JP2010513859A - 検査領域内の対象物を撮像する撮像システム - Google Patents
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Abstract
本発明は、検査領域(5)内の対象物(14)を撮像する撮像システムに関する。当該撮像システムは、検査領域(5)を照射する放射線を発する放射線源と、検査領域(5)を通過後の放射線に応じた検出値を生成する検出ユニットと、第1軌道(15)に沿って、また、第2軌道(16)に沿って、放射線源と検査領域(5)とを相対的に移動させる移動ユニットとを有する。対象物に対する、第1軌道(15)及び第2軌道(16)のうちの少なくとも一方の位置が決定ユニットによって決定される。当該撮像システムは更に、決定された第1軌道(15)及び第2軌道(16)のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、検出値から対象物(14)の画像を再構成する再構成ユニットを有する。
Description
本発明は、検査領域内の対象物を撮像する撮像システムに関する。本発明は更に、検査領域内の対象物を撮像するための、対応する撮像方法及びコンピュータプログラム、並びに、検査領域内の対象物の画像を生成するための、対応する画像生成装置、画像生成方法及びコンピュータプログラムに関する。
特許文献1は、検査領域を照射するX放射線を発するX線源と、検査領域を通過後の放射線に応じた検出値を生成する検出ユニットと、円形軌道である第1軌道に沿って、また、直線軌道である第2軌道に沿って、X線源と検査領域とを相対的に移動させる移動ユニットとを有するコンピュータ断層撮影システムを開示している。このコンピュータ断層撮影システムは更に、生成された検出値から対象物の画像を再構成する再構成ユニットを有する。対象物の再構成画像は、例えば対象物の移動により引き起こされる、アーチファクトを有する。
本発明は、例えば対象物の移動により引き起こされるアーチファクトが低減された画像、すなわち、画質が改善された画像を生成するような、対象物を撮像する撮像システムを提供することを目的とする。
本発明は更に、対象物を撮像するための対応する撮像方法及びコンピュータプログラム、並びに、対象物の画像を生成するための対応する画像生成装置、画像生成方法及びコンピュータプログラムを提供することを目的とする。
本発明の第1の態様において、検査領域内の対象物を撮像する撮像システムが提供される。当該撮像システムは:
− 対象物を照射する放射線を発する放射線源、
− 対象物を通過後の放射線に応じた検出値を生成する検出ユニット、
− 第1軌道に沿って、また、第2軌道に沿って、放射線源と検査領域とを相対的に移動させる移動ユニット、
− 対象物に対する、第1軌道及び第2軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する決定ユニット、
− 決定された第1軌道及び第2軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、検出値から対象物の画像を再構成する再構成ユニット、
を有する。
− 対象物を照射する放射線を発する放射線源、
− 対象物を通過後の放射線に応じた検出値を生成する検出ユニット、
− 第1軌道に沿って、また、第2軌道に沿って、放射線源と検査領域とを相対的に移動させる移動ユニット、
− 対象物に対する、第1軌道及び第2軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する決定ユニット、
− 決定された第1軌道及び第2軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、検出値から対象物の画像を再構成する再構成ユニット、
を有する。
本発明は、第1及び第2の軌道の内の少なくとも一方の位置が対象物に対して決定され、且つこの決定された位置が対象物の画像の再構成に使用される場合、再構成画像は、対象物と検査領域との互いに対する相対的な移動に関して補正されるという考えに基づく。対象物に対する第1及び第2の軌道のうちの少なくとも一方の決定された位置が再構成に用いられるため、放射線源と検査領域とが第1軌道に沿って相対的に移動するときの検査領域内及びそれに対する対象物の位置が、放射線源と検査領域とが第2軌道に沿って相対的に移動するときの検査領域内及びそれに対する対象物の位置と異なっていても、再構成される画像内では補正される。これにより、再構成画像内のアーチファクトが低減されるため、画質が向上される。
