JP2013513452A - コンピュータ断層撮影装置 - Google Patents
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Abstract
Description
撮像される上記対象物を受ける撮像領域と、
上記撮像領域において上記対象物を横断する変調された放射線を生成する放射線源と、
上記対象物を横断した後の上記放射線に基づき、検出値を生成する検出器と、
上記対象物を異なる方向に横断した放射線に基づき検出値を生成するため、上記検出値を生成する間、互いに対して上記放射線源及び上記対象物を移動させる移動ユニットと、
上記放射線の変調に基づき、上記検出値を重み付けするための変調重みを提供する重み提供ユニットと、
上記対象物の画像を再構成する再構成ユニットであって、上記再構成ユニットが、上記提供された変調重みに基づき上記検出値を重み付けし、上記重み付けされた検出値から上記対象物の画像を再構成するよう構成される、再構成ユニットとを有する。
冗長な検出値に関して提供される変調重みを正規化し、
正規化された変調重みで冗長な検出値を重み付けし、
重み付けされた冗長な検出値から、撮像領域の同じ領域を再構成するよう構成される。好ましい実施形態において、再構成ユニットは、冗長な検出値に関して提供される変調重みを正規化するよう構成される。これは、対象物の同じ領域に対して冗長である。その結果、これらの変調重みの和が1になる。冗長な検出値を用いることにより、再構成画像の信号対ノイズ比は改良されることができる。ここで、個別の変調重みの正規化は、冗長性が画像アーチファクトを生成しないことを確実にすることができる。対象物の領域は、例えば、撮像領域における対象物のボクセル又はボクセルのグループである。
上記重み提供ユニットは、再ビン化された投影の上記検出値の少なくとも一部に関する中間的な変調重みを決定するよう構成され、上記中間的な変調重みが、上記放射線の上記変調に依存し、
上記重み提供ユニットは、上記再ビン化された投影の上記再ビン化された検出値の上記少なくとも一部に関する上記中間的な変調重みの平均である平均変調重みを、上記再ビン化された投影に関して決定するよう構成され、上記平均変調重みが、上記再ビン化された投影の上記検出値に関する上記提供された変調重みであることが更に好ましい。発散された放射線は好ましくは、円錐放射線である。平均変調重みは、再ビン化された投影のすべての再ビン化された検出値の中間的な変調重みの平均又は再ビン化された投影の再ビン化された検出値の部分だけの平均とすることができる。再ビン化は、検出値を更に処理する計算コスト、例えば、検出値から対象物の画像を再構成する計算コストを減らす。
撮像される上記対象物を受ける撮像領域と、
上記撮像領域において上記対象物を横断する変調された放射線を生成する放射線源と、
上記対象物を横断した後の上記放射線に基づき、検出値を生成する検出器と、
上記対象物を異なる方向に横断した放射線に基づき検出値を生成するため、上記検出値を生成する間、互いに対して上記放射線源及び上記対象物を移動させる移動ユニットとを有し、
上記撮像装置が、
上記放射線の変調に基づき、上記検出値を重み付けするための変調重みを提供する重み提供ユニットと、
上記対象物の画像を再構成する再構成ユニットであって、上記再構成ユニットが、上記提供された変調重みに基づき上記検出値を重み付けし、上記重み付けされた検出値から上記対象物の画像を再構成するよう構成される、再構成ユニットとを有する。
放射線源により、撮像領域における対象物を横断する変調された放射線を生成するステップと、
検出器により、上記対象物を横断した後の上記放射線に基づき、検出値を生成するステップと、
移動ユニットにより、上記対象物を異なる方向に横断した放射線に基づき検出値を生成するため、上記検出値を生成する間、互いに対して上記放射線源及び上記対象物を移動させるステップと、
重み提供ユニットにより、上記放射線の上記変調に基づき、上記検出値に関する重みを提供するステップと、
再構成ユニットにより、上記提供された変調重みに基づき、上記検出値を重み付けするステップと、
上記再構成ユニットにより、上記重み検出値から上記対象物の画像を再構成するステップとを有する。
撮像される上記対象物を受ける撮像領域と、
上記撮像領域において上記対象物を横断する変調された放射線を生成する放射線源と、
上記対象物を横断した後の上記放射線に基づき、検出値を生成する検出器と、
上記対象物を異なる方向に横断した放射線に基づき検出値を生成するため、上記検出値を生成する間、互いに対して上記放射線源及び上記対象物を移動させる移動ユニットとを有し、
上記撮像方法が、
重み提供ユニットにより、上記放射線の変調に基づき上記検出値に関する重みを提供するステップと、
