JP2007521906A - 動きアーチファクトの補償 - Google Patents
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Abstract
Description
PIフィルタリング逆投影アルゴリズム(PI-FBPアルゴリズム)は、ヘリカル軌跡の近似再構成アルゴリズムである。これは、基本的には、
●これはPIウィンドウ内の投影データのみを処理する。
●行毎にランプ・フィルタリングを行う。
というように機能する。
をボクセル毎に計算し(このPI線の場合、s=hπ/2である。)、その座標(t,θ,s)SRを判定しなければならないことを意味する。このとき、SRはサンライズ(SunRise)の略である。同じPI線が「サンセット」(X線がPIウィンドウを離れる。)の場合に存在し、ここで、θSS=θSR+π、tss=−tSR、及びSss=−hπ/2である。
WEDGEアルゴリズムは、ヘリカル軌跡の近似再構成アルゴリズムでもある。これは、基本的には、
●データは、平行ビーム幾何形状に再度入れられる(PI−FBPアルゴリズムと比較すると異なる、以下を参照されたい。)。
●行毎にランプ・フィルタリングを行う。
というように機能する。
PI-FBPアルゴリズムの場合、WEDGEビームに再度入れた後、投影データをコーン角の余弦によって予め重み付けて物体の正確な再構成を確実にし、これはz方向に均質である。その後、t方向におけるランプ・フィルタリングが施される。最後に、逆投影が、ボクセル(x,y,z)毎に、フィルタリングされた投影データによって行われる。WEDGEアルゴリズムの場合、逆投影は、PIウィンドウだけでなく、検出器の高さ全体にわたって行われる。これは、角範囲Δθが通常πよりも大きいことを意味する。直接の結果として、逆投影処理中に用いられ、一部の放射線は2度存在し、他の放射線は一度のみ存在する(図7を参照されたい。)ことを補償する重み付け関数w(θ)がなければならない。しかし、θにおいてπ、異なる2つの放射線が実際には互いに平行でないので、そうした重み付け関数は問題があり得ることを知っていなければならない。その結果、z方向における強いグラディエントを備える物体の場合、WEDGEアルゴリズムは通常、PI-FBPアルゴリズムよりも再構成画像においてより多くのアーチファクトを示す。
WEDGE-PIアルゴリズムはWEDGE-アルゴリズムとほぼ同一であるが、PI-ウィンドウにおける投影データのみを用いる。PI-FBP方法との差はフィルタリングである。
のPI-線及び「サンセット」のPI-線)は同一であり、同じ投影値を含むはずである。このことは、動きが起こっている場合にはもう当てはまらない。投影値におけるこの不一致自体は、再構成画像内のストリーキング(横すじ)・アーチファクト内にすぐ表れる。
●ボクセル(x,y,z)毎に、サンライズ及びサンセットのPI線が判定される工程と、
●PI線の投影値が(ほぼ)同一の場合、逆投影のPI-ウィンドウを採用する工程と、
●PI-線の投影値が幾分異なる場合、逆投影の、(検出器の高さ全体にわたる)角範囲全体を採用する工程とを備える。
Claims (12)
- 関心物体の投影データ群において動きアーチファクトを補償する方法であって、前記投影データ群は、ビームを生成する電磁気放射源によって、かつ、前記ビームを検出する放射検出器によって獲得され、
差に基づいた動きアーチファクトについて前記投影データ群を補償し、それによって、動きアーチファクト補償投影データ群をもたらす工程と、
前記関心物体を前記動きアーチファクト補償投影データ群から再構成し、それによって、動きアーチファクト補償画像をもたらす工程とを備え、
第1の放射線及び第2の放射線は前記投影データ群の投影データを作成し、
前記第1の放射線及び前記第2の放射線は単一の物点を通過する逆方向の放射線であり、
前記第1の放射線の前記投影データと前記第2の放射線の前記投影データとの差を判定する工程を更に備え、
前記第1の放射線の前記投影データと前記第2の放射線の前記投影データとの前記差は、動きアーチファクトをもたらす、前記関心物体の動きによることを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法であって、
前記第1の放射線と前記第2の放射線との差の前記判定が、
前記第1の放射線及び前記第2の放射線を前記投影データに基づいて選択する工程と、
前記第1の放射線と前記第2の放射線との間の前記差が所定閾値よりも大きいか否かを判定する工程とを更に備え、
