JP2011529764A - 介入撮像及びデータ処理 - Google Patents

Abstract

撮像システムは、検査領域を横断する放射線を放射する放射線源１１０を含む。コントローラ１１６が、放射線を放射するように放射線源１１０を活性化し、且つ放射線放射を停止するように放射線源１１０を非活性化する。コントローラ１１６は、１つ以上の所定の角度で放射線を放射するように放射線源１１０を選択的に活性化する。他の一実施形態において、撮像システムは、画像データに基づいて、スキャンされた被検体の関心対象物の３次元虚像を生成するデータ処理部１２４を含む。他の一実施形態において、撮像システムはデータ操作・パッケージング部１２８と通信する。データ操作・パッケージング部１２８は、ボリューム画像データに基づいて、少なくとも２次元データセット又は３次元データセットを生成し、且つ前記データセットを、前記データセットの操作及びナビゲーションを行う遠隔システムに提供されるオブジェクトにパッケージングする。

Description

以下は概して、インターベンショナル・イメージング（介入撮像）及びデータ処理に関し、特にコンピュータ断層撮影（ＣＴ）に適用される。しかしながら、以下は、その他の医療撮像及び非医療撮像にも適用され得る。

バイオプシー、アブレーション及びドレナージなどの介入手順においては、解剖学的構造に対して器具をナビゲートすることを容易にするため、Ｘ線撮像が日常的に使用されている。リアルタイムＸ線撮像のデータを取得するため、上記手順とともにＣアーム型撮像システムがしばしば使用される。Ｃアームの場合、オペレータは、関心ある角度からのデータを捕捉するために、アームを手動で回転させる。ＣＴフルオロスコピー（蛍光透視法）も上記手順とともに使用されている。ＣＴ画像は一般的に、Ｘ線画像よりも良好な解剖学的情報を提供し、一部の例ではＸ線画像を生成するために使用されている。残念ながら、そのような画像を生成することは、介入手順のような実時間での手順に適さない集中的で時間を消費する処理を含み、また、得られる画像は、関心対象が生来的に立体的なもの（すなわち、解剖学的構造）である場合であっても、２次元であり、３Ｄの印象を欠くものである。また、ＣＴ手順はＣアーム手順に対して、典型的に、ｚ軸カバレッジが小さく、より高い放射線量を伴う。さらに、ＣＴ画像はアクシャル（軸）方向で生成される。例えばコロナル（冠状方向）ビュー（view）又はサジタル（矢状方向）ビューなどのその他の画像を得るためには、複数のスライス（断層）が取得され且つ再構築されなければならない。これはかなりの計算能力を必要とする。

診断撮像は、しばしば、３Dデータセット内でのナビゲーションを含め、３D画像の使用を伴う。そのようなデータセットを作り出し且つその中でナビゲーションを行うためには、エンドユーザは適切なツールへのアクセスと元データへのアクセスとを必要とする。一般的なやり方は、元のＣＴデータを、直接的に、あるいはＰＡＣＳ（画像保管通信システム）又はその他のシステムにデータを保管した後に、専用の高性能処理ワークステーションに送信するものである。処理ワークステーションにアクセスするユーザは、適切なアプリケーションを起動して、３Ｄデータセットの作成及びナビゲーションを行う。しかしながら、３Ｄデータセットを生成することは、大きいデータセットのロードと、セグメンテーション（分割）、レジストレーション（位置整合）／融合、自動生成された結果の補正などを必要とし、時間を消費するものとなり得る。さらに、３Ｄデータセットは病院外にいる例えば医師などのエンドユーザに利用可能でないことがあり、且つ／或いは、３Ｄデータのロード、作成、操作及びナビゲーションを行うことが可能なワークステーションをエンドユーザが有していないことがある。一部の例においては、静止３Ｄ画像が３Ｄデータから用意され、病院外で見ることに供される。残念ながら、そのような画像は操作あるいはナビゲートされることができない。

本出願に係る態様は、これらの問題及びその他の問題を解決するものである。

一態様において、撮像システムは、検査領域を横断する放射線を放射する放射線源を含む。コントローラが、放射線を放射するように放射線源を活性化し、且つ放射線放射を停止するように放射線源を非活性化する。このコントローラは、１つ以上の所定の角度で放射線を放射するように放射線源を選択的に活性化する。検査領域を挟んで放射線源とは反対側に配置された検出器アレイが、検査領域を横断した放射線を検出して、それを表す信号を生成する。再構成部が、前記信号を再構成して、前記１つ以上の所定の角度に対応する１つ以上のＸ線画像を作成するために使用される画像データを生成する。

