出器アレイの所で受け取られる減弱したビーム
放射線の強度は、物体によるＸ線ビームの減弱量に依存
している。アレイ内の各々の検出器素子が、検出器の位
置におけるビーム減弱の測定値である別個の電気信号を
発生する。すべての検出器からの減弱測定値が別個に取
得されて、透過プロファイルを形成する。
【０００３】公知の第３世代ＣＴシステムでは、Ｘ線源
及び検出器アレイは、Ｘ線ビームが物体と交差する角度
が定常的に変化するように、イメージング平面内でイメ
ージングされるべき物体の周りをガントリと共に回転す
る。１つのガントリ角度における検出器アレイからの一
群のＸ線減弱測定値すなわち投影データを「ビュー」と
呼ぶ。物体の「走査（スキャン）」は、Ｘ線源及び検出
器が１回転する間に様々なガントリ角度すなわちビュー
角度において形成される１組のビューで構成されてい
る。アキシャル・スキャン（軸方向走査）の場合には、
投影データを処理して、物体を通して得られる２次元ス
ライスに対応する画像を構成する。
及び検出器アレイは、Ｘ線ビームが物体と交差する角度
が定常的に変化するように、イメージング平面内でイメ
ージングされるべき物体の周りをガントリと共に回転す
る。１つのガントリ角度における検出器アレイからの一
群のＸ線減弱測定値すなわち投影データを「ビュー」と
呼ぶ。物体の「走査（スキャン）」は、Ｘ線源及び検出
器が１回転する間に様々なガントリ角度すなわちビュー
角度において形成される１組のビューで構成されてい
る。アキシャル・スキャン（軸方向走査）の場合には、
投影データを処理して、物体を通して得られる２次元ス
ライスに対応する画像を構成する。
【０００４】１組の投影データから画像を再構成する１
つの方法に、当業界でフィルタ補正逆投影（filtered b
ackprojection）法と呼ばれるものがある。この処理
は、走査からの減弱測定値を、「ＣＴ数」又は「ハンス
フィールド(Hounsfield)単位」と呼ばれる整数へ変換
し、これらの整数を用いて、陰極線管表示器上の対応す
るピクセルの輝度を制御する。
つの方法に、当業界でフィルタ補正逆投影（filtered b
ackprojection）法と呼ばれるものがある。この処理
は、走査からの減弱測定値を、「ＣＴ数」又は「ハンス
フィールド(Hounsfield)単位」と呼ばれる整数へ変換
し、これらの整数を用いて、陰極線管表示器上の対応す
るピクセルの輝度を制御する。
【０００５】４０ｃｍ×４０ｃｍの面積を単一の投影と
してサンプリングすることが可能なディジタル式Ｘ線パ
ネルが公知である。これらのようなパネルを用いる場合
には、トリガ信号を起動することにより検出器信号が一
度に１行ずつサンプリングされる。行１乃至行Ｎ用の起
動信号は順次起動される一方で、各々の行についての全
てのセル信号が同時に読み出される。典型的なセル・サ
イズは２００μｍ×２００μｍである。４０ｃｍ×４０
ｃｍの領域を網羅するパネルの場合には、得られる画像
サイズは約２０００×２０００ピクセルである。
してサンプリングすることが可能なディジタル式Ｘ線パ
ネルが公知である。これらのようなパネルを用いる場合
には、トリガ信号を起動することにより検出器信号が一
度に１行ずつサンプリングされる。行１乃至行Ｎ用の起
動信号は順次起動される一方で、各々の行についての全
てのセル信号が同時に読み出される。典型的なセル・サ
イズは２００μｍ×２００μｍである。４０ｃｍ×４０
ｃｍの領域を網羅するパネルの場合には、得られる画像
サイズは約２０００×２０００ピクセルである。
【０００６】パネルがＸ線源に対向する側に配置され
て、線源及びパネルの両方が患者の周りを回転して様々
な角度からの投影データを収集する場合には、立体（vo
lumetric）ＣＴデータが得られる。全Ｘ線はＸ線源から
検出器へ３次元で発散するので、各々の投影毎に１組の
コーン（円錐）形状のサンプルが得られる。この形式の
スキャナをコーン・ビームＣＴと呼ぶ。
て、線源及びパネルの両方が患者の周りを回転して様々
な角度からの投影データを収集する場合には、立体（vo
lumetric）ＣＴデータが得られる。全Ｘ線はＸ線源から
検出器へ３次元で発散するので、各々の投影毎に１組の
コーン（円錐）形状のサンプルが得られる。この形式の
スキャナをコーン・ビームＣＴと呼ぶ。
【０００７】サンプリング射線はｘｙ方向及びｚ方向の
両方に発散しているため、典型的にはコーン・ビーム再
構成アルゴリズムが要求される。J. Opt. Soc. Am.誌、
Ａ分冊、第１巻、第６号、第６１２頁〜第６１９頁のFe
ldkamp等による「実用コーン・ビーム・アルゴリズム
（Practical Cone Beam Algorithm）」には公知のコー
ン・ビーム再構成アルゴリズムが記載されている。この