再構成ユニットにより、上記提供された変調重みに基づき上記検出値を重み付けするステップと、
上記再構成ユニットにより、上記重み検出値から上記対象物の画像を再構成するステップとを有する。
を用いることにより推定される。
によりソース角度αに関連付けられるu座標によりパラメータ化される。ここで、Tは、放射線源の軌跡の半径であり、αは、X線源の角度である。上述されたように、再ビン化された投影に含まれるすべての検出値は、xy平面に対する投影において互いに平行な線に関連付けられる。従って、再ビン化された投影は、投影角度に関連付けられることができる。これは、x軸とxy平面に対する投影線との角度である。この角度は、以下α0と表される。これは、検出器列の再ビン化された検出値に、即ち同じ検出器行において再ビン化された検出値に適切な中間的な変調重みを割り当てるのに用いられることができる関係を提供する。ここで、同じ検出器行において再ビン化された検出値がu座標によりパラメータ化され、
が成り立つ。また、I0は、引数としてのソース角度と共に管電流に比例する。再ビン化された検出器の投影角度は、α0である。
に基づき、投影角度α0により規定される再ビン化された投影の再ビン化された検出器の単一の検出器行に沿って配置される再ビン化された検出値に関する中間的な変調重みを平均化することにより決定されることができる。
により表されることができる。
Claims (15)
- 対象物を撮像するコンピュータ断層撮影装置であって、
撮像される前記対象物を受ける撮像領域と、
前記撮像領域において前記対象物を横断する変調された放射線を生成する放射線源と、
前記対象物を横断した後の前記放射線に基づき、検出値を生成する検出器と、
前記対象物を異なる方向に横断した放射線に基づき検出値を生成するため、前記検出値を生成する間、互いに対して前記放射線源及び前記対象物を移動させる移動ユニットと、
前記放射線の変調に基づき、前記検出値を重み付けするための変調重みを提供する重み提供ユニットと、
前記対象物の画像を再構成する再構成ユニットであって、前記再構成ユニットが、前記提供された変調重みに基づき前記検出値を重み付けし、前記重み付けされた検出値から前記対象物の前記画像を再構成するよう構成される、再構成ユニットとを有する、コンピュータ断層撮影装置。 - 前記コンピュータ断層撮影装置が、前記対象物が配置される対象物テーブルを有し、前記移動ユニットは、前記対象物テーブルの周りで前記放射線源を回転させるよう構成され、前記放射線の強度が、前記対象物テーブルの下より前記対象物テーブルの上で低いよう、前記放射線源が構成される、請求項1に記載のコンピュータ断層撮影装置。
- 前記重み提供ユニットが、検出値のノイズ分散を決定し、反転ノイズ分散に基づき前記検出値に関する前記変調重みを提供するよう構成される、請求項1に記載のコンピュータ断層撮影装置。
- 前記放射線源が、前記生成された放射線の強度を変調するよう構成され、前記重み提供ユニットは、前記生成された放射線の前記変調された強度に基づき、検出値に関する変調重みを決定するよう構成される、請求項1に記載のコンピュータ断層撮影装置。
- 前記変調された放射線が円錐であるよう、前記放射線源が、前記変調された放射線を生成するよう構成され、前記重み提供ユニットは更に、前記個別の検出値が依存する前記放射線の円錐角度に基づき、前記検出値を重み付けするコーン重みを提供するよう構成される、請求項1に記載のコンピュータ断層撮影装置。
- 前記変調された放射線が発散するよう、前記放射線源が前記変調された放射線を生成するよう構成され、前記コンピュータ断層撮影装置が更に、前記発散する放射線に基づき生成される前記検出値を再ビン化し、再ビン化された投影を形成する再ビン化ユニットを有し、
前記重み提供ユニットは、再ビン化された投影の前記検出値の少なくとも一部に関する中間的な変調重み付けを決定するよう構成され、前記中間的な変調重みが、前記放射線の変調に依存し、
前記重み提供ユニットは、前記再ビン化された投影の前記再ビン化された検出値の少なくとも一部に関する前記中間的な変調重みの平均である平均変調重みを、前記再ビン化された投影に関して決定するよう構成され、
前記平均変調重みが、前記再ビン化された投影の前記検出値に関する前記提供された変調重みである、請求項1に記載のコンピュータ断層撮影装置。 - 前記移動ユニットが、前記検出値を生成する間、回転軸の周りで互いに対して前記放射線源及び前記撮像領域を回転させるよう構成され、前記再ビン化された投影の前記再ビン化された検出値の少なくとも一部は、前記回転軸に対して垂直な線に沿って構成される再ビン化された検出値である、請求項6に記載のコンピュータ断層撮影装置。