他の一態様において、撮像システムは、検査領域を横断する放射線を放射する放射線源と、検査領域を挟んで放射線源とは反対側に配置され、検査領域を横断した放射線を検出して、検査領域及びその中に配置された被検体を表す信号を生成する検出器アレイとを含む。再構成部が、前記信号を再構成して、前記信号を表す画像データを生成する。データ処理部が、この画像データに基づいて、スキャンされた被検体の関心対象物の３次元虚像を生成する。

他の一態様において、撮像システムは、検査領域を横断する放射線を放射する放射線源を含む。検査領域を挟んで放射線源とは反対側に配置された検出器アレイが、検査領域を横断した放射線を検出して、それを表す信号を生成する。再構成部が、前記信号を再構成して、前記信号を表すボリューム画像データを生成する。データ操作・パッケージング部が、ボリューム画像データに基づいて、少なくとも２次元データセット又は３次元データセットを生成し、且つ前記データセットを、前記データセットの操作及びその中でのナビゲーションを行う遠隔システムに提供されるオブジェクトにまとめる。

他の一態様において、方法は、コンピュータ断層撮影システムを用いて、関心ある角度で選択的にデータを取得することと、取得されたデータを再構成することと、関心ある角度に対応するＸ線画像を生成することとを含む。

他の一態様において、方法は、被検体の関心領域のスキャンを実行することと、スキャン中に取得されたデータを再構成して、関心領域を表すボリューム画像データを生成することと、ボリューム画像データを処理して、関心領域の３次元虚像を生成することとを含む。

他の一態様において、方法は、撮像システムによって取得されたデータを再構成することと、再構成されたデータに基づいて、少なくとも２次元データセット又は３次元データセットを作成することと、データセットを１つのオブジェクトにまとめることと、オブジェクトを遠隔システムに提供することとを含む。

本発明は、様々な構成要素及びその配置、並びに様々なステップ及びその編成の形態を取り得る。図面は、単に好適実施形態を例示するためのものであり、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
一例に係る撮像システムを示す図である。 ＣＴスキャナを用いてＸ線画像を生成する技術の例を示す図である。 ＣＴスキャナを用いてＸ線画像を生成する技術の例を示す図である。 ＣＴスキャナを用いてＸ線画像を生成する技術の例を示す図である。 ＣＴ画像データからホログラムが生成される例を示す図である。 ＣＴ画像データからホログラムが生成される例を示す図である。 一例に係るデータ操作・パッケージング部を示す図である。

図１は、静止ガントリー１０２と、静止ガントリー１０２によって回転可能に支持された回転ガントリー１０４とを含むコンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャナ１００を示している。回転ガントリー１０４は、検査領域１０６の周りを、長手方向軸すなわちｚ軸１０８を中心にして回転する。例えばｘ線管などの放射線源１１０が、回転ガントリー１０４によって支持されており、回転ガントリー１０４とともに検査領域１０６の周りを回転する。放射線源１１０は放射線を放射し、該放射線はコリメータ１１２によって平行にされ、検査領域１０６を横断する概して扇状、ウェッジ状又は円錐状の放射線ビームが作り出される。

放射線感知検出器アレイ１１４が、検査領域１０６を横断した光子を検出し、それを表す投影データを生成する。投影データは再構成部１１８によって再構成される。再構成部１１８は、検査領域１０６内に存在する被検体の一部を含めて、検査領域１０６を示す画像データを生成する。汎用計算システム１２０がオペレータコンソールとして機能する。コンソール１２０に常駐するソフトウェアが、オペレータがシステム１００の動作を制御することを可能にする。これは、介入手順とともに用いられるプロトコルをオペレータが選択することを可能にすること、虚像の３Ｄデータを生成すること、ボリューム画像データに基づいて１つ以上の画像を作り出すこと、オペレータがデータを別の構成要素若しくはシステムに転送することを可能にすること、及び／又はその他の処理を含み得る。

バイオプシー、アブレーション、ドレナージ及び／又はその他の介入手順など、介入手順のために用いられる介入装置１２２が、スキャナ１００と通信し、協働する。斯くして、スキャナ１００は、介入装置１２２とともに介入手順を実行することを容易にする画像データ及び／又は１つ以上の画像を生成するために使用され得る。これは、或る手順のために１つ以上のＸ線画像及び／又は虚像の３Ｄデータ再構成物を生成することを含み得る。

一実施形態において、スキャンの開始及び停止を行うため、あるいはｘ線のオン及びオフを行うために、ヒトによって作動されるスキャンコントローラ１１６が使用される。一例において、このヒト作動スキャンコントローラ１１６は、スキャンを開始するための１つと、スキャンを停止させるための１つという少なくとも２つの位置を有する少なくとも１つの足踏みペダルを含む。他の実施形態においては、例えば操作棒（ジョイスティック）又はこれに類するものなどのその他の装置によって、ユーザがスキャンの開始及び停止を行うことが可能にされる。図示した実施形態において、ヒト作動スキャンコントローラ１１６はスキャナルーム内に置かれており、それにより、例えば介入手順又は外科的処置などの手順中にユーザがスキャンの開始及び停止を行うことが可能にされている。他の一実施形態においては、スキャンコントローラ１１６は、例えばスキャナルームの外といった別の場所に置かれる。そのような例においては、スキャナルームの外にいる別のユーザが、スキャンコントローラ１１６を用いてスキャンの開始及び停止を行う。他の実施形態においては、ヒト作動スキャンコントローラ１１６は省略される。