アルゴリズムは、所定の加重関数に従って投影に対して
予め重みを加える。次いで、加重された投影はフィルタ
処理されると共に逆投影されて、再構成画像を形成す
る。逆投影処理はコーン・ビーム幾何形状で行われるの
で、拡大率に依存する（従って、位置に依存する）スケ
ーリング・ファクタが必要である。スケーリング・ファ
クタが要求されることからアルゴリズムの計算の複雑さ
が大幅に増大し、再構成処理が極めて遅くなっている。
両方に発散しているため、典型的にはコーン・ビーム再
構成アルゴリズムが要求される。J. Opt. Soc. Am.誌、
Ａ分冊、第１巻、第６号、第６１２頁〜第６１９頁のFe
ldkamp等による「実用コーン・ビーム・アルゴリズム
（Practical Cone Beam Algorithm）」には公知のコー
ン・ビーム再構成アルゴリズムが記載されている。この
アルゴリズムは、所定の加重関数に従って投影に対して
予め重みを加える。次いで、加重された投影はフィルタ
処理されると共に逆投影されて、再構成画像を形成す
る。逆投影処理はコーン・ビーム幾何形状で行われるの
で、拡大率に依存する（従って、位置に依存する）スケ
ーリング・ファクタが必要である。スケーリング・ファ
クタが要求されることからアルゴリズムの計算の複雑さ
が大幅に増大し、再構成処理が極めて遅くなっている。
【０００８】
【発明の概要】一側面では、本発明は、ディジタル式フ
ラット・パネル型検出器を用いて画像を形成する方法で
あり、この方法においては、予め画定されている遅延ト
リガ系列を用いて１組の並列サンプル及び傾斜並列（ti
lted parallel） サンプルを取得する。次いで、傾斜並
列ビーム再構成アルゴリズムを用いて画像を形成する。
より明確に述べると、物体ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）は、
ラット・パネル型検出器を用いて画像を形成する方法で
あり、この方法においては、予め画定されている遅延ト
リガ系列を用いて１組の並列サンプル及び傾斜並列（ti
lted parallel） サンプルを取得する。次いで、傾斜並
列ビーム再構成アルゴリズムを用いて画像を形成する。
より明確に述べると、物体ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）は、
【０００９】
【数７】
【００１０】であり、ここで、
【００１１】
【数８】
【００１２】であり、Ｐβ （ｔ，Ｚ）は点（ｘ，ｙ，
ｚ）に交差する投影である。
ｚ）に交差する投影である。
【００１３】上述の方法は、拡大率に依存するスケーリ
ング・ファクタを必要としないので、スケーリング・フ
ァクタの利用を要求する公知のアルゴリズムよりもアル
ゴリズムが遥かに単純になる。加えて、上述の方法を用
いると、スケーリング・ファクタの利用を要求する公知
のアルゴリズムよりも再構成処理が遥かに高速になる。
ング・ファクタを必要としないので、スケーリング・フ
ァクタの利用を要求する公知のアルゴリズムよりもアル
ゴリズムが遥かに単純になる。加えて、上述の方法を用
いると、スケーリング・ファクタの利用を要求する公知
のアルゴリズムよりも再構成処理が遥かに高速になる。
【００１４】
【発明の詳しい説明】図１及び図２について説明する。
同図には、計算機式断層撮影（ＣＴ）イメージング・シ
ステム１０が、「第３世代」ＣＴスキャナにおいて典型
的なガントリ１２を含んでいるものとして示されてい
る。ガントリ１２はＸ線源１４を有しており、Ｘ線源１
４は、Ｘ線ビーム１６をガントリ１２の対向する側に設
けられている検出器アレイ１８に向かって投射する。検
出器アレイ１８は検出器素子２０によって形成されてお
り、検出器素子２０は一括で、物体２２、例えば患者を
通過する投射されたＸ線を感知する。検出器アレイ１８
は、シングル・スライス構成として作製されていてもよ
いし、又はマルチ・スライス構成として作製されていて
もよい。各々の検出器素子２０が、入射したＸ線ビーム
の強度を表す、従って患者２２を通過する間でのビーム
の減弱を表す電気信号を発生する。Ｘ線投影データを取
得するための１回の走査の間に、ガントリ１２及びガン
トリ１２に装着されている構成部品は、回転中心２４の
周りを回転する。
同図には、計算機式断層撮影（ＣＴ）イメージング・シ
ステム１０が、「第３世代」ＣＴスキャナにおいて典型
的なガントリ１２を含んでいるものとして示されてい
る。ガントリ１２はＸ線源１４を有しており、Ｘ線源１
４は、Ｘ線ビーム１６をガントリ１２の対向する側に設
けられている検出器アレイ１８に向かって投射する。検
出器アレイ１８は検出器素子２０によって形成されてお
り、検出器素子２０は一括で、物体２２、例えば患者を
通過する投射されたＸ線を感知する。検出器アレイ１８
