JP5389658B2 - 物体を画像化する画像化システム - Google Patents

物体を画像化する画像化システム Download PDF

Info

Publication number
JP5389658B2
JP5389658B2 JP2009534024A JP2009534024A JP5389658B2 JP 5389658 B2 JP5389658 B2 JP 5389658B2 JP 2009534024 A JP2009534024 A JP 2009534024A JP 2009534024 A JP2009534024 A JP 2009534024A JP 5389658 B2 JP5389658 B2 JP 5389658B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
projection
truncated
radiation
truncated projection
determined
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009534024A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010507799A (ja
Inventor
ロラント プロクサ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips NV
Koninklijke Philips Electronics NV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips NV, Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips NV
Publication of JP2010507799A publication Critical patent/JP2010507799A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5389658B2 publication Critical patent/JP5389658B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01TMEASUREMENT OF NUCLEAR OR X-RADIATION
    • G01T1/00Measuring X-radiation, gamma radiation, corpuscular radiation, or cosmic radiation
    • G01T1/29Measurement performed on radiation beams, e.g. position or section of the beam; Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2914Measurement of spatial distribution of radiation
    • G01T1/2985In depth localisation, e.g. using positron emitters; Tomographic imaging (longitudinal and transverse section imaging; apparatus for radiation diagnosis sequentially in different planes, steroscopic radiation diagnosis)
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/42Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/4208Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
    • A61B6/4241Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using energy resolving detectors, e.g. photon counting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48Diagnostic techniques
    • A61B6/482Diagnostic techniques involving multiple energy imaging
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S378/00X-ray or gamma ray systems or devices
    • Y10S378/901Computer tomography program or processor

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
  • Analysing Materials By The Use Of Radiation (AREA)
  • Measurement Of Radiation (AREA)