加えて、あるいは代えて、介入装置１２２を用いた介入手順の実行を容易にする１つ以上の画像を、データ処理部１２４が生成する。さらに詳細に後述するように、データ処理部１２４は、例えば関心領域のホログラムなどの虚像の３Ｄ再構成物を生成することができ、そのような再構成物は、介入手順の実行を容易にするために、介入手順中に表示されることができる。他の実施形態においては、データ処理部１２４は省略される。

加えて、あるいは代えて、データ操作・パッケージング部１２８が、２Ｄ及び３Ｄのオブジェクトデータセットを生成し、撮像手順に基づいて、あるいはその他の方法で、該データセットをパッケージングする。更に詳細に後述するように、これは、２Ｄ表現及び３Ｄ表現を生成することと、これらの表現をＤＩＣＯＭフォーマット及び非ＤＩＣＯＭフォーマットにパッケージングすることとを含む。パッケージングされたデータは、例えばＣＤ、ＤＶＤ、メモリスティックなどの可搬式媒体に保存され、例えばハードドライブ、データベース、サーバ、ウェブサービス、保管システム（ＰＡＣＳ（画像保管通信システム）等）などの様々なシステム及び／又はその他の媒体に輸送され且つ提供されることができる。パッケージングされたデータを閲覧するために遠隔システム１３２が使用される。この閲覧は、パッケージングされたデータと遠隔システム１３２に利用可能なアプリケーションツールとに応じて、例えば回転、パン、ズーム、セグメント、ループなどのツール群を含み得る。遠隔システム１３２は、パッケージングされたデータを、可搬式媒体を介して得ることができ、且つ／或いはクエリー又はその他のデータ取出命令を介してリンク上で得ることができる。他の実施形態においては、データ操作・パッケージング部及び遠隔システム１３２は省略される。

上述のように、ヒト作動スキャンコントローラ１１６は、介入手順などの手順に関連してスキャンの開始及び停止を行うために使用されることが可能である。図２、３及び４は、スキャンコントローラ１１６及びスキャナ１００を用いて、少なくとも、データを選択的に取得し、且つ該手順の実行を容易にするのに使用され得るＸ線画像を生成する、様々な技術を例示している。

先ず、図２を参照するに、特定の角度位置に置かれた放射線源１１０を用いてＸ線画像を生成する方法２００が示されている。ステップ２０２にて、回転ガントリー１０４が回転され、回転ガントリーによって支持された放射線源１１０が特定の角度に位置付けられて留め置かれる。この特定の角度は、スキャンのためにコンソール１２０を介してオペレータによって、あるいは選択されたプロトコルによって定められることができ、このステップは、放射線源１１０がこの所望の角度に既に置かれていない限りにおいて行われる。ステップ２０４にて、ヒト作動スキャンコントローラ１１６が、ｘ線をオンにするように作動され、その結果、検査領域１０６を横切る放射線の放射が放射線源１１０によって行われる。スキャンコントローラ１１６が足踏みペダルである場合、これは、ｘ線起動信号が生成される位置に到達するまで足踏みペダルを踏み下げることを含み得る。スキャンコントローラ１１６がジョイスティックである場合には、これは、ｘ線起動信号が生成される位置までジョイスティックを動かすことを含み得る。

ステップ２０６にて、放射線検出器アレイ１１４が、検査領域を横断した放射線を検出する。上述のように、それを表す信号が検出器アレイ１１４によって生成され、再構成部１１８が該信号を再構成して画像データを生成する。ステップ２０８にて、コンソール１２０が画像データから１つ以上のＸ線画像を生成する。ステップ２１０にて、該１つ以上の画像が表示される。一例において、生成された画像は同一の表示領域内で順次に表示される。加えて、あるいは代えて、生成された複数の画像が複数の異なる領域内で同時に表示される。加えて、あるいは代えて、表示する特定の画像をユーザが選択してもよい。ステップ２１２にて、スキャンコントローラ１１６を使用してｘ線がオフにされる。足踏みペダルの場合、これは、ｘ線がオンにされない位置まで足踏みペダルを戻すこと、又はｘ線をターンオフする位置まで足踏みペダルを更に踏み込むことを含み得る。ジョイスティックの場合、これは、ジョイスティックを動かすか離すかして、ｘ線がオンにされない位置までジョイスティックを戻すことを含み得る。

