JP2021511129A - 対象物の関心領域のスペクトル画像を再構成するための装置、システム、方法及びコンピュータプログラム - Google Patents
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Abstract
Description
L=D+R
に従って定義されるコスト関数Lに基づき、Dはデータ項であり、Rは正則化項である。好ましくは、正則化項Rは、隣接する画像ピクセルの値を調整し(すなわち、隣接する画像ピクセル値の間の差を小さくし)、再構成されたスペクトル画像のノイズを更に低減するために使用される。正則化項は、例えば、勾配Huber関数又はLaplace-Huber関数とすることができる。適切な正則化項についての他の例は、例えば、J. A. Fesslerによる書籍“Statistical image reconstruction methods for transmission tomography”, Handbook of Medical Imaging, M. Sonka及びJ. M. Fitzpatrick編集, (SPIE, Bellingham, WA, 2000), volume. 2, Chap. 1, pages 1-70 (2000)に存在し得る。
Claims (13)
- 対象物の関心領域のスペクトル画像を再構成するための画像再構成装置であって、
放射線検出器を形成する複数の検出素子の各検出素子及び複数の所定のエネルギービンの各エネルギービンについて検出値を提供するための検出値提供ユニットであり、検出値は、前記関心領域を横断した後に、前記エネルギービンのうち1つにおいて検出素子により検出された放射線を示す、検出値提供ユニットと、
相関値を提供するための相関値提供ユニットであり、相関値は、エネルギービンにおいて検出素子により検出された検出値と、a)前記エネルギービンにおいて他の検出素子により検出された検出値、b)他のエネルギービンにおいて他の検出素子により検出された検出値及びc)他のエネルギービンにおいて前記検出素子により検出された検出値のうち少なくとも1つとの相関を示す、相関値提供ユニットと、
各検出素子及び各エネルギービンについてモデル値を生成するためのモデル値生成ユニットであり、モデル値は、前記関心領域を通る放射線の横断の適合可能モデルに基づいて、且つ、前記モデル値が生成される前記検出素子との前記放射線の相互作用のモデルに基づいて生成される、モデル値生成ユニットと、
前記検出値、前記モデル値及び前記相関値に基づいてスペクトル画像を再構成し、コスト関数を最適化することにより前記スペクトル画像を再構成するように適合されたスペクトル画像再構成ユニットであり、前記コスト関数は、前記モデル値、前記検出値及び前記相関値に基づく、スペクトル画像再構成ユニットと
を含む画像再構成装置。 - 前記相関値提供ユニットは、各検出素子及び各エネルギービンについて少なくとも1つの相関値を提供するように更に適合され、検出素子及びエネルギービンについて提供される相関値は、エネルギービンにおいて検出素子により検出された前記検出値と、a)前記エネルギービンにおいて他の検出素子により検出された検出値、b)他のエネルギービンにおいて他の検出素子により検出された検出値及びc)他のエネルギービンにおいて前記検出素子により検出された検出値のうち少なくとも1つとの相関を示す、請求項1に記載の画像再構成装置。
- 前記相関値提供ユニットは、相関行列を規定する相関値を提供するように適合され、前記スペクトル画像再構成ユニットは、前記相関行列及び前記検出値に基づいて前記スペクトル画像を再構成するように適合される、請求項2に記載の画像再構成装置。
- 検出素子及びエネルギービンについての前記モデル値は、前記エネルギービンにおいて前記検出素子により検出された前記検出値と、前記エネルギービンにおいて他の検出素子により検出された少なくとも1つの検出値との間の相関のモデルに更に基づく、請求項1に記載の画像再構成装置。
- 検出素子との放射線の前記相互作用の前記モデルは、前記検出素子上の異なるエネルギーの放射線の入射に対する前記検出素子の応答を示す検出器の応答関数に基づく、請求項1に記載の画像再構成装置。
- 前記モデル値は、
- 前記コスト関数は、前記モデル値と前記検出値との間の差に基づき、それぞれの差は、エネルギービン及び検出素子についてのモデル値と、前記エネルギービンについて前記検出素子により検出された検出値との間の差として定義される、請求項1に記載の画像再構成装置。
- 前記スペクトル画像再構成ユニットは、罰則付き尤度法に基づいて前記スペクトル画像を再構成するように適合され、前記罰則付き尤度法は、
L=D+R
に従って定義される前記コスト関数Lに基づき、Dはデータ項であり、Rは正則化項である、請求項1に記載の画像再構成装置。 - 当該画像再構成装置は、検出値サブセットを提供するためのサブセット提供ユニットを更に含み、前記検出値サブセットは検出素子サブセットにより規定される、請求項1に記載の画像再構成装置。
- 対象物の関心領域のスペクトル画像を生成するためのイメージングシステムであって、
異なる放射線エネルギーの放射線を生成するための放射線源と、
前記関心領域を横断した後の前記放射線源により生成された前記放射線を検出するための検出器であり、前記検出器は、複数の検出素子を含み、各検出素子は、複数の所定のエネルギービンのそれぞれについて検出値を検出する、検出器と、
請求項1に記載の画像再構成装置と
を含むイメージングシステム。 - 対象物の関心領域のスペクトル画像を再構成するための画像再構成方法であって、
放射線検出器を形成する複数の検出素子の各検出素子及び複数の所定のエネルギービンの各エネルギービンについて検出値を提供するステップであり、検出値は、前記関心領域を横断した後に、前記エネルギービンのうち1つにおいて検出素子により検出された放射線を示す、ステップと、
相関値を提供するステップであり、相関値は、エネルギービンにおいて検出素子により検出された検出値と、a) 前記エネルギービンにおいて他の検出素子により検出された検出値、b)他のエネルギービンにおいて他の検出素子により検出された検出値及びc)他のエネルギービンにおいて前記検出素子により検出された検出値のうち少なくとも1つとの相関を示す、ステップと、
各検出素子及び各エネルギービンについてモデル値を提供するステップであり、モデル値は、前記関心領域を通る放射線の横断の適合可能モデルに基づいて、且つ、前記モデル値が生成される前記検出素子との前記放射線の相互作用のモデルに基づいて生成される、ステップと、
前記検出値、前記モデル値及び前記相関値に基づいてスペクトル画像を再構成するステップと
を含む画像再構成方法。 - 対象物の関心領域のスペクトル画像を再構成するためのコンピュータプログラムであって、
前記コンピュータプログラムは、請求項1に記載の対象物の関心領域のスペクトル画像を再構成するための画像再構成装置に、請求項12に記載の対象物の関心領域のスペクトル画像を再構成するための方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を含み、前記コンピュータプログラムは、システムを制御するコンピュータ上で実行される、コンピュータプログラム。
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