Description

本発明は、物体を画像化する画像化システム、画像化方法、及びコンピュータプログラムに関する。本発明は、更に、物体の画像を生成する、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。
既知の画像化システムは、物体の打切り(trancated)投影を取得し、これらの打切り投影を使用することにより画像を再構成する。これは、画像アーチファクトをもたらす。これらの既知の画像化システムは、得られていない欠測値を生成し、非打切り(non-trancated)投影を得るように打切り投影を完全にするため、補間技術を使用する。これらの計算された非打切り投影は、近似値に過ぎず、その結果、これらの計算された非打切り投影を使用して再構成される画像は、アーチファクトを含む。
"Efficient correction for CT image artefacts caused by objects extending outside the scan field of view", B. Ohnesorge, T. Flohr, K. Schwarz, J. P. Heiken and K. T. Bae, Med. Phys. 27(1), pp. 39-46 (2000)において、適応された逆投影フィルタを使用して、打切り投影を逆投影することも提案されているが、これらの適応された逆投影フィルタも、再構成画像においてアーチファクトを生成する。
本発明の目的は、打切り投影を用いて画像を生成する画像化システムを提供することであり、これらの画像は、打切り投影を使用して、既知の画像化システムによって生成される画像より少ないアーチファクトしか含まず、すなわち、前記システムは、改善された画質の画像を生成する。更に、対応する画像化方法、対応する画像生成装置、及び対応する画像生成方法が、設けられ得る。
本発明の第1の態様において、物体を画像化する画像化システムが設けられ、該システムは、
多染性放射を放出する多染性放射源と、
物体を通過した後の放射に依存する検出信号を得るエネルギー分解放射検出器と、
異なる方向から前記検出信号を含む打切り投影を得るため、互いに対して相対的に物体及び放射源を移動させる駆動装置と、
打切り投影から物体及び物体内の物質のうちの少なくとも1つのkエッジ成分を決定し、決定されたkエッジ成分から非打切り投影を決定する計算ユニットと、
非打切り投影を使用して、物体を再構成する再構成ユニットと
を有する。
物体を再構成するステップは、物体それ自体、例えば物体自体の材料又は組織を再構成するステップか、又は物体に満たされた物質を再構成するステップであり得、物体は、例えば、物質が満たされるケース又は血管であり、物体、例えばケース又は血管の再構成画像は、物体内の物質の画像である。例えば人間の心臓の血管内の造影剤の再構成画像は、人間の心臓の血管の再構成画像(冠動脈造影)である。物体のみのkエッジ成分が決定される場合、物質は物体内に存在しなくてもよい。
本発明は、物体及び物体内の物質のうちの少なくとも1つのkエッジ成分が、打切り投影から決定され得、非打切り投影がkエッジ成分から決定され得るという考えに基づく。画像が、決定された非打切り投影のみを使用して再構成されるので、再構成画像は、打切り投影を使用する既知の画像化システムによって再構成された画像よりも少ないアーチファクトしか示さず、すなわち、画質は、打切り投影を使用する既知の画像化システムと比較して改善される。
計算ユニットは、好ましくは、各々が検出信号の対応する成分に寄与する、物体又は物体内の物質のうちの少なくとも1つのkエッジ効果、光電効果及びコンプトン効果の組合せとして、打切り投影の検出信号を記載する連立方程式を解くことにより、kエッジ成分を決定する。特に、エネルギー分解放射検出器は、多くのエネルギー分解検出信号を異なるエネルギービンに供給する。これらの異なるエネルギービンは、異なるスペクトル感度を優先して含み、特に各エネルギービンは、検出信号が利用可能であり、関心のある完全なエネルギー範囲の一部である。放射が物体又は物体内の物質のうちの少なくとも1つを通過した後、放射の減衰は、第1のスペクトルを有する光電効果、第2のスペクトルを有するコンプトン効果、及び第3のスペクトルを有する、関心あるエネルギー範囲にkエッジを有する物体又は物体内の物質のうちの少なくとも1つの残りの減衰(kエッジ効果)の組合せとして優先してモデル化される。各検出信号の成分の各々に対する線積分密度(density length product)は、物体及び物体内の物質のうちの少なくとも1つにおいて、少なくともkエッジ成分を得るために解かれる別個の線形系としてモデル化される。少なくとも物体及び物体内の物質のうちの1つのkエッジ成分から、非打切り投影が決定され得、これは、物体を再構成するために使用される。再構成は、従来の再構成方法によって実行され得る。このような連立方程式の使用は、検出信号から、すなわち打切り投影からkエッジ成分を決定すること、及び高品質の非打切り投影からkエッジ成分を決定することを可能にし、再構成画像のアーチファクトの品質は、更に改善される。
複数のエネルギー分解検出信号に対する連立方程式は、好ましくは数値的な方法の使用により解かれる。好ましい方法は、測定のノイズ統計値を考慮に入れる最大尤度推定法である。
更に好ましい実施例において、放射源の発光スペクトル及び検出器のスペクトル感度を考慮するモデルが、使用される。これは、計算された成分、したがってより高い精度の決定された非打切り投影をもたらし、従って最終的に更に改良された品質の再構成画像をもたらす。
好ましい実施例において、多染性放射源は、多染性X線源であり、エネルギー分解放射検出器は、エネルギー分解X線検出器である。X線源及びX線検出器の使用は、kエッジ成分、それゆえ非打切り投影及びこれらの非打切り投影を使用することにより再構成される、更に改善された品質の画像を決定することを可能にする信号対雑音比を含む打切り投影を得ることを可能にする。
好ましくは画像化システムが、第2物体内に存在する第1物体である物体を画像化し、多染性放射源は、第1物体を再構成するのに十分である打切り投影が取得されるように、第1物体のみを照らす。第1物体を再構成するのに十分である打切り投影が得られるように、第1物体のみが照らされるので、物体、例えば患者に与えられる線量全体は低減される。代替として、本実施例において、第1物体のみが再構成されるのに充分である打切り投影が取得されるように照射が制限されるので、放射の強度は、全体の線量を増加させることなく増加され得る。既知の画像化システムが同様に照射を制限する場合、画像は、打切り投影を使用して再構成され得るのみであり、乏しい品質の画像となる。既知の画像化システムによって生成される画質が向上され得る場合、非打切り投影のみが取得されるように、照射の形状が修正されなければならない。すなわち、放射源は、これらの2つの物体の非打切り投影のみが取得されるように、第1物体及び第2物体を照らさなければならないが、これは、物体に与えられる線量、例えば患者に与えられる線量となり、単に第1物体のみが再構成されることを必要とする場合、これは容認できない。対照的に、本発明のこの好ましい実施例は、第1物体及び第2物体に与えられる全体の線量を増加させることなく第1物体の高品質な画像を生成することを可能にする。