ステップ２１４にて、別のスキャンが実行されるべきかが決定される。例えば、スキャンコントローラ１１６を再び作動させることでｘ線が再びオンにされ、ステップ２０２から２１４が繰り返され得る。そうでなければ、ｘ線はオフのままである。認識されるように、ステップ２０２から２１４は、同一の角度又は１つ以上の異なる角度で１回又は複数回実行され得る。例えば、複数のスキャン間でスキャン角度が変更され、その後ステップ２０２−２１４が繰り返される。一例において、以上により、静止した（すなわち、回転していない）放射線源１１０で取得されたデータを用いて画像を生成することによって、関心ある角度におけるＣＴスキャナ上での低ドーズＸ線画像のリアルタイム収集が実現される。このような画像は、例えば生体構造内で介入器具をナビゲートすることなどの介入手順を容易にするために使用され得る。

図３は、放射線源１１０が検査領域１０６の周りを回転しながらにして、特定の角度で取得されたデータを用いてＸ線画像を生成する方法３００を示している。ステップ３０２にて、回転ガントリー１０４が、例えば選択されたスキャンプロトコルによって決定されるような、予め設定されたスキャン速度までランプアップする。このステップは、予め設定されたスキャン速度で既に回転していない場合に行われる。ステップ３０４にて、ヒト作動スキャンコントローラ１１６が作動される。ステップ３０６にて、放射線源１１０が検査領域１０６の周りを回転しているとき（これは、以下に限られないが、放射線源１１０が検査領域１０６の周りを回転する都度を含む）に、少なくとも１つの予め設定された角度位置で自動的に放射線を放射するように、放射線源が制御される。

ステップ３０８にて、放射線検出器アレイ１１４が、検査領域１０６を横断した放射線を検出する。ステップ３１０にて、検出された放射線に基づいて、１つ以上のＸ線画像が生成される。ステップ３１２にて、該１つ以上の画像が表示される。ステップ３１４にて、スキャンコントローラ１１６を使用してｘ線がオフにされる。放射線源１１０は回転し続けてもよいし、回転し続けなくてもよい。ステップ３１６にて、別のスキャンが実行されるべきかが決定される。例えば、スキャンコントローラ１１６を再び作動させることでｘ線が再びオンにされ、ステップ３０２から３１６が繰り返され得る。そうでなければ、ｘ線はオフのままである。同様に、ステップ３０２から３１６は、同一の角度又は１つ以上の異なる角度で１回又は複数回実行され得る。オペレータは、複数のスキャンの間又はスキャン中に、スキャン角度を変更してもよい。スキャン中にスキャン角度を変更するとき、その変更は、少なくとも次の回転において、あるいはその他の時に効力を生じる。

一例において、以上により、１つ以上の角度範囲でガントリーの回転中にｘ線を選択的にオン／オフして画像を生成することによって、スキャナ１００による低ドーズＸ線画像の高速（リアルタイムに近い）収集が実現される。概して、表示画像のフレームレートは、例えば０．２秒の回転時間で５フレーム／秒といったように、ガントリーの回転速度によって定められてもよいし、その他の方法で定められてもよい。当然ながら、より高いフレームレート及びより低いフレームレートを含むその他のフレームレートも意図される。得られた画像は、例えば生体構造内で介入器具をナビゲートすることなどの手順を容易にするために使用され得る。

図４は、Ｘ線画像及びＣＴ画像を同時生成する方法４００を示している。ステップ４０２にて、回転ガントリー１０４が、例えば選択されたスキャンプロトコルによって決定されるような、予め設定されたスキャン速度までランプアップする。このステップは、予め設定されたスキャン速度で既に回転していない場合に行われる。ステップ４０４にて、ヒト作動スキャンコントローラ１１６が作動される。代替的に、コンソール１２０にてスキャンが起動されてもよい。ステップ４０６にて、放射線源１１０が放射線を継続的に放射する。ステップ４０８にて、放射線検出器アレイ１１４が、検査領域１０６を横断した放射線を検出する。ステップ４１０にて、１つ以上の角度位置で検出された検出放射線に基づいて１つ以上のＸ線画像が生成されるとともに、ステップ４１２にて、検出放射線に基づいて１つ以上のＣＴ画像が生成される。認識されるように、Ｘ線画像及びＣＴ画像は順次あるいは同時に生成され得る。