は、シングル・スライス構成として作製されていてもよ
いし、又はマルチ・スライス構成として作製されていて
もよい。各々の検出器素子２０が、入射したＸ線ビーム
の強度を表す、従って患者２２を通過する間でのビーム
の減弱を表す電気信号を発生する。Ｘ線投影データを取
得するための１回の走査の間に、ガントリ１２及びガン
トリ１２に装着されている構成部品は、回転中心２４の
周りを回転する。
【００１５】ガントリ１２の回転及びＸ線源１４の動作
は、ＣＴシステム１０の制御機構２６によって制御され
ている。制御機構２６は、Ｘ線制御器２８と、ガントリ
・モータ制御器３０とを含んでおり、Ｘ線制御器２８
は、Ｘ線源１４に対して電力信号及びタイミング信号を
供給し、ガントリ・モータ制御器３０は、ガントリ１２
の回転速度及び位置を制御する。制御機構２６内に設け
られているデータ取得システム（ＤＡＳ）３２が、検出
器素子２０からのアナログ・データをサンプリングし、
後続の処理のためにこのデータをディジタル信号へ変換
する。画像再構成器３４が、サンプリングされてディジ
タル化されたＸ線データをＤＡＳ３２から受け取って、
高速画像再構成を実行する。再構成された画像は、コン
ピュータ３６への入力として印加され、コンピュータ３
６は、大容量記憶装置３８に画像を記憶させる。
は、ＣＴシステム１０の制御機構２６によって制御され
ている。制御機構２６は、Ｘ線制御器２８と、ガントリ
・モータ制御器３０とを含んでおり、Ｘ線制御器２８
は、Ｘ線源１４に対して電力信号及びタイミング信号を
供給し、ガントリ・モータ制御器３０は、ガントリ１２
の回転速度及び位置を制御する。制御機構２６内に設け
られているデータ取得システム（ＤＡＳ）３２が、検出
器素子２０からのアナログ・データをサンプリングし、
後続の処理のためにこのデータをディジタル信号へ変換
する。画像再構成器３４が、サンプリングされてディジ
タル化されたＸ線データをＤＡＳ３２から受け取って、
高速画像再構成を実行する。再構成された画像は、コン
ピュータ３６への入力として印加され、コンピュータ３
６は、大容量記憶装置３８に画像を記憶させる。
【００１６】コンピュータ３６は又、キーボードを有し
ているコンソール４０を介して、操作者からコマンド
（命令）及び走査用パラメータを受け取る。付設されて
いる陰極線管表示器４２によって、操作者は、再構成さ
れた画像、及びコンピュータ３６からのその他のデータ
を観測することができる。操作者が供給したコマンド及
びパラメータは、コンピュータ３６によって用いられ
て、ＤＡＳ３２、Ｘ線制御器２８及びガントリ・モータ
制御器３０に制御信号及び情報を供給する。加えて、コ
ンピュータ３６は、モータ式テーブル４６を制御するテ
ーブル・モータ制御器４４を動作させて、患者２２をガ
ントリ１２内で配置する。具体的には、テーブル４６
は、患者２２の各部分をガントリ開口４８を通して移動
させる。
ているコンソール４０を介して、操作者からコマンド
（命令）及び走査用パラメータを受け取る。付設されて
いる陰極線管表示器４２によって、操作者は、再構成さ
れた画像、及びコンピュータ３６からのその他のデータ
を観測することができる。操作者が供給したコマンド及
びパラメータは、コンピュータ３６によって用いられ
て、ＤＡＳ３２、Ｘ線制御器２８及びガントリ・モータ
制御器３０に制御信号及び情報を供給する。加えて、コ
ンピュータ３６は、モータ式テーブル４６を制御するテ
ーブル・モータ制御器４４を動作させて、患者２２をガ
ントリ１２内で配置する。具体的には、テーブル４６
は、患者２２の各部分をガントリ開口４８を通して移動
させる。
【００１７】図３は、ディジタル式Ｘ線パネル１００の
上面図である。パネル１００は、行１０４を成して配列
した複数の検出器セル１０２を含んでいる。検出器信号
は、トリガ信号を起動することにより一度に１行ずつサ
ンプリングされる。行１乃至行Ｎ用の起動信号は順次起
動される一方で、各々の行についての全てのセル信号が
同時に読み出される。
上面図である。パネル１００は、行１０４を成して配列
した複数の検出器セル１０２を含んでいる。検出器信号
は、トリガ信号を起動することにより一度に１行ずつサ
ンプリングされる。行１乃至行Ｎ用の起動信号は順次起
動される一方で、各々の行についての全てのセル信号が
同時に読み出される。
【００１８】ここで図４について説明する。回転軸はｚ
軸であり、回転座標ｔは、検出器パネルの水平軸に常に
平行になっている。検出器１００に関しては、パネル起
動線（行）はｚ軸に垂直（ｔ軸に平行）であり、パネル
読み出し線はｚ軸に平行となっている。この構成で各々
の行からの信号が同時に読み出される。
軸であり、回転座標ｔは、検出器パネルの水平軸に常に
平行になっている。検出器１００に関しては、パネル起
動線（行）はｚ軸に垂直（ｔ軸に平行）であり、パネル