好適な一実施形態において、移動ユニットは、第1軌道と第2軌道とが互いに交わるように適応され、検出ユニットは、放射線源と検査領域とが第1軌道に沿って相対的に移動するときに第1の検出値を検出し、放射線源と検査領域とが第2軌道に沿って相対的に移動するときに第2の検出値を検出するように適応され、決定ユニットは更に:
− 類似する第1の検出値及び第2の検出値を決定し、
− 前記類似する第1の検出値に属する第1軌道上の放射線源の位置と、前記類似する第2の検出値に属する第2軌道上の放射線源の位置とを決定し、
− 決定された第1軌道上の放射線源の位置と第2軌道上の放射線源の位置とが同じになるように、第1軌道及び第2軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を決定する、
ように適応される。
− 類似する第1の検出値及び第2の検出値を決定し、
− 前記類似する第1の検出値に属する第1軌道上の放射線源の位置と、前記類似する第2の検出値に属する第2軌道上の放射線源の位置とを決定し、
− 決定された第1軌道上の放射線源の位置と第2軌道上の放射線源の位置とが同じになるように、第1軌道及び第2軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を決定する、
ように適応される。
第1及び第2の軌道のうちの少なくとも一方の位置が、類似する第1及び第2の検出値を用いて決定されるので、対象物に対する第1及び第2の軌道のうちの少なくとも一方の位置の決定を、低い計算コストで、容易且つ信頼性高く行うことが可能である。
第1又は第2の軌道上の同一の放射線源位置に対応する検出値群を投影とも呼ぶ。
更に好ましくは、撮像システムは、第1軌道及び第2軌道の当初位置を提供する提供ユニットを有し、決定ユニットは、第1軌道及び第2軌道のうちの一方の位置を不変にし、且つ、第1軌道及び第2軌道のうちの他方の位置を、決定された第1軌道上の放射線源の位置と第2軌道上の放射線源の位置とが同じになるように決定する。第1及び第2の軌道の当初位置が既に提供されており、第1及び第2の軌道のうちの一方の位置は変更されないままにされ、且つ第1及び第2の軌道のうちの他方の位置のみを決定すればよいので、第1及び第2の軌道の位置を決定するための計算コストが低減される。
好適な一実施形態において、移動ユニットは、第1の検出値が不完全なデータセットを形成するような第1軌道に沿って放射線源と検査領域とを相対的に移動させるように適応され、移動ユニットは更に、第1の検出値と第2の検出値とが合わさって完全なデータセットを形成するような第2軌道に沿って放射線源と検査領域とを相対的に移動させるように適応される。不完全なデータセットは、アーチファクトなしで対象物を再構成することを可能にしない。対照的に、完全なデータセットは、アーチファクトのない画像を再構成することを可能にする。故に、第1の検出値と第2の検出値とが合わさって完全なデータセットを形成するように放射線源と検査領域とが第1及び第2の軌道に沿って相対移動するように移動ユニットを適応することは、再構成画像内のアーチファクトを更に低減することになる。
更に好ましくは、第1軌道は、軸方向に垂直な一平面内に位置するアクシャル軌道であり、第2軌道は前記軸方向に延在され、決定ユニットは、対象物に対する第1軌道及び第2軌道のうちの少なくとも一方の位置を、前記軸方向においてのみ決定するように適応される。アクシャル軌道は例えば円形軌道であり、軸方向に延在される第2軌道は、例えば、軸方向に平行な直線軌道、又は軸方向と一致する軸を有する螺旋軌道である。軸方向における対象物の検査領域に対する移動は強い動きアーチファクトを発生させるが、軸方向に垂直な方向における対象物の検査領域に対する移動は小さい動きアーチファクトしか発生させないことが知られているので、対象物に対する第1及び第2の軌道のうちの少なくとも一方の位置を軸方向においてのみ決定することは、動きアーチファクトが実質的に排除された再構成画像をもたらすとともに、対象物に対する第1及び第2の軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定するための計算コストが更に低減される。
本発明の更なる一態様において、検査領域内の対象物の画像を生成する画像生成装置が提供される。当該画像生成装置は、検査領域を通過後の放射線に応じて検出ユニットによって生成された検出値を提供され、放射線は、検査領域を照射するように放射線源によって発せられ、放射線源と検査領域は、移動ユニットによって、第1軌道に沿って、また、第2軌道に沿って、相対的に移動される。当該画像生成装置は:
− 対象物に対する第1軌道及び第2軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する決定ユニット、
− 決定された第1軌道及び第2軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、検出値から対象物の画像を再構成する再構成ユニット、
を有する。
− 対象物に対する第1軌道及び第2軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する決定ユニット、
− 決定された第1軌道及び第2軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、検出値から対象物の画像を再構成する再構成ユニット、
を有する。
本発明の更なる一態様において、検査領域内の対象物を撮像する撮像方法が提供される。当該撮像方法は:
− 放射線源が、検査領域を照射するための放射線を発する段階、
− 検出ユニットが、検査領域を通過後の放射線に応じた検出値を生成する段階、
− 移動ユニットが、第1軌道に沿って、また、第2軌道に沿って、放射線源と検査領域とを相対的に移動させる段階、
− 決定ユニットが、対象物に対する、第1軌道及び第2軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する段階、
− 決定された第1軌道及び第2軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、再構成ユニットが、検出値から対象物の画像を再構成する段階、
を有する。
− 放射線源が、検査領域を照射するための放射線を発する段階、
− 検出ユニットが、検査領域を通過後の放射線に応じた検出値を生成する段階、
− 移動ユニットが、第1軌道に沿って、また、第2軌道に沿って、放射線源と検査領域とを相対的に移動させる段階、
− 決定ユニットが、対象物に対する、第1軌道及び第2軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する段階、
− 決定された第1軌道及び第2軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、再構成ユニットが、検出値から対象物の画像を再構成する段階、
を有する。
本発明の更なる一態様において、画像生成装置による、検査領域内の対象物の画像を生成する画像生成方法が提供される。画像生成装置は、検査領域を通過後の放射線に応じて検出ユニットによって生成された検出値を提供され、放射線は、検査領域を照射するように放射線源によって発せられ、放射線源と検査領域は、移動ユニットによって、第1軌道に沿って、また、第2軌道に沿って、相対的に移動される。当該画像生成方法は:
− 対象物に対する、第1軌道及び第2軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する段階、
− 決定された第1軌道及び第2軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、検出値から対象物の画像を再構成する段階、
を有する。
− 対象物に対する、第1軌道及び第2軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する段階、
− 決定された第1軌道及び第2軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、検出値から対象物の画像を再構成する段階、
を有する。
本発明の更なる一態様において、検査領域内の対象物を撮像するためのコンピュータプログラムが提供される。当該コンピュータプログラムは、請求項1に記載の撮像システムを制御するコンピュータ上で実行されるときに、請求項7に記載の方法の段階群をコンピュータに実行させるプログラムコードを有する。
本発明の更なる一態様において、検査領域内の対象物の画像を生成するためのコンピュータプログラムが提供される。当該コンピュータプログラムは、請求項6に記載の画像生成装置を制御するコンピュータ上で実行されるときに、請求項8に記載の方法の段階群をコンピュータに実行させるプログラムコードを有する。
