JP2019535009A5

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Info

Publication number: JP2019535009A5
Application number: JP2019516636A
Authority: JP
Filing date: 2017-09-25
Publication date: 2020-11-12
Anticipated expiration: 2037-09-25

Claims

画像再構成方法を実行するためにコンピュータによって読み取り可能かつ実行可能な命令を格納する非一時的記憶媒体であって、前記画像再構成方法は、
イメージングデータの反復再構成を実行して、再構成された画像で終わる一連の更新画像を生成するステップと、
前記反復再構成の間、前記反復再構成が前記再構成された画像で終了する前に、前記反復再構成によって生成された更新画像と、前記反復再構成のパラメータとのうちの少なくとも１つを、前記反復再構成とは別の調整プロセスを使用して調整するステップとを含む、非一時的記憶媒体。
前記反復再構成は、エッジ保存閾値を有するエッジ保存正則化事前分布を含み、
前記調整プロセスは、前記反復再構成のより前の反復と比較して、前記反復再構成のより後の反復について、勾配急峻度が高いとエッジ保存が適用されて、勾配急峻度を低減するよう前記エッジ保存閾値を調整することを含む、請求項１に記載の非一時的記憶媒体。
前記エッジ保存正則化事前分布は、エッジ保存閾値γの増大に伴いエッジ保存が増大する当該エッジ保存閾値γを有する相対差事前分布を含み、
前記調整プロセスは、前記反復再構成の反復回数の増加に伴い前記エッジ保存閾値γを減少させることを含む、請求項２に記載の非一時的記憶媒体。
前記エッジ保存正則化事前分布は、下式に比例する相対差事前分布を含み、

ここで、γは前記エッジ保存閾値であり、ｆ_ｉ及びｆ_ｊは画像ピクセル又はボクセルであり、
前記調整プロセスは、前記反復再構成の反復回数の増加に伴い前記エッジ保存閾値γを減少させることを含む、請求項２に記載の非一時的記憶媒体。
前記調整プロセスは、
前記反復再構成における最後の再構成された画像より前の現在の更新画像の各ピクセル、ボクセル、又は領域について、前記現在の更新画像よりも前の複数の更新画像にわたるピクセル、ボクセル、又は領域の値の展開がアーチファクト特徴基準を満たすか否かを決定することと、
展開が前記アーチファクト特徴基準を満たす前記現在の更新画像の全てのピクセル、ボクセル、又は領域に対して局所的ノイズ抑制動作を実行し、展開が前記アーチファクト特徴基準を満たさない前記現在の更新画像の全てのピクセル、ボクセル、又は領域に対して前記局所的ノイズ抑制動作を実行しないこととを含む、請求項１に記載の非一時的記憶媒体。
前記決定することは、
前記反復再構成の反復ｋ及び反復ｌにおけるそれぞれの更新画像間のボクセルごとの又はピクセルごとの差又は絶対差を含む第１の差画像を計算することと、
前記反復再構成の反復ｍ及び反復ｎにおけるそれぞれの更新画像間のボクセルごとの又はピクセルごとの差又は絶対差を含む第２の差画像を計算することと、
前記第１の差画像と第２の差画像とのボクセルごとの又はピクセルごとの比率を含む比率画像を計算することと、
前記現在の更新画像の各ピクセル、ボクセル、又は領域の前記展開が前記アーチファクト特徴基準を満たすか否かを、前記比率画像の対応するピクセル、ボクセル、又は領域が前記アーチファクト特徴基準を満たすか否かを決定することによって決定することとを含む、請求項５に記載の非一時的記憶媒体。
前記決定することは、
前記現在の更新画像の各ピクセル、ボクセル、又は領域について差比率を計算することを含み、