ステップ４１４にて、これらの画像が表示される。ステップ４１６にて、ｘ線がオフにされる。上述と同様に、放射線源１１０は回転し続けてもよいし、回転し続けなくてもよい。ステップ４１８にて、別のスキャンが実行されるべきかが決定される。例えば、ｘ線が再びオンにされ、ステップ４０２から４１８が繰り返され得る。そうでなければ、ｘ線はオフのままである。同様に、ステップ４０２から４１８は、特定の角度に対応するデータを用いてＸ線画像を生成して、１回又は複数回実行され得る。概して、この方法は、方法３００より高速な（０．２秒より短い）Ｘ線画像の生成を実現する。さらに、放射線源１１０が回転し且つ放射線を放射するときにデータが継続的に捕捉されるので、任意の角度に対してＸ線画像が生成され得る。

以上の複数の方法は、介入手順とともに使用されることができる。上述のように、得られる画像は一般的に、２Ｄモニタ上に表示される２Ｄ表現又は３Ｄ表現である。図５は、例えば３Ｄホログラムなどの虚像の３Ｄボリュームを生成するデータ処理部１２４と、ホログラムを生成するディスプレイ５０４とを示している。

データ処理部１２４は、以下に限られないが透過ホログラム、レインボウホログラム、反射ホログラム及び／又はその他のホログラムを含む、様々な種類のホログラムを生成することができる。一般的に、透過ホログラムは、ホログラムを通してレーザー光を光らせ且つホログラムのソースとは反対側から再構成画像を見ることによって視認され、レインボウ透過ホログラムは、レーザー又はその他の単色光源による照明より便利な白色光による照明を可能とし、反射ホログラムは、ホログラムの視認者と同一側で白色光の照明源を用いてマルチカラー画像を再生することが可能である。簡潔さ及び説明の便宜のため、透過ホログラムとの関連においてデータ処理部１２４を説明することとする。

データ処理部１２４は、画像データのセグメント化（分割）された一部を含め、画像データに基づいて透過ホログラムを生成する。一般的に、合成ホログラム生成部５０２が、一例において複数の比較的非常に小さい黒色（吸収）画素及び白色（透過）画素を含む画像データに基づいて、合成ホログラムの平面波を生成する。これは、画像データ内のボクセル群の全て又は部分集合に対して行われ得る。この合成ホログラムはディスプレイ５０４に提供される。この例において、ディスプレイ５０４は、例えば、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）又はその他の好適なディスプレイのような電子光ディスプレイなど、光の吸収及び反射を行うディスプレイである。ここでは、その他の種類のディスプレイも意図される。

例えばレーザーなどの光源５０６又はその他の光が、参照ビーム又は再構成ビームとして働き、ホログラムを再構成するためにディスプレイ５０４を照らす。参照ビームは、位相情報を担持しており、ホログラムの位置で回折することにより、ホログラムを再構成する。このホログラムは観察者に、３Ｄの印象として、あるいはスキャンされた被検体内の関心領域の位置に置かれた虚像として見える。一例において、ホログラムは、グレースケールを用いて表示され、ユーザが視線を変えると変化する深さ情報を示す。

認識されるように、このようなホログラムは、介入手順を実行することを容易にし得る。介入中のデータ収集と、リアルタイムでの再構成及びバイナリーホログラムの合成とにより、リアルタイムガイダンスが可能になる。ホログラムは、３Ｄビューの印象を与え得るだけでなく、このビューは、２Ｄモニタ上に表示される３Ｄボリューム表現とは異なり、真実の虚像３次元コピーである。ユーザはホログラムを用いて、例えば、ステントを移植するときに該ステントを３Ｄで追跡することができる。ユーザがホログラムを介して被検体を見るとき、ユーザは、患者への視界を遮られることなく、器官の３Ｄコピーを該器官の実際の位置に見ることになる。これは、調査対象を心臓とした図６に示されている。他の実施形態においては、その他の器官が関心器官であってもよい。視線を変えてホログラムを観察することは、ユーザが背後構造を含めて構造を見回して、他の方法では遮られる領域を見ることを可能にする。

図７は、データ操作・パッケージング部の一例を示している。ＣＴスキャナ１００との関連で説明するが、理解されるように、データ操作・パッケージング部１２８に提供されるデータは、以下に限られないが、例えば陽電子放出型（ＰＥＴ）、単一光子放出型ＣＴ（ＳＰＥＣＴ）、超音波（ＵＳ）、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）、及び／又はその他の撮像システムなど、その他の撮像システムからのものであってもよい。

この例において、データ操作・パッケージング部１２８は、スキャナ１００から２Ｄ画像データを得る処理ユニット７０２を含んでいる。このデータは、ＤＩＣＯＭ（Digital Imaging and Communications in Medicine）フォーマット又はその他のフォーマットにて伝達され得る。処理ユニット７０２は、画像データがどのように処理されるべきかを決定する。一例において、画像データは、例えば属性及び／又はパラメータなどの情報を含み、処理ユニット７０２は、データの処理方法を決定するために、そのような情報を抽出して使用する。