理解されるように、請求項1に係る撮像システム、請求項6に係る画像生成装置、請求項7に係る撮像方法、請求項8に係る画像生成方法、請求項9に係るコンピュータプログラム、及び請求項10に係るコンピュータプログラムは、従属請求項にて規定されるのと同様の好適実施形態及び/又は同一の好適実施形態を有する。
理解されるように、本発明の好適実施形態は、従属請求項と、それぞれの独立請求項との如何なる組み合わせともすることができる。
本発明のこれら及び更なる態様は、以下にて説明する実施形態を参照することにより明らかになる。
本発明に従った検査領域内の対象物を撮像する撮像システムを概略的に示す図である。
本発明に従った検査領域内の対象物を撮像する方法を概略的に示すフローチャートである。
撮像システムの放射線源及び検査領域が相対的に移動するときに沿う第1軌道及び第2軌道を概略的に示す図である。
撮像システムの放射線源及び検査領域が相対的に移動するときに沿う第1軌道及び他の第2軌道を概略的に示す図である。
本発明に従った検査領域内の対象物の画像を生成する画像生成方法を概略的に示すフローチャートである。
図1に示す検査領域内の対象物を撮像する撮像システムはコンピュータ断層撮影システムである。このCTシステムは、z方向に平行に延在する回転軸Rの周りを回転することが可能なガントリー1を含んでいる。ガントリー1には、この実施形態においてはX線源2である放射線源が取り付けられている。X線源2は、X線源2によって発せられた放射線から円錐状の放射線ビーム4を形成するコリメータ装置3を備えている。他の実施形態においては、コリメータ3は、例えば扇状など、他の形状を有する放射線ビームを形成するように適応され得る。
放射線は、検査領域5内の例えば患者又は技術的な物体などの対象物(図示せず)を横切る。X線ビーム4は、検査領域5を横切った後、ガントリー1に取り付けられた検出ユニット6に入射する。検出ユニット6は、この実施形態においては2次元の検出器である。他の実施形態においては、検出ユニットは1次元の検出器であってもよい。
ガントリー1は、モータ7によって、好ましくは一定であるが調整可能な角速度で駆動される。検査領域5を回転軸Rすなわちz軸の方向に平行に変位させるために更なるモータ8が設けられている。検査領域5内には、検査領域5内の患者台上に配置された例えば患者といった対象物が配置される。これらのモータ7、8及びガントリー1は、第1軌道に沿って、また、第2軌道に沿って、X線源2と検査領域5と相対的に移動させる移動ユニットを形成する。モータ7、8は、放射線源2と検査領域5とが第1軌道に沿って、また、第2軌道に沿って、相対的に移動するように、制御ユニット9によって制御される。第1軌道は好ましくは円形軌道であり、検査領域5は移動されずにX線源2が回転される。第2軌道は好ましくは直線軌道又は螺旋軌道である。X線源2と検査領域5とを直線軌道に沿って相対的に移動させる場合、直線軌道は好ましくは回転軸Rに平行すなわちz軸に平行に配置され、好ましくは、X線源2は回転されずに検査領域5が回転軸Rに平行すなわちz軸に平行に移動される。X線源2と検査領域5とを螺旋軌道に沿って相対的に移動させる場合、好ましくは、X線源2が回転され、且つ検査領域5が回転軸Rに平行すなわちz軸に平行に移動される。
検出ユニット6によって収集されたデータは、対象物の画像を生成する画像生成装置10に与えられる。生成された画像は、最終的に、生成された対象物の画像を表示する表示ユニット11に与えられ得る。
対象物の画像を生成する画像生成装置10は、第1軌道及び第2軌道のうちの少なくとも一方の、対象物に対する位置を決定する決定ユニット12と、第1軌道及び第2軌道のうちの前記少なくとも一方の決定された位置を用いて、検出値から対象物の画像を再構成する再構成ユニット13とを有する。好ましくは、画像生成装置10も制御ユニット9によって制御される。
続いて、図2に示すフローチャートを参照して、本発明に従った検査領域内の対象物を撮像するための撮像方法の一実施形態を更に詳細に説明する。
段階101にて、X線源2及び検査領域5が、この実施形態においては円形軌道である第1軌道に沿って相対的に移動しながら、検出ユニット6によって第1の検出値が収集され、そして、X線源2及び検査領域5が第1軌道に沿って相対的に移動しながら、検出ユニット6によって第2の検出値が収集される。第2軌道は、z方向に平行すなわち回転軸Rに平行に配置された直線軌道である。他の実施形態においては、第2軌道は例えば螺旋軌道としてもよい。