読み出し線はｚ軸に平行となっている。この構成で各々
の行からの信号が同時に読み出される。
【００１９】本発明の一実施例では、図５を参照しなが
ら述べると、各々の検出器行１０４内の全てのチャネル
すなわち全ての検出器セル１０２を同時にサンプリング
するのではなく、検出器パネル１００を９０°回転させ
て、一定のｔ値を有する全ての信号が（ｚ軸を横断し
て）同時に読み出されるようにする。ｔを横断して読み
出される信号の系列は、ファン・並列サンプリング構成
の場合と同様の態様で制御される。
ら述べると、各々の検出器行１０４内の全てのチャネル
すなわち全ての検出器セル１０２を同時にサンプリング
するのではなく、検出器パネル１００を９０°回転させ
て、一定のｔ値を有する全ての信号が（ｚ軸を横断し
て）同時に読み出されるようにする。ｔを横断して読み
出される信号の系列は、ファン・並列サンプリング構成
の場合と同様の態様で制御される。
【００２０】より明確に述べると、パネル１００上の信
号起動線を起動するために、予め画定されている遅延ト
リガ系列が用いられる。遅延系列は、１組の並列サンプ
ル及び傾斜並列サンプルを提供する。図６は、ｚ軸に平
行にトップ・ダウン方式で見たサンプリング・パターン
を示している。サンプリング・トリガを適当に遅延させ
ることにより、１組の傾斜並列幾何形状が得られる。
号起動線を起動するために、予め画定されている遅延ト
リガ系列が用いられる。遅延系列は、１組の並列サンプ
ル及び傾斜並列サンプルを提供する。図６は、ｚ軸に平
行にトップ・ダウン方式で見たサンプリング・パターン
を示している。サンプリング・トリガを適当に遅延させ
ることにより、１組の傾斜並列幾何形状が得られる。
【００２１】一旦、投影が１組の傾斜並列ビーム幾何形
状で収集されたら、走査されている物体の密度を新たな
傾斜並列ビーム再構成アルゴリズムによって再構成する
ことができる。傾斜並列ビーム再構成式の導出は、Feld
kampのコーン・ビーム再構成アルゴリズムに用いられた
導出と同様の態様で行うことができる。物体ｆ（ｘ，
ｙ，ｚ）の再構成用の結果的な方程式は、
状で収集されたら、走査されている物体の密度を新たな
傾斜並列ビーム再構成アルゴリズムによって再構成する
ことができる。傾斜並列ビーム再構成式の導出は、Feld
kampのコーン・ビーム再構成アルゴリズムに用いられた
導出と同様の態様で行うことができる。物体ｆ（ｘ，
ｙ，ｚ）の再構成用の結果的な方程式は、
【００２２】
【数９】
【００２３】であり、ここで、
【００２４】
【数１０】
【００２５】である。Ｐβ（ｔ，Ｚ）は点（ｘ，ｙ，
ｚ）に交差する投影である。
ｚ）に交差する投影である。
【００２６】並列ビーム再構成とは異なり、積分の限度
は０乃至２πとなっており、この理由は主に、傾斜並列
の場合にはπだけ離れた投影が最早相補的な射線とはな
らないためである。しかしながら、データ収集がπ＋フ
ァン角度で完了し得るように、部分的に走査されたサン
プリングについて同様の加重関数を導出することができ
る。
は０乃至２πとなっており、この理由は主に、傾斜並列
の場合にはπだけ離れた投影が最早相補的な射線とはな
らないためである。しかしながら、データ収集がπ＋フ
ァン角度で完了し得るように、部分的に走査されたサン
プリングについて同様の加重関数を導出することができ
る。
【００２７】本発明の様々な実施例についての以上の記
載から、本発明の目的が達せられたことは明らかであ
る。本発明を詳細に記述すると共に図解したが、これら
は説明及び例示のみを意図したものであり、限定のため
のものであると解釈してはならないことを明瞭に理解さ
れたい。加えて、ここに記載したＣＴシステムは、Ｘ線
源と検出器との両方がガントリと共に回転する「第３世
代」システムである。所与のＸ線ビームに対して実質的
に一様の応答を与えるように個々の検出器素子を補正す
れば、検出器がフル・リング型の静止式検出器であり、
Ｘ線源のみがガントリと共に回転するような「第４世
代」システムを含めた他の多くのＣＴシステムを用いる
ことができる。更に、ここに記載したシステムはアキシ
ャル・スキャンを行っているが、本発明は、３６０°を
越える角度のデータが要求されるがヘリカル・スキャン
と共に用いることもできる。従って、本発明の要旨及び
範囲は、特許請求の範囲によって限定されるものとす
る。
載から、本発明の目的が達せられたことは明らかであ
る。本発明を詳細に記述すると共に図解したが、これら
は説明及び例示のみを意図したものであり、限定のため
のものであると解釈してはならないことを明瞭に理解さ
れたい。加えて、ここに記載したＣＴシステムは、Ｘ線
源と検出器との両方がガントリと共に回転する「第３世
代」システムである。所与のＸ線ビームに対して実質的