ルール格納部７０４が、画像データを処理するための１つ以上の既定ルールを含んでいる。認識されるように、既定ルールは、スキャン手順の前、最中及び／又は後に決定され得る。また、そのようなルールは、個々の画像及び／又は一連の画像（画像シーケンス）を含め、２Ｄデータを生成するための２Ｄルール７０６、及び／又は３Ｄデータを生成するための３Ｄルール７０８を含み得る。一例において、抽出されたデータが、画像データを処理するために使用される特定の既定ルールを決定するために使用され得る。他の一例において、撮像手順の種類（これは、画像データ内に符号化されたり、あるいは画像データとともに送信されたりすることができる）が、データを処理するために使用する処理ルールを決定する。更なる他の一例において、ユーザが処理ルールを決定する。

画像データから２Ｄデータが生成されるべきであると、既定ルール又はユーザが決定したとき、２Ｄデータモデル化部７１０が、画像データに基づいて２Ｄデータセット（例えば、２Ｄナビゲーションオブジェクト）を生成する。一例において、２Ｄデータモデル化部７１０は２Ｄデータセットを自動生成するが、他の一例において、２Ｄデータモデル化部７１０はユーザインタラクションを用いて２Ｄデータセットを生成する。データは、既定ルールに応じて、１つ以上の個々の画像、所定の順序でスクロールされる画像シーケンス、等々であり得る。これらの画像は、以下に限られないが、ＪＰＧ、ＴＩＦＦ、ＢＭＰ、ＧＩＦ、ＰＣＸ又はその他の画像フォーマットを含む、様々なフォーマットにて生成されることができる。ビデオファイルを例えばＭＰＥＧ、ＡＭＶ、ＡＶＳ又はその他のビデオフォーマットで生成するために、複数の画像シーケンスが用いられてもよい。

画像データから３Ｄデータが生成されるべきであると、既定ルール又はユーザが決定したときには、３Ｄデータモデル化部７１２が、画像データ及び／又は２Ｄデータセットに基づいて３Ｄデータセット（例えば、３Ｄナビゲーションオブジェクト）を生成する。３Ｄデータは、サーフェス（表面）表現、ボリューム表現、セグメントデータなどのうちの１つ以上を含むことができ、自動生成あるいはユーザインタラクションを用いて生成され得る。例えば、３Ｄルール７０８は、サーフェス表現された頭蓋骨の３Ｄ画像を生成するために頭部スキャンに対応する特定の画像データが自動的に処理されるべきであると決定し得る。他の一例において、３Ｄルール７０８は、ユーザインタラクションを用いて、あるいは用いずに定められた経路に沿った内視鏡ビューを生成するために、胃に対応する特定の画像データが処理されるべきであると決定してもよい。３Ｄデータは、以下に限られないが、メッシュ（．ｘ）、ＳＴＬ、ＩＧＥＳ、ＰＡＲＡＳＯＬＩＤ、ＳＴＥＰ又はその他の３Ｄフォーマットを含む、様々なフォーマットにて生成されることができる。３Ｄデータはまた、例えば２Ｄデータモデル化部７１０によって生成された２Ｄデータなど、積み重ねられた一連の２Ｄデータを含んでいてもよい。

生成データは、データパッケージ部７１６によって、パッケージ化あるいはカプセル化される。フォーマット格納部７１８が、少なくともＤＩＣＯＭフォーマット７２０を含む１つ以上のパッケージングフォーマットを含んでいる。ＤＩＣＯＭフォーマットは、データと患者情報及び検査情報とのカプセル化を可能にする。図示されるように、フォーマット格納部７１８はまた、１つ以上の非ＤＩＣＯＭフォーマット７２２を含んでいてもよい。一実施形態において、非ＤＩＣＯＭフォーマットを採用するとき、個人の属性が用いられる。従って、データパッケージ部７１６は、生成されたデータパッケージとともに署名を含んでいてもよい。

パッケージングされたデータは、送信部７２４によって、データ記憶システム１３０及び／又は遠隔システム１３２に提供される。遠隔システム１３２は、パッケージングされたデータから生成データを抽出するのに好適なアプリケーションを含んでいる。このアプリケーションは、閲覧ツール、操作ツール及び／又はナビゲーションツールを提供する例えばプラグイン・プログラム又は専用プログラムなどの従来からの閲覧アプリケーションであってもよい。例として、生成データがＪＰＧ画像シーケンスであるとき、該シーケンスの全体にわたってスクロールするために、従来からのＪＰＧビューアを用いることができる。他の一例において、生成データがボリュームメッシュであるとき、閲覧及びナビゲーションのために、例えばオープンソースのメッシュビューアなどの従来からのメッシュビューアが用いられ得る。

以上の事項は、コンピュータプロセッサによって実行されるときに、ここで説明した動作を該プロセッサに実行させる、コンピュータ読み取り可能命令として実装されてもよい。そのような場合、それらの命令は、関連コンピュータに対して結合され、且つ／或いはその他の方法でアクセス可能な、例えばメモリなどのコンピュータ読み取り可能記録媒体に格納される。