図3は、円形軌道15によって囲まれた検査領域5内の対象物14を概略的に示している。図3は更に、回転軸Rに平行に配置された直線軌道16である第2軌道を概略的に示している。図4は、やはり検査領域5を囲む円形軌道である第1軌道15と、螺旋軌道17である第2軌道とを概略的に示している。
段階102にて、第1及び第2の検出値は、画像生成装置10の決定ユニット12に伝送される。決定ユニット12は、第1及び第2の軌道15、16、又は15、17のうちの少なくとも1つの、対象物14に対する位置を決定する。第1及び第2の軌道15、16、又は15、17のうちの少なくとも1つの、対象物14に対する位置を決定するため、対象物14に対するこれら2つの軌道15、16、又は15、17の交点が決定される。この交点は、第1の検出値と第2の検出値との類似性によって定められる。以下、これについて、より詳細に説明する。
第1軌道上のX線源2の同一位置に対応する第1の検出値群を第1の投影データと称する。第2軌道上のX線源2の同一位置に対応する第2の検出値群を第2の投影データと称する。類似性の指標を用いて、第1の投影データと第2の投影データとが比較される。類似性の指標は、例えば、絶対差の総和、二乗差の総和、又は相関である。使用した類似性の指標に関して、最大の類似性を有する第1の投影データ及び第2の投影データが決定される。決定された最も類似する第1の投影データに対応する第1軌道15上のX線源2の位置と、最も類似する第2の投影データに対応する第2軌道16又は17上のX線源2の位置とが、対象物に対する第1軌道15と第2軌道16又は17との交点を定める。
例えば患者台上の患者が患者台に対して相対的に動いたことにより、第1の検出値の収集と第2の検出値の収集との間に対象物14は検査領域5に対して移動し得るので、最も類似する第1の投影データに対応する第1軌道15上のX線源2の位置と、最も類似する第2の投影データに対応する第2軌道16又は17上のX線源2の位置とは、概して一致しない。検査領域5に対する対象物14の移動により引き起こされた不整合を補正するため、第1軌道15と第2軌道16又は17との少なくとも一方は、最も類似する第1の投影データに対応する第1軌道上のX線源2の位置と、最も類似する第2の投影データに対応する第2軌道上のX線源2の位置とが一致するように、移動されねばならない。
好ましくは、第1軌道15は不変のままにされ、第2軌道16又は17が、交点を定める第1軌道上のX線源2の位置と第2軌道上のX線源2の位置との上述の一致が達成されるように移動される。
好ましくは、対象物に対する第1及び第2の軌道のうちの少なくとも一方の位置は、軸方向においてのみ決定される。これが意味するところは、第1軌道15と第2軌道16又は17との少なくとも一方は、最も類似する第1の投影データに対応する第1軌道15上のX線源2の位置と、最も類似する第2の投影データに対応する第2軌道16又は17上のX線源2の位置との一致が達成されるように、この実施形態においては回転軸Rに平行な方向である軸方向にのみ移動されるということである。
対象物に対する第1及び第2の軌道のうちの少なくとも一方の位置を、軸方向においてのみ決定することは、第1軌道と第2軌道との交点が、この軸方向ではない、検査領域に対する対象物の移動により生じる方向には移動されることができないということを意味するのではなく、この軸方向における交点の位置が決定され、例えば第2軌道は螺旋軌道17であり、交点の位置は第2軌道上に位置しなければならないので、この移動が軸方向における検査領域に対する対象物の移動によって引き起こされると、決定された交点の位置は、当初の交点に対して、軸方向に垂直な方向にも移動され得ることができることを意味する。
円形の第1軌道15の投影データは、ガントリーの角度をγとして、A(γ)によってパラメータ化することができる。直線状の第2軌道16からの投影データは、第2の投影データはX線源2をガントリー角度γ0に固定して収集されているので、軸方向に沿ったそれぞれの位置をzとして、L(z)によってパラメータ化することができる。この場合、好ましくは、軸方向に沿った位置z0が、第2の投影データL(z0)が第1の投影データA(γ0)に最も類似するように決定される。更に好ましくは、第1軌道の位置は与えられた当初の第1軌道に対して不変のままにされ、第2軌道16が、位置z0で第1軌道15と第2軌道16とが一致するように移動される。
