JP2006231051A - イメージャ内での被検体の動きを決定するための方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本装置は、画像受信器(2)の反対側に位置決めしてX線源(3)有しており、これらX線源(3)と画像受信器(2)は軸(5)の周りで回転駆動を受ける。本方法及び装置は、少なくとも3つの放射線的に不透明なマーカ(14)を患者の身体上に配置させる動作;イメージング装置(1)の第1の所定の固定位置に関して患者の少なくとも1つの第1の放射線像が撮影される動作;イメージング装置(1)の第2の所定の固定位置に関して患者の少なくとも1つの第2の放射線像が撮影される動作;並びに、1つの固定基準フレームをなしているイメージング装置のX線源(3)を基準とした患者の3次元的動きの行列が、放射線像内のマーカ(14)の2次元的動きに基づいて決定される動作、を有する。
【選択図】図1
Description
本方法の第2の代替的実施形態では、第2の放射線像を取得したときのイメージング装置の外在性パラメータE2の行列は、図4に模式的に示すように、マーカ14の面P1を形成する第1の放射線像とマーカ14の面P2を形成する第2の放射線像との間で平面性ホモグラフィH、すなわち面πを基準としたホモグラフィを計算することによって決定される。このホモグラフィHに従って、放射線源2はマーカ14の固定基準フレームを考慮しながら移動する。マーカ14は同一平面π内に広がっているため、第1の放射線像の面P1と第2の放射線像の面P2の間で平面性ホモグラフィHを割り当てることができ、このことは、∝が乗法因子を考慮して等しいことを意味するとして、面πのすべてのマーカ14についてX2∝HX1の形で記述することができる。
ここで、r1及びr2は直交するベクトルである。マーカの動きの第2列は、r2=r3×r1によって簡単に得られる。この直交条件は実際には完全に満足させることができず、再正規化を適用することが好ましい。さらにE2とMは次の2つの式から計算することができる
E2=[r1r2r3t]*L−1並びに
2 画像受信器
3 放射線源
4 アーム
5 軸
5’ 軸
5” 軸
6a 搬送機構
6b 中間アーム
6c L字形ベース
7 コリメータ
8 操作手段
9 収集手段
10 描出手段
11 制御手段
12 寝台
13 ヘッドピース
14 マーカ
15 支持体
Claims (26)
- イメージング装置内の放射線源の提供手段(3)と画像の受信手段(2)の間で支持手段(12)上に位置決めした被検体の3次元的動きを決定するための方法であって、
1つの固定基準フレームをなしている複数の放射線的に不透明なマーカ(14)を被検体の体部上に配置する工程と、
前記マーカ(14)の基準フレーム内でイメージング装置(1)の第1の所定の固定位置に関して前記被検体の少なくとも1つの第1の放射線像を取得する工程と、
前記マーカ(14)の基準フレーム内でイメージング装置(1)の第2の所定の固定位置に関して前記被検体の少なくとも1つの第2の放射線像を取得する工程と、
前記放射線像内における前記マーカ(14)の2次元的動きに基づいて1つの固定基準フレームをなしているイメージング装置の放射線源の提供手段(3)に対する前記被検体の3次元的動きの行列を決定する工程と、
を含む方法。 - イメージング装置(1)の内在性パラメータの行列を決定する工程と、
前記第2の位置におけるイメージング装置(1)の外在性パラメータの行列を、イメージング装置(1)の内在性パラメータの前記行列の関数として決定する工程と、
その第1の位置で前記イメージング装置(1)の外在性パラメータの逆行列を決定する工程と、
前記マーカ(14)の固定基準フレーム内のその第1の位置におけるイメージング装置(1)の外在性パラメータの前記逆行列、並びに前記マーカ(14)の固定基準フレーム内のその第2の位置におけるイメージング装置(1)の外在性パラメータの前記行列の関数として、前記被検体の3次元的動きに対応する行列を決定する工程と、
を含む請求項1に記載の方法。 - 前記第2の放射線像を取得したときのイメージング装置(1)の外在性パラメータの行列を、前記マーカ(14)の固定基準フレーム内で前記第1の放射線像を取得したときのイメージング装置(1)の内在性パラメータの前記行列の関数として決定する工程を含む請求項2に記載の方法。
- 前記第2の放射線像を取得したときのイメージング装置の外在性パラメータの行列を、1つの固定基準フレームを形成するマーカ(14)に対する第1の放射線像と該マーカの第2の放射線像の間で平面性ホモグラフィHを計算することによって決定する工程を含む請求項2に記載の方法。
- その第1の位置におけるイメージング装置(1)の外在性パラメータの行列及び逆行列をイメージング装置(1)の内在性パラメータの前記行列に基づいて決定する工程を含む請求項1乃至4のいずれか1項に記載の方法。
- 前記マーカ(14)を前記被検体の体部上に直接配置させる工程を含む請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記マーカ(14)を前記被検体の体部上に配置させた支持体(13)に対して確保する工程を含む請求項1乃至5のいずれか1項に記載の方法。
- 前記放射線源の提供手段(3)と前記画像の受信手段(2)の間に3Dファントームを配置すること、
前記3Dファントームを連続する2つの画像間で回転及び/または平行移動で動かして、イメージング装置(1)の所定の固定位置において該3Dファントームの複数の画像を収集すること、並びに
3Dファントームの前記画像に基づいて較正を実施することによりその固定の位置におけるイメージング装置(1)の内在性パラメータを計算すること、
によってイメージング装置(1)の内在性パラメータを決定する工程を含む請求項2乃至7のいずれか1項に記載の方法。 - 被検体の体部の3次元再構成画像の2次元放射線像上への投影を調整する工程と、