前記差が前記所定閾値よりも大きい場合、前記投影データの動きアーチファクト補償が行われることを特徴とする方法。 - 請求項1記載の方法であって、前記第2の放射線が隣接放射線から補間されることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法であって、
前記関心物体は複数の物点を備え、
前記複数の物点のうちの第1の物点の再構成は正確な再構成アルゴリズムによって行われ、
前記動きアーチファクトが前記第1の物点の動きから生じる場合、前記動きアーチファクトは、前記正確な再構成アルゴリズムによる前記第1の物点の前記再構成に先行する、前記動きアーチファクトの領域内の投影データの低域通過フィルタリングによって補償されることを特徴とする方法。 - 請求項4記載の方法であって、
前記放射源は前記関心物体の周りを移動し、
前記正確な再構成のアルゴリズムは、前記放射源の半回転と3つの半回転とのうちの一方から生じる投影データを用いることを特徴とする方法。 - 請求項4記載の方法であって、前記低域通過フィルタリングの特性が前記動きアーチファクトの領域内の前記投影データの特性に相当することを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法であって、
前記関心物体は複数の物点を備え、
第1の物点の再構成は近似再構成アルゴリズムによって行われ、
オーバースキャン範囲を前記第1の物点の再構成に用い、
前記動きアーチファクトが前記第1の物点の動きから生じる場合、前記動きアーチファクトは、前記オーバースキャン範囲を増加させることによって補償されることを特徴とする方法。 - 請求項7記載の方法であって、
前記第1の物点はPI線に属し、該PI線上では、動きが検出されており、
前記オーバースキャン範囲の前記増加は、前記動きアーチファクトの領域における前記投影データの特性に相当することを特徴とする方法。 - 請求項7記載の方法であって、前記近似再構成アルゴリズムは、WEDGEアルゴリズムとPIフィルタリング逆投影アルゴリズムとの一方であることを特徴とする方法。
- 請求項1記載の方法であって、
前記電磁気放射源が多光X線源であり、
該多光X線源は前記関心物体の周りをヘリカル・パスに沿って移動し、
前記ビームは、コーンビーム幾何形状とファンビーム幾何形状とのうちの一方を有することを特徴とする方法。 - データ処理装置であって、
データ群を記憶するメモリと、
関心物体の投影データ群において動きアーチファクト補償を行うデータ・プロセッサとを備え、該データ・プロセッサは、
ビームを生成する電磁気放射の回転源によって、かつ、前記ビームを検出する放射検出器によって獲得された前記データ群をロードし、
差に基づいた動きアーチファクトについて前記投影データ群を補償し、それによって、動きアーチファクト補償投影データ群をもたらし、
前記関心物体を前記動きアーチファクト補償投影データ群から再構成し、それによって、動きアーチファクト補償画像をもたらし、
第1の放射線及び第2の放射線は前記投影データ群の投影データを作成し、
前記第1の放射線及び前記第2の放射線は単一の物点を通過する逆方向の放射線であり、
前記第1の放射線の前記投影データと前記第2の放射線の前記投影データとの差を更に判定し、
前記第1の放射線の前記投影データと前記第2の放射線の前記投影データとの前記差は、動きアーチファクトをもたらす、前記関心物体の動きによるものであるよう構成されることを特徴とするデータ処理装置。 - 関心物体の投影データ群において動きアーチファクト補償を行うコンピュータ・プログラムであって、該コンピュータ・プログラムは、プロセッサに、該コンピュータ・プログラムが前記プロセッサ上で実行されると、
ビームを生成する電磁気放射の回転源によって、かつ、前記ビームを検出する放射検出器によって獲得された前記データ群をロードし、
差に基づいた動きアーチファクトについて前記投影データ群を補償し、それによって、動きアーチファクト補償投影データ群をもたらし、
前記関心物体を前記動きアーチファクト補償投影データ群から再構成し、それによって、動きアーチファクト補償画像をもたらす動作を行わせ、
第1の放射線及び第2の放射線は前記投影データ群の投影データを作成し、
前記第1の放射線の前記投影データと前記第2の放射線の前記投影データとの差を判定する動作を更に行わせ、
前記第1の放射線の前記投影データと前記第2の放射線の前記投影データとの前記差は、動きアーチファクトをもたらす、前記関心物体の動きによることを特徴とするコンピュータ・プログラム。
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