第2軌道が螺旋軌道17である場合、第2の投影データは、軸方向位置zにおけるガントリー角度をδ(z)により定義して、H(z)によってパラメータ化することができる。この場合、交差位置は、第2の投影データH(z0)が第1の投影データA(δ(z0))に最も類似するようにして決定される。すなわち、軸方向に沿った位置z0が、投影データH(z0)が第1の投影データA(δ(z0))に最も類似するようにして決定される。この場合も、好ましくは、第1軌道の位置は不変のままにされ、第2軌道が、最も類似する第1の投影データに対応する第1軌道上のX線源2の位置と、最も類似する第2の投影データに対応する第2軌道上のX線源2の位置との間の一致が達成されるように、軸方向及び/又は角度方向に移動される。
交点、必要とされる補正、及び第1軌道と第2軌道との少なくとも一方の移動が、第1の検出値と第2の検出値とを比較することによって、特に、第1の投影データと第2の投影データとを比較することによって決定されるので、第1及び第2の軌道のうちの少なくとも一方の位置が対象物に対して決定される。
画像生成装置10、故に、対象物を撮像する撮像システムは、第1及び第2の軌道の当初位置を提供する提供ユニット18を更に有することができる。この提供ユニット18は、例えば、第1及び第2の軌道の当初位置を、制御ユニット9から、あるいは第1及び第2の軌道の当初位置を記憶したメモリユニットから受信する受信器である。当初位置は好ましくは、検査領域に対する第1及び第2の軌道の位置である。第1の検出値及び第2の検出値の収集中に対象物が検査領域に対して移動しない場合、第1軌道と第2軌道との間の決定された交点は、一般的に、提供された当初の第1及び第2の軌道の交点と一致し、検査領域に対する対象物の移動を補正するために第1及び第2の軌道のうちの少なくとも一方を移動させることは一般的に不要である。
段階103にて、第1及び第2の検出値と、第1及び第2の軌道のうちの少なくとも一方の、決定された位置とを用いて、対象物の画像が再構成される。例えば、第1の検出値と第1軌道の決定された位置とを用いて対象物の第1の画像が再構成され、第2の検出値と決定された第2軌道とを用いて対象物の第2の画像が再構成される。第1及び第2の画像は最終的な対象物画像に結合され得る。
第1の検出値及び第2の検出値と、第1及び第2の軌道の既知の位置とを用いた対象物の再構成は、第1軌道が円形軌道であり且つ第2軌道が直線軌道である場合について、例えば、P.Koken、C.Bontus、Th.Kohler、M.Grassの「Cardiac Cone-beam CT Using a Circle and Line Acquisition and an Exact Reconstruction」(IEEE Medical Imaging Conference、プエルトリコ、2005年、p.2355-2358)から既知である。また、C.Bontus、P.Koken、Th.Kohlerの「Circular CT in Combination with a Helical Segment」(IEEE Medical Imaging Conference、アメリカ、2006年)は、第1軌道が円形軌道であり且つ第2軌道が螺旋軌道である場合について、対象物を再構成する再構成技術を開示している。これらの文献、特に円形軌道と直線又は螺旋の軌道とを用いた再構成をここに援用する。
収集された第1及び第2の検出値と第1及び第2の軌道の決定された位置とを用いて対象物の画像を再構成することには、既知の再構成法を用いることができる。
円形軌道15は不完全なデータのみを生成する。すなわち、対象物14をアーチファクトなしで再構成することは不可能である。この円形の第1軌道15を直線状の第2軌道16又は螺旋軌道17と組み合わせることにより、完全な対象物14をアーチファクトなしで再構成することを可能にする完全なデータセットが生成される。
例えば第1及び第2の検出信号の収集が既に行われている等により、第1及び第2の検出値が既に存在する場合、画像生成装置10は好ましくは、既存の第1及び第2の検出値から対象物の画像を生成するよう、図5のフローチャートに示した段階群を実行する。この生成の場合、上述の段階102に相当する段階201にて、画像生成装置10の決定ユニット12が、対象物に対する第1及び第2の軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する。段階202にて、画像生成装置10の再構成ユニット13が、第1及び第2の軌道のうちの少なくとも一方の決定された位置を用いて、第1及び第2の検出値から対象物の画像を再構成する。