様々な実施形態を参照しながら本発明を説明した。以上の詳細な説明を読んだ者は改良及び改変に想到し得る。本発明は、添付の請求項の範囲又はその均等範囲に入る限りにおいて、そのような全ての改良及び改変を含むとして解釈されるものである。

Claims (36)

1. 検査領域を横断する放射線を放射する放射線源；
   放射線を放射するように前記放射線源を活性化し、且つ放射線放射を停止するように前記放射線源を非活性化するコントローラであり、１つ以上の所定の角度で放射線を放射するように前記放射線源を選択的に活性化するコントローラ；
   前記検査領域を挟んで前記放射線源とは反対側に配置された検出器アレイであり、前記検査領域を横断した放射線を検出して、それを表す信号を生成する検出器アレイ；及び
   前記信号を再構成して、前記１つ以上の所定の角度に対応する１つ以上のＸ線画像を作成するために使用される画像データを生成する再構成部；
   を有する撮像システム。
2. 前記放射線源は、前記所定の角度のうちの１つに相当する固定角度で一時的に留め置かれ、前記再構成部は、前記信号を再構成して、前記所定の角度のうちの前記１つに関するＸ線画像を生成する、請求項１に記載の撮像システム。
3. 前記所定の角度のうちの前記１つは、２つの異なるスキャンの間で異なる、請求項２に記載の撮像システム。
4. 前記検査領域の周りで回転する回転ガントリーを更に含み、前記放射線源は、前記回転ガントリーに取り付けられて前記回転ガントリーとともに回転し、且つ前記コントローラは、前記１つ以上の所定の角度においてのみ放射線を放射するように前記放射線源を活性化する、請求項１に記載の撮像システム。
5. 前記検査領域の周りで回転する回転ガントリーを更に含み、前記放射線源は、前記回転ガントリーに取り付けられて前記回転ガントリーとともに回転し、且つ前記コントローラは、前記放射線源が前記検査領域の周りを回転するときに継続的に放射線を放射するように前記放射線源を活性化し、前記再構成部は、前記１つ以上の所定の角度に対応する信号のみを再構成して、前記１つ以上の所定の角度に関する１つ以上のＸ線画像を生成する、請求項１に記載の撮像システム。
6. 再構成された画像は、介入手順を実行することを容易にするために使用される、請求項１乃至５の何れかに記載の撮像システム。
7. 検査領域を横断する放射線を放射する放射線源；
   前記検査領域を挟んで前記放射線源とは反対側に配置された検出器アレイであり、前記検査領域を横断した放射線を検出して、前記検査領域及びその中に配置された被検体を表す信号を生成する検出器アレイ；
   前記信号を再構成して、前記信号を表す画像データを生成する再構成部；及び
   前記画像データに基づいて、スキャンされた前記被検体の関心対象物の３次元虚像を生成するデータ処理部；
   を有する撮像システム。
8. 前記３次元虚像はホログラムである、請求項７に記載の撮像システム。
9. 前記画像データに基づいて、吸収画素及び透過画素を含む合成ホログラムを生成する合成ホログラム生成部；
   前記合成ホログラムを表示するディスプレイ；及び
   前記合成ホログラムを照らして、前記関心対象物の前記３次元虚像を再構成する光源；
   を更に含む請求項７又は８に記載の撮像システム。
10. 前記３次元虚像が、前記３次元虚像によって表される生体構造の位置に実質的に位置付けられて現れるよう、前記ディスプレイはユーザと前記検査領域との間に配置される、請求項７乃至９の何れかに記載の撮像システム。
11. 前記３次元虚像は、前記画像データが再構成されるときにリアルタイムに生成される、請求項７乃至１０の何れかに記載の撮像システム。
12. 前記３次元虚像は、介入手順中に器具を誘導するために使用される、請求項７乃至１１の何れかに記載の撮像システム。
13. 検査領域を横断する放射線を放射する放射線源；
    前記検査領域を挟んで前記放射線源とは反対側に配置された検出器アレイであり、前記検査領域を横断した放射線を検出して、それを表す信号を生成する検出器アレイ；
    前記信号を再構成して、前記信号を表すボリューム画像データを生成する再構成部；及び
    前記ボリューム画像データに基づいて、少なくとも２次元データセット又は３次元データセットを生成し、且つ前記データセットを、前記データセットの操作及びナビゲーションを行う遠隔システムに提供されるオブジェクトにまとめる、データ操作・パッケージング部；
    を有する撮像システム。
14. 前記ボリューム画像データの処理方法を決定するルール群を格納したルール格納部、を更に含む請求項１３に記載の撮像システム。
15. 前記ボリューム画像データを処理するために使用されるルールは、前記画像データの属性、前記画像データのパラメータ、スキャンの種類及びユーザ入力のうちの１つ以上に基づいて選択される、請求項１４に記載の撮像システム。