に一様の応答を与えるように個々の検出器素子を補正す
れば、検出器がフル・リング型の静止式検出器であり、
Ｘ線源のみがガントリと共に回転するような「第４世
代」システムを含めた他の多くのＣＴシステムを用いる
ことができる。更に、ここに記載したシステムはアキシ
ャル・スキャンを行っているが、本発明は、３６０°を
越える角度のデータが要求されるがヘリカル・スキャン
と共に用いることもできる。従って、本発明の要旨及び
範囲は、特許請求の範囲によって限定されるものとす
る。
【図１】ＣＴイメージング・システムの見取り図であ
る。
る。
【図２】図１に示すシステムのブロック概略図である。
【図３】例示的なディジタル式Ｘ線パネルの上面図であ
る。
る。
【図４】コーン・ビームのサンプリング幾何形状を示す
図である。
図である。
【図５】傾斜並列ビームのサンプリング幾何形状を示す
図である。
図である。
【図６】コーン・ビームから傾斜並列ビームへのサンプ
リング・パターンを示す図である。
リング・パターンを示す図である。
参照符号 説 明 １０ 計算機式断層撮影（ＣＴ）イメージング・システ
ム １２ ガントリ １４ Ｘ線源 １６ Ｘ線ビーム １８ 検出器アレイ ２０ 検出器素子 ２２ 患者 ２４ 回転中心 ２６ 制御機構 ２８ Ｘ線制御器 ３０ ガントリ・モータ制御器 ３２ データ取得システム（ＤＡＳ） ３４ 画像再構成器 ３６ コンピュータ ３８ 記憶装置 ４０ コンソール ４２ 陰極線管表示器 ４４ テーブル・モータ制御器 ４６ モータ式テーブル ４８ ガントリ開口 １００ ディジタル式Ｘ線パネル １０２ 検出器セル １０４ 検出器セル行
ム １２ ガントリ １４ Ｘ線源 １６ Ｘ線ビーム １８ 検出器アレイ ２０ 検出器素子 ２２ 患者 ２４ 回転中心 ２６ 制御機構 ２８ Ｘ線制御器 ３０ ガントリ・モータ制御器 ３２ データ取得システム（ＤＡＳ） ３４ 画像再構成器 ３６ コンピュータ ３８ 記憶装置 ４０ コンソール ４２ 陰極線管表示器 ４４ テーブル・モータ制御器 ４６ モータ式テーブル ４８ ガントリ開口 １００ ディジタル式Ｘ線パネル １０２ 検出器セル １０４ 検出器セル行
Claims (12)
- 【請求項１】 複数の検出器セル（１０２）と、各々の
セル行（１０４）に設けられて、各々のセル行内の各々
のセルを起動する信号起動線とを含んでいるディジタル
式フラット・パネル型検出器（１００）を用いて、画像
を形成する方法であって、 予め画定されている遅延トリガ系列を用いて前記検出器
からデータを取得する工程と、 該取得されたデータを用いて画像を形成する工程と、を
有している前記方法。 - 【請求項２】 前記遅延トリガ系列は、１組の並列サン
プル及び傾斜並列サンプルを結果として与える請求項１
に記載の方法。 - 【請求項３】 前記画像は、傾斜並列ビーム再構成アル
ゴリズムを用いて形成される請求項１に記載の方法。 - 【請求項４】 物体ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）が、 【数１】 であり、ここで、 【数２】 であり、Ｐβ （ｔ，Ｚ）は点（ｘ，ｙ，ｚ）に交差す
る投影である請求項３に記載の方法。 - 【請求項５】 複数の検出器セル（１０２）と、各々の
セル行（１０４）に設けられて、各々のセル行内の各々
のセルを起動する信号起動線とを含んでいるディジタル
式フラット・パネル型検出器（１００）から収集される
データを用いて画像を再構成するプロセッサであって、 予め画定されている遅延トリガ系列を用いて前記検出器
からデータを取得し、該取得されたデータを用いて画像
を形成するようにプログラムされていることを特徴とす
るプロセッサ。 - 【請求項６】 前記遅延トリガ系列は、１組の並列サン
プル及び傾斜並列サンプルを結果として与える請求項５
に記載のプロセッサ。 - 【請求項７】 前記プロセッサは、傾斜並列ビーム再構
成アルゴリズムを用いて画像を形成するようにプログラ
ムされている請求項５に記載のプロセッサ。 - 【請求項８】 物体ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）が、 【数３】 であり、ここで、 【数４】 であり、Ｐβ （ｔ，Ｚ）は点（ｘ，ｙ，ｚ）に交差す
る投影である請求項７に記載のプロセッサ。 - 【請求項９】 複数の検出器セル（１０２）と、該セル
から成る各々の行（１０４）に設けられており各々の該
行内の各々の前記セルを起動する行それぞれの信号起動
線とを含んでいるディジタル式フラット・パネル型検出
器（１００）と、 前記ディジタル式フラット・パネル型検出器から収集さ
れるデータを用いて画像を再構成するプロセッサであっ
て、（イ）予め画定されている遅延トリガ系列を用いて
前記検出器からデータを取得し、（ロ）該取得されたデ