図面及び以上の説明にて本発明を詳細に図示し説明してきたが、これらの図示及び説明は、限定的なものではなく、例示的あるいは典型的なものと見なされるべきである。本発明は開示の実施形態に限定されるものではない。
軌道の位置はまた、軌道の方位を含み得る。
好適な一実施形態において、対象物に対する第1軌道及び第2軌道双方の位置が決定される。
特許請求の範囲において、用語“有する”はその他の要素又は段階を排除するものではなく、不定冠詞“a又はan”は複数であることを排除するものではない。例えば、用語“第1軌道”は複数の第1軌道があることを排除するものではなく、用語“第2軌道”は複数の第2軌道があることを排除するものではない。2より多い軌道が存在する場合、好ましくは、決定ユニットは各軌道に関して最も類似する検出値を決定し、軌道群の位置は好ましくは、最も類似する検出値に対応する、それぞれの軌道上の放射線源の位置が一致するようにして決定される。
上記の対象物は、或る対象物の全体であってもよいし、或る対象物の一部であってもよい。例えば、対象物は、技術的な物体若しくは患者、又は例えば心臓のようなヒトの器官の一部等、技術的な物体若しくは患者の一部とし得る。
上述の実施形態においては、検査領域に対する対象物の移動を補正することを説明したが、本発明は検査領域に対する対象物の移動に限定されない。例えば、検査領域、すなわち、放射ユニット、及び/又は検出ユニット、及び/又は患者台のような検査領域を直線的に移動させるための構成が対象物に対して移動することもあり、本発明はこのような相対移動を補正することも可能である。本発明に従った撮像システム及び画像生成装置は、対象物と検査領域との何れが実際に移動するかにかかわらず、対象物と検査領域との間の相対移動を補正することができる。
特定の複数の特徴が互いに異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、それらの特徴の組み合わせが有利に用いられ得ないということを指し示すものではない。
単一のユニットが、特許請求の範囲に記載された複数の品目の機能を果たしてもよい。例えば、決定ユニット及び再構成ユニットは、上述の機能のうちの少なくとも1つを果たすソフトウェアとして実装されてもよいし、専用のハードウェアとして実装されてもよい。
コンピュータプログラムは、その他のハードウェアとともに、あるいはその他のハードウェアの一部として提供される、例えば光記憶媒体又は半導体媒体などの、好適な媒体に格納あるいはそれ上で流通されてもよいし、例えばインターネット又はその他の有線若しくは無線の電気通信システムを介して等、その他の形態で流通されてもよい。
請求項中の如何なる参照符号も本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
Claims (10)
- 検査領域内の対象物を撮像する撮像システムであって:
− 前記検査領域を照射する放射線を発する放射線源、
− 前記検査領域を通過後の放射線に応じた検出値を生成する検出ユニット、
− 第1軌道に沿って、また、第2軌道に沿って、前記放射線源と前記検査領域とを相対的に移動させる移動ユニット、
− 前記対象物に対する、前記第1軌道及び前記第2軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する決定ユニット、
− 決定された前記第1軌道及び前記第2軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、前記検出値から前記対象物の画像を再構成する再構成ユニット、
を有する撮像システム。 - 前記移動ユニットは、前記第1軌道と前記第2軌道とが互いに交わるように適応されており、
前記検出ユニットは、前記放射線源と前記検査領域とが前記第1軌道に沿って相対的に移動するときに第1の検出値を検出し、前記放射線源と前記検査領域とが前記第2軌道に沿って相対的に移動するときに第2の検出値を検出するように適応されており、
前記決定ユニットは更に:
− 類似する第1の検出値及び第2の検出値を決定し、
− 前記類似する第1の検出値に属する前記第1軌道上の前記放射線源の位置と、前記類似する第2の検出値に属する前記第2軌道上の前記放射線源の位置とを決定し、
− 決定された前記第1軌道上の前記放射線源の位置と前記第2軌道上の前記放射線源の位置とが同じになるように、前記第1軌道及び前記第2軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を決定する、
ように適応されている、