16. 前記データセットは２つ以上の２次元画像を含み、前記オブジェクトとともに提供される情報が、前記２つ以上の２次元画像のナビゲーション順序を決定する、請求項１３乃至１５の何れかに記載の撮像システム。
17. 前記データセットは、セグメント化された画像を含む、請求項１３乃至１６の何れかに記載の撮像システム。
18. 前記データセットは、前記ボリューム画像データの部分集合に基づく関心領域の３次元表現を含む、請求項１３乃至１７の何れかに記載の撮像システム。
19. 前記データ操作・パッケージング部は、前記オブジェクトデータ内のデータの種類に関する情報とともに前記オブジェクトをＤＩＣＯＭフォーマットで生成する、請求項１３乃至１８の何れかに記載の撮像システム。
20. 前記データ操作・パッケージング部は、前記オブジェクトデータ内のデータの種類に関する情報とともに前記オブジェクトを非ＤＩＣＯＭフォーマットで生成する、請求項１３乃至１８の何れかに記載の撮像システム。
21. 前記データ操作・パッケージング部は、前記データセット及び前記オブジェクトを自動生成する、請求項１３乃至２０の何れかに記載の撮像システム。
22. 前記遠隔システムは前記オブジェクトから前記データセットを抽出する、請求項１３乃至２１の何れかに記載の撮像システム。
23. 前記遠隔システムは、抽出された前記データセットの操作及びナビゲーションを行うツールを含んでいる、請求項２２に記載の撮像システム。
24. コンピュータ断層撮影システムを用いて、関心ある角度で選択的にデータを取得するステップ；
    取得されたデータを再構成するステップ；及び
    前記関心ある角度に対応するＸ線画像を生成するステップ；
    を有する方法。
25. 実質的に前記関心ある角度のみで放射線を放射するように、前記コンピュータ断層撮影システムの放射線源を制御するステップ、を更に含む請求項２４に記載の方法。
26. データ取得中に前記放射線源を前記関心ある角度に保持するステップ、を更に含む請求項２５に記載の方法。
27. データ取得中に、前記放射線源を、検査領域の周りで複数の角度にわたって回転させるステップ、を更に含む請求項２５に記載の方法。
28. 前記コンピュータ断層撮影システムの放射線源を、当該放射線源が検査領域の周りを回転するときに放射線を継続的に放射するように制御するステップ；
    前記放射線源が前記検査領域の周りを回転するときに、前記放射線を検出するステップ；及び
    前記放射線源が前記検査領域の周りを回転するときに検出された前記放射線に基づいて、ボリューム画像データを生成するステップ；
    を更に含む請求項２４に記載の方法。
29. 前記コンピュータ断層撮影システムを用いて、少なくとも１つの更なる関心ある角度で選択的にデータを取得するステップ；
    前記少なくとも１つの更なる関心ある角度で取得されたデータを再構成するステップ；及び
    前記少なくとも１つの更なる関心ある角度に対応する少なくとも１つの更なるＸ線画像を生成するステップ；
    を更に含む請求項２４乃至２８の何れかに記載の方法。
30. 被検体の関心領域のスキャンを実行するステップ；
    前記スキャン中に取得されたデータを再構成して、前記関心領域を表すボリューム画像データを生成するステップ；及び
    前記ボリューム画像データを処理して、前記関心領域の３次元虚像を生成するステップ；
    を有する方法。
31. 前記３次元虚像はホログラムである、請求項３０に記載の方法。
32. 前記３次元虚像を臨床医と前記被検体との間に投影するステップを更に含み、前記３次元虚像は前記関心領域の位置に提示される、請求項３０又は３１に記載の方法。
33. 撮像システムによって取得されたデータを再構成するステップ；
    再構成されたデータに基づいて、少なくとも２次元データセット又は３次元データセットを作成するステップ；
    前記データセットを１つのオブジェクトにまとめるステップ；及び
    前記オブジェクトを遠隔システムに提供するステップ；
    を有する方法。
34. 前記再構成されたデータの属性、前記再構成されたデータのパラメータ、スキャンの種類及びユーザ入力のうちの１つ以上に基づいて選択された処理ルールを用いて、前記データセットを作成すること、を更に含む請求項３３に記載の方法。
35. 前記データセット及び前記オブジェクトを自動生成すること、を更に含む請求項３３又は３４に記載の方法。
36. 前記オブジェクトから前記データセットを復元するステップ、及び前記オブジェクトとともに提供された情報に基づいて、前記データセットの中でナビゲーションを行うステップ、を更に含む請求項３３乃至３５の何れかに記載の方法。

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