前記画像を表示する工程と、
を含む請求項1乃至8のいずれか1項に記載の方法。 - 2次元放射線像情報を3次元再構成画像内に位置決めし直す工程と、
前記画像を表示する工程と、
を含む請求項1乃至8のいずれか1項に記載の方法。 - 前記複数のマーカは少なくとも3つである、請求項1乃至10のいずれか1項に記載の方法。
- 被検体の3次元的動きを決定するためのイメージング装置であって、
放射線源の提供手段(3)と、
画像の受信手段(2)と、
前記放射線源の提供手段(3)と前記画像の受信手段(2)の間で被検体を支持する手段(12)と、
1つの固定基準フレームをなしている複数の放射線的に不透明なマーカ(14)を被検体の体部上に配置するための手段と、
操作手段(8)であって、
前記マーカ(14)の基準フレーム内でイメージング装置(1)の第1の所定の固定位置に関する前記被検体の少なくとも1つの第1の放射線像を取得させており、
前記マーカ(14)の基準フレーム内でイメージング装置(1)の第2の所定の固定位置に関する前記被検体の少なくとも1つの第2の放射線像を取得させており、
1つの固定基準フレームをなしている放射線源の提供手段(3)に対する前記被検体の3次元的動きの行列を、前記放射線像内のマーカ(14)の2次元的動きに基づいて決定させている、操作手段(8)と、
前記画像を描出するための手段(10、11)と、
を備える装置。 - 前記操作手段は、イメージング装置(1)の内在性パラメータの行列を決定すること、
前記操作手段は、前記第2の位置におけるイメージング装置(1)の外在性パラメータの行列をイメージング装置(1)の内在性パラメータの前記行列の関数として決定すること、
前記操作手段は、その第1の位置におけるイメージング装置(1)の外在性パラメータの逆行列を決定すること、
前記操作手段は、前記マーカ(14)の固定基準フレーム内のその第1の位置におけるイメージング装置(1)の外在性パラメータの前記逆行列、並びに前記マーカ(14)の固定基準フレーム内のその第2の位置におけるイメージング装置(1)の外在性パラメータの前記行列の関数として前記被検体の3次元的動きに対応する行列を決定すること、
を特徴とする請求項12に記載の装置。 - 前記操作手段は、前記第2の放射線像を取得したときのイメージング装置の前記外在性パラメータの行列を前記マーカ(14)の固定基準フレーム内で前記第1の放射線像を取得したときのイメージング装置(1)の内在性パラメータの前記行列の関数として決定すること、
を特徴とする請求項13に記載の装置。 - 前記操作手段は、前記第2の放射線像を取得したときのイメージング装置の外在性パラメータの行列を、1つの固定基準フレームを形成するマーカ(14)に対する第1の放射線像と該マーカの第2の放射線像の間で平面性ホモグラフィHを計算することによって決定すること、
を特徴とする請求項13に記載の装置。 - 前記操作手段は、その第1の位置におけるイメージング装置(1)の外在性パラメータの行列及び逆行列をイメージング装置(1)の内在性パラメータの前記行列に基づいて決定すること、
を特徴とする請求項12乃至15のいずれか1項に記載の装置。 - 前記マーカ(14)は前記被検体の体部上に直接配置されている、請求項12乃至15のいずれか1項に記載の装置。
- 前記マーカ(14)を前記被検体の体部上に配置させて確保する手段(13)備える請求項12乃至16のいずれか1項に記載の装置。
- イメージング装置(1)の前記内在性パラメータが、
前記放射線源の提供手段(3)と前記画像の受信手段(2)の間に配置させた3Dファントームと、
前記3Dファントームを連続する2つの画像間で回転及び/または平行移動で動かして、イメージング装置(1)の所定の固定位置において該3Dファントームの複数の画像を収集するための手段と、
その固定の位置におけるイメージング装置(1)の内在性パラメータを前記3Dファントームの画像に基づいた較正を実行することにより計算する操作手段と、
によって決定されている、請求項13乃至18のいずれか1項に記載の装置。 - 被検体の体部の3次元再構成画像の2次元放射線像上への投影を調整する操作手段と、
前記画像の表示する描出手段と、
を備える請求項12乃至19のいずれか1項に記載の装置。 - 2次元放射線像情報を3次元再構成画像内に位置決めし直す操作手段と、
前記画像の表示する描出手段と、
を備える請求項12乃至19のいずれか1項に記載の装置。 - 前記複数のマーカは少なくとも3つである、請求項12乃至21のいずれか1項に記載の装置。
- コンピュータ上で実行したときに請求項1乃至11のいずれか1項に記載の方法を実現させるためのプログラムコード手段を備えた、コンピュータ読み取り可能媒体内に配置させたコンピュータ・プログラム。
- 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の方法を実現させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムコード手段をその内部に具現化して有するコンピュータ利用可能な媒体を備えたコンピュータ・プログラム成果物。
- 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の方法を実現させるためのコンピュータ読み取り可能なプログラムコード手段をその内部に具現化して有するコンピュータ読み取り可能な媒体を備えている、コンピュータ・システムで使用するための製品。
- 請求項1乃至11のいずれか1項に記載の方法を実行するように機械によって実行可能な命令からなるプログラムを実体的に具現化している機械による読み取りが可能なプログラム記憶デバイス。
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