ここで、Δｆ^{（ｋ，ｌ）}は、反復ｋ及び反復ｌにおけるそれぞれの更新画像内の対応するピクセル、ボクセル、又は領域の値の差又は値の絶対差であり、Δｆ^{（ｍ，ｎ）}は、反復ｍ及び反復ｎにおけるそれぞれの更新画像内の対応するピクセル、ボクセル、又は領域の値の差又は値の絶対差であり、
前記決定することはさらに、前記現在の更新画像の各ピクセル、ボクセル、又は領域の前記展開が前記アーチファクト特徴基準を満たすか否かを、対応する前記差比率が前記アーチファクト特徴基準を満たすか否かを決定することによって決定することを含む、請求項５に記載の非一時的記憶媒体。
前記局所的ノイズ抑制動作は、展開が前記アーチファクト特徴基準を満たす前記現在の更新画像のピクセル、ボクセル、又は領域の値を、より前の更新画像の対応するピクセル、ボクセル、又は領域の値で置き換えることを含む、請求項５から７のいずれか一項に記載の非一時的記憶媒体。
前記局所的ノイズ抑制動作は、展開が前記アーチファクト特徴基準を満たす前記現在の更新画像のピクセル、ボクセル、又は領域の値を、前記現在の更新画像の隣接する複数のピクセル又はボクセルの集合値で置き換えることを含む、請求項５から７のいずれか一項に記載の非一時的記憶媒体。
前記イメージングデータは、陽電子放出断層撮影（ＰＥＴ）イメージングデータ、単一光子放出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）イメージングデータ、及び透過型コンピュータ断層撮影（ＣＴ）イメージングデータのうちの１つを含む、請求項１から９のいずれか一項に記載の非一時的記憶媒体。
イメージングデータの反復再構成を実行して、再構成された画像で終わる一連の更新画像を生成するようプログラムされたコンピュータと、
前記再構成された画像を表示するよう前記コンピュータと動作可能に接続されているディスプレイとを含む画像再構成装置であって、
前記コンピュータはさらに、複数の動作によって、前記反復再構成における最後の前記再構成された画像より前の前記反復再構成の現在の更新画像を調整するようプログラムされており、前記複数の動作は、
前記現在の更新画像の各ピクセル、ボクセル、又は領域について、前記反復再構成における前記現在の更新画像よりも前の複数の更新画像にわたるピクセル、ボクセル、又は領域の値の展開がアーチファクト特徴基準を満たすか否かを決定することと、
展開が前記アーチファクト特徴基準を満たす前記現在の更新画像の全てのピクセル、ボクセル、又は領域に対して局所的ノイズ抑制動作を実行し、展開が前記アーチファクト特徴基準を満たさない前記現在の更新画像の全てのピクセル、ボクセル、又は領域に対して前記局所的ノイズ抑制動作を実行しないこととを含む、画像再構成装置。
前記決定することは、
前記反復再構成の反復ｋ及び反復ｌにおけるそれぞれの更新画像間のボクセルごとの又はピクセルごとの差又は絶対差を含む第１の差画像を計算することと、
前記反復再構成の反復ｍ及び反復ｎにおけるそれぞれの更新画像間のボクセルごとの又はピクセルごとの差又は絶対差を含む第２の差画像を計算することと、
前記第１の差画像と第２の差画像とのボクセルごとの又はピクセルごとの比率を含む比率画像を計算することと、
前記現在の更新画像の各ピクセル、ボクセル、又は領域の前記展開が前記アーチファクト特徴基準を満たすか否かを、前記比率画像の対応するピクセル、ボクセル、又は領域が前記アーチファクト特徴基準を満たすか否かを決定することによって決定することとを含む、請求項１１に記載の画像再構成装置。
前記決定することは、
前記現在の更新画像の各ピクセル、ボクセル、又は領域について差比率Δｆ^{（ｍ，ｎ）}／Δｆ^{（ｋ，ｌ）}を計算することを含み、ここで、Δｆ^{（ｋ，ｌ）}は、反復ｋ及び反復ｌにおけるそれぞれの更新画像内の対応するピクセル、ボクセル、又は領域の値の差又は値の絶対差であり、Δｆ^{（ｍ，ｎ）}は、反復ｍ及び反復ｎにおけるそれぞれの更新画像内の対応するピクセル、ボクセル、又は領域の値の差又は値の絶対差であり、
前記決定することはさらに、前記現在の更新画像の各ピクセル、ボクセル、又は領域の前記展開が前記アーチファクト特徴基準を満たすか否かを、対応する前記差比率が前記アーチファクト特徴基準を満たすか否かを決定することによって決定することを含む、請求項１１に記載の画像再構成装置。
前記局所的ノイズ抑制動作は、展開が前記アーチファクト特徴基準を満たす前記現在の更新画像のピクセル、ボクセル、又は領域の値を、より前の更新画像の対応するピクセル、ボクセル、又は領域の値で置き換えることを含む、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の画像再構成装置。
前記局所的ノイズ抑制動作は、展開が前記アーチファクト特徴基準を満たす前記現在の更新画像のピクセル、ボクセル、又は領域の値を、前記現在の更新画像の隣接する複数のピクセル又はボクセルの集合値で置き換えることを含む、請求項１１から１３のいずれか一項に記載の画像再構成装置。