請求項1に記載の撮像システム。 - 当該撮像システムは、前記第1軌道及び前記第2軌道の当初位置を提供する提供ユニットを有し、前記決定ユニットは、前記第1軌道及び前記第2軌道のうちの一方の位置を不変にし、且つ、前記第1軌道及び前記第2軌道のうちの他方の位置を、前記決定された前記第1軌道上の前記放射線源の位置と前記第2軌道上の前記放射線源の位置とが同じになるように決定する、請求項2に記載の撮像システム。
- 前記移動ユニットは、前記第1の検出値が不完全なデータセットを形成するような第1軌道に沿って前記放射線源と前記検査領域とを相対的に移動させるように適応され、且つ前記移動ユニットは更に、前記第1の検出値と前記第2の検出値とが合わさって完全なデータセットを形成するような第2軌道に沿って前記放射線源と前記検査領域とを相対的に移動させるように適応されている、請求項1に記載の撮像システム。
- 前記第1軌道は、軸方向に垂直な一平面内に位置するアクシャル軌道であり、前記第2軌道は前記軸方向に延在し、前記決定ユニットは、前記対象物に対する、前記第1軌道及び前記第2軌道のうちの少なくとも一方の位置を、前記軸方向においてのみ決定するように適応されている、請求項4に記載の撮像システム。
- 検査領域内の対象物の画像を生成する画像生成装置であって、当該画像生成装置は、前記検査領域を通過後の放射線に応じて検出ユニットによって生成された検出値を提供され、前記放射線は、前記検査領域を照射するように放射線源によって発せられ、前記放射線源と前記検査領域とは、移動ユニットによって、第1軌道に沿って、また、第2軌道に沿って、相対的に移動され、当該画像生成装置は:
− 前記対象物に対する、前記第1軌道及び前記第2軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する決定ユニット、
− 決定された前記第1軌道及び前記第2軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、前記検出値から前記対象物の画像を再構成する再構成ユニット、
を有する、画像生成装置。 - 検査領域内の対象物を撮像する撮像方法であって:
− 放射線源が、前記検査領域を照射するための放射線を発する段階、
− 検出ユニットが、前記検査領域を通過後の放射線に応じた検出値を生成する段階、
− 移動ユニットが、第1軌道に沿って、また、第2軌道に沿って、前記放射線源と前記検査領域とを相対的に移動させる段階、
− 決定ユニットが、前記対象物に対する、前記第1軌道及び前記第2軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する段階、
− 決定された前記第1軌道及び前記第2軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、再構成ユニットが、前記検出値から前記対象物の画像を再構成する段階、
を有する撮像方法。 - 画像生成装置による、検査領域内の対象物の画像を生成する画像生成方法であって、前記画像生成装置は、前記検査領域を通過後の放射線に応じて検出ユニットによって生成された検出値を提供され、前記放射線は、前記検査領域を照射するように放射線源によって発せられ、前記放射線源と前記検査領域とは、移動ユニットによって、第1軌道に沿って、また、第2軌道に沿って、相対的に移動され、当該画像生成方法は:
− 前記対象物に対する、前記第1軌道及び前記第2軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する段階、
− 決定された前記第1軌道及び前記第2軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、前記検出値から前記対象物の画像を再構成する段階、
を有する、画像生成方法。 - 検査領域内の対象物を撮像するためのコンピュータプログラムであって、請求項1に記載の撮像システムを制御するコンピュータ上で実行されるときに、請求項7に記載の方法の段階群をコンピュータに実行させるプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
- 検査領域内の対象物の画像を生成するためのコンピュータプログラムであって、請求項6に記載の画像生成装置を制御するコンピュータ上で実行されるときに、請求項8に記載の方法の段階群をコンピュータに実行させるプログラムコードを有するコンピュータプログラム。
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