- 前記コンピュータ断層撮影装置が更に、再構成される関心領域を選択する関心領域選択ユニットを有し、前記再ビン化された検出値の少なくとも一部は、前記選択された関心領域を横断した放射線に基づき生成された前記再ビン化された検出値の一部である、請求項6に記載のコンピュータ断層撮影装置。
- 前記重み提供ユニットが更に、前記再ビン化された検出値の少なくとも一部に関する前記中間的な変調重みを加重平均することにより、前記平均変調重みを決定するよう構成され、より中央の前記関心領域を横断した放射線に依存する再ビン化された検出値の中間的な変調重みが、より周縁部の前記関心領域を横断した放射線に依存する再ビン化された検出値の中間的な変調重みより大きな重みを受けるよう、前記中間的な変調重みは、平均化の間、重み付けされる、請求項6に記載のコンピュータ断層撮影装置。
- 前記重み提供ユニットが更に、前記再ビン化された検出値の少なくとも一部の前記中間的な変調重みを加重平均することにより、前記平均変調重みを決定するよう構成され、前記中間的な変調重みは、関心前記領域の交差領域のサイズ及び前記個別の再ビン化された検出値が依存する前記放射線に基づき、平均化の間、重み付けされる、請求項8に記載のコンピュータ断層撮影装置。
- 対象物の画像を生成する撮像装置であって、前記撮像装置が、取得ユニットにより生成される検出値を処理するよう構成され、
撮像される前記対象物を受ける撮像領域と、
前記撮像領域において前記対象物を横断する変調された放射線を生成する放射線源と、
前記対象物を横断した後の前記放射線に基づき、検出値を生成する検出器と、
前記対象物を異なる方向に横断した放射線に基づき検出値を生成するため、前記検出値を生成する間、互いに対して前記放射線源及び前記対象物を移動させる移動ユニットとを有し、
前記撮像装置が、
前記放射線の変調に基づき、前記検出値を重み付けするための変調重みを提供する重み提供ユニットと、
前記対象物の画像を再構成する再構成ユニットであって、前記再構成ユニットが、前記提供された変調重みに基づき前記検出値を重み付けし、前記重み付けされた検出値から前記対象物の前記画像を再構成するよう構成される、再構成ユニットとを有する、撮像装置。 - 対象物を撮像するためのコンピュータ断層撮影方法において、
放射線源により、撮像領域における対象物を横断する変調された放射線を生成するステップと、
検出器により、前記対象物を横断した後の前記放射線に基づき、検出値を生成するステップと、
移動ユニットにより、前記対象物を異なる方向に横断した放射線に基づき検出値を生成するため、前記検出値を生成する間、互いに対して前記放射線源及び前記対象物を移動させるステップと、
重み提供ユニットにより、前記放射線の変調に基づき、前記検出値に関する重みを提供するステップと、
再構成ユニットにより、前記提供された変調重みに基づき、前記検出値を重み付けするステップと、
前記再構成ユニットにより、前記重み検出値から前記対象物の画像を再構成するステップとを有する、コンピュータ断層撮影方法。 - 対象物の画像を生成する撮像方法において、前記撮像方法が、取得ユニットにより生成される検出値を処理するよう構成され、前記取得ユニットは、
撮像される前記対象物を受ける撮像領域と、
前記撮像領域において前記対象物を横断する変調された放射線を生成する放射線源と、
前記対象物を横断した後の前記放射線に基づき、検出値を生成する検出器と、
前記対象物を異なる方向に横断した放射線に基づき検出値を生成するため、前記検出値を生成する間、互いに対して前記放射線源及び前記対象物を移動させる移動ユニットとを有し、
前記撮像方法が、
重み提供ユニットにより、前記放射線の変調に基づき前記検出値に関する重みを提供するステップと、
再構成ユニットにより、前記提供された変調重みに基づき前記検出値を重み付けするステップと、
前記再構成ユニットにより、前記重み検出値から前記対象物の画像を再構成するステップとを有する、撮像方法。 - コンピュータプログラムであって、コンピュータ断層撮影装置を制御するコンピュータで実行されるとき、請求項1に記載されるコンピュータ断層撮影装置に、請求項12に記載のコンピュータ断層撮影方法のステップを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。
- コンピュータプログラムであって、撮影装置を制御するコンピュータで実行されるとき、請求項11に記載される撮影装置に、請求項13に記載の撮影方法のステップを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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