ータを用いて画像を形成するようにプログラムされてい
るプロセッサと、を有している計算機式断層撮影機械
（１０）。 - 【請求項１０】 前記遅延トリガ系列は、１組の並列サ
ンプル及び傾斜並列サンプルを結果として与える請求項
９に記載の計算機式断層撮影機械（１０）。 - 【請求項１１】 前記プロセッサは、傾斜並列ビーム再
構成アルゴリズムを用いて画像を形成するようにプログ
ラムされている請求項９に記載の計算機式断層撮影機械
（１０）。 - 【請求項１２】 物体ｆ（ｘ，ｙ，ｚ）が、 【数５】 であり、ここで、 【数６】 であり、Ｐβ （ｔ，Ｚ）は点（ｘ，ｙ，ｚ）に交差す
る投影である請求項１１に記載の計算機式断層撮影機械
（１０）。
Applications Claiming Priority (2)
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|---|---|---|---|
| US09/371352 | 1999-08-10 | ||
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|---|---|
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|---|---|
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| DE (1) | DE10038883A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003175028A (ja) * | 2001-10-11 | 2003-06-24 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 複数の副画像を用いた画像再構成による円錐ビームｃｔスキャナ |
| JP2003210452A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-29 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | コーン・傾斜平行式のサンプリング及び再構成の方法及び装置 |
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| US6868138B2 (en) | 2002-05-29 | 2005-03-15 | The Regents Of The University Of Michigan | Method, processor and computed tomography (CT) machine for generating images utilizing high and low sensitivity data collected from a flat panel detector having an extended dynamic range |
| US6904117B2 (en) * | 2002-10-30 | 2005-06-07 | Toshiba Corporation | Tilted gantry helical cone-beam Feldkamp reconstruction for multislice CT |
| US7173996B2 (en) * | 2004-07-16 | 2007-02-06 | General Electric Company | Methods and apparatus for 3D reconstruction in helical cone beam volumetric CT |
| US7583777B2 (en) * | 2004-07-21 | 2009-09-01 | General Electric Company | Method and apparatus for 3D reconstruction of images |
| US7573973B2 (en) * | 2005-05-17 | 2009-08-11 | General Electric Company | Methods and systems to facilitate reducing cone beam artifacts in images |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0551295B2 (ja) * | 1989-03-10 | 1993-08-02 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
| JPH05324801A (ja) * | 1991-06-11 | 1993-12-10 | Picker Internatl Inc | 円及び線軌道を組み合わせて用いた円錐ビーム再構成 |
| JPH07322141A (ja) * | 1994-05-30 | 1995-12-08 | Toshiba Corp | Ｘ線診断装置 |
| JPH08257025A (ja) * | 1995-03-24 | 1996-10-08 | Morita Mfg Co Ltd | 医療用ｘ線撮影装置 |
| JPH1080419A (ja) * | 1996-09-09 | 1998-03-31 | Toshiba Corp | 画像再構成処理装置における画像再構成方法 |
| WO1998036689A1 (en) * | 1997-02-20 | 1998-08-27 | Picker Medical Systems, Ltd. | Helical scanner with variably oriented scan axis |
| JPH10243941A (ja) * | 1997-03-05 | 1998-09-14 | Toshiba Corp | 画像再構成処理装置 |
-
1999
- 1999-08-10 US US09/371,352 patent/US6263040B1/en not_active Expired - Fee Related
-
2000
- 2000-08-08 JP JP2000239364A patent/JP4642193B2/ja not_active Expired - Fee Related
- 2000-08-09 DE DE10038883A patent/DE10038883A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0551295B2 (ja) * | 1989-03-10 | 1993-08-02 | Tokyo Shibaura Electric Co | |
| JPH05324801A (ja) * | 1991-06-11 | 1993-12-10 | Picker Internatl Inc | 円及び線軌道を組み合わせて用いた円錐ビーム再構成 |
| JPH07322141A (ja) * | 1994-05-30 | 1995-12-08 | Toshiba Corp | Ｘ線診断装置 |
| JPH08257025A (ja) * | 1995-03-24 | 1996-10-08 | Morita Mfg Co Ltd | 医療用ｘ線撮影装置 |
| JPH1080419A (ja) * | 1996-09-09 | 1998-03-31 | Toshiba Corp | 画像再構成処理装置における画像再構成方法 |
| WO1998036689A1 (en) * | 1997-02-20 | 1998-08-27 | Picker Medical Systems, Ltd. | Helical scanner with variably oriented scan axis |
| JPH10243941A (ja) * | 1997-03-05 | 1998-09-14 | Toshiba Corp | 画像再構成処理装置 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003175028A (ja) * | 2001-10-11 | 2003-06-24 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | 複数の副画像を用いた画像再構成による円錐ビームｃｔスキャナ |
| JP4558266B2 (ja) * | 2001-10-11 | 2010-10-06 | 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 | 複数の副画像を用いた画像再構成による円錐ビームｃｔスキャナ |
| JP2003210452A (ja) * | 2001-12-28 | 2003-07-29 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | コーン・傾斜平行式のサンプリング及び再構成の方法及び装置 |
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| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6263040B1 (en) | 2001-07-17 |
| JP4642193B2 (ja) | 2011-03-02 |
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