更に好ましくは、画像化システムが、第1物体が存在する第2物体内の領域を決定するのに十分な投影を得るための前取得ステップを実行し、多染性放射源が、決定された領域を再構成するのに十分である打切り投影が取得されるように、決定された領域のみを照らす。これは、第1物体が存在する第2物体内の領域を決定することを可能にし、従って、決定された領域を再構成するのに十分である打切り投影が取得されるように、決定された領域のみが照らされることを確かにする。したがって、物体に適用される線量は、第1物体を再構成するために必要とされるより多くないことが確かにされ得る。
画像化システム及び多染性放射源の調節は、画像化システム及び多染性放射源自体において、又は画像化システム及び/若しくは多染性放射源を制御する制御ユニットにおいて実現され得る。
物体を再構成するために必要とされる、すなわち第1物体又は決定された領域を再構成するのに十分である投影の種類、すなわち取得形状は、例えば十分条件から知られる。
十分条件は、例えば第1物体が、第1物体の画像化の間、完全に多染性放射源のビームの範囲内に位置され、すなわち第1物体が測定の間、常にすなわち各投影方向に対して、完全に照らされることである。この十分条件は、アクティブ又はパッシブコリメータを用いることにより、優先して達成される。アクティブコリメータは、第1物体のみが常に多染性放射源のビームの範囲内にあるように、多染性放射源のビームを適応させ、第1物体が常に多染性放射源の放射ビームの範囲内にあることを確実にするため、優先して安全マージンを含む。パッシブコリメータは、測定の間、放射ビームの寸法が固定され、測定の間、第1物体が常に放射ビームの範囲内にあるように多染性放射源の放射ビームをコリメートする。
物体が、物質を含む血管又はケーシング、例えば人間の心臓の血管である場合、物質は、好ましくは造影剤、例えばヨウ素若しくはヨウ素系造影剤又はガドリニウム系造影剤である。
対応する画像化方法及び対応するコンピュータプログラムは、請求項8及び10において規定される。物体の画像を生成するための対応する画像生成装置、対応する画像生成方法及び対応するコンピュータプログラムは、請求項7、9及び11において規定される。本発明の好ましい実施例は、従属請求項において規定される。
請求項1の画像化システム、請求項7の対応する画像生成装置、請求項8の対応する画像化方法、請求項9の対応する画像生成方法、並びに請求項10及び11の対応するコンピュータプログラムは、従属請求項に記載の対応する好ましい実施例を有すると理解されるべきである。
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に記載される実施例から明らかであり、これらを参照して明らかにされるであろう。
図1は、本発明による画像化システムの図表示を示す。 図2aは、非打切り投影を得るための取得形状を概略的に示す。 図2bは、非打切り投影を概略的に示す。 図3aは、打切り投影を得るための取得形状を概略的に示す。 図3bは、本発明による打切り投影と非打切り投影とを概略的に示す。 図4は、多染性X線源のスペクトルを例示的に示す。 図5は、光電効果、コンプトン効果、及び物体内の物質のスペクトルを例示的に示す。
図1に示される画像化システムは、コンピュータ断層撮影システム(CTシステム)である。CTシステムは、z方向と平行して延在する回転軸Rの周りで回転可能なガントリ1を含む。本実施例において、多染性X線放射を放出しているX線管である多染性放射源2は、ガントリ1に取り付けられる。X線源2は、本実施例においてX線管2により生成される放射から円錐放射ビーム4を形成するコリメータ装置3を備える。放射は、本実施例において円筒状である検査ゾーン5の関心領域において、物体(図示略)例えば患者又は人間の心臓の血管を横断する。検査ゾーン5を横断した後、X線ビーム4は、エネルギー分解放射検出器であって、本実施例では、ガントリ1に取り付けられる二次元の検出器であるエネルギー分解X線検出器ユニット6に入射する。画像化システムは、2つのモーター7、8を有する駆動装置を備える。ガントリ1は、好ましくは、モーター7により一定であるが調整可能な角速度で駆動される。更なるモーター8は、検査ゾーン5の患者テーブルに位置される物体、例えば患者を回転軸R又はz軸の方向と平行に移動させるために設けられる。これらのモーター7、8は、例えば放射源2及び検査ゾーンが螺旋軌道に沿って互いに関連して移動するように、制御ユニット9によって制御される。しかしながら、物体又は検査ゾーン5が移動されず、X線源2のみが回転される、すなわち放射源が円形軌道に沿って物体と関連して移動することもあり得る。更に他の実施例において、コリメータ装置3は、ファンビームを形成するように適応され得、エネルギー分解X線検出器ユニットは、一次元検出器でもあり得る。
エネルギー分解X線検出器は、例えば入射光子を計数する原理に基づいて動作し、特定のエネルギー域のエネルギー当たり光子の数を示す信号を出力する。このようなエネルギー分解検出器は、例えば、Llopart, XらによるFirst test measurements of a 64k pixel readout chip working in a single photon counting mode", Nucl. Inst.and Meth. A, 509 (1-3): 157-163, 2003、及びLlopart, X.らによるMedipix2: A 64-k pixel readout chip with 55 mum square elements working in a single photon counting mode", IEEE Trans. Nucl. Sci. 49(5): 2279-2283, 2002.に記載される。好ましくは、エネルギー分解検出器は、少なくとも3つの異なるエネルギービンに対して、少なくとも3つのエネルギー分解検出信号を供給するようにされる。しかしながら、CT画像化システムの感度及びノイズロバスト性を強化するため、更に高いエネルギー分解能を有することは、有利である。
検知器ユニット6によって得られるデータは、物体及び物体内に存在し得る物質のうちの少なくとも1つの画像、例えば人間の心臓の血管内の造影剤の画像を生成する画像生成装置10に供給される。
再構成画像は、最終的には画像を表示するディスプレイ11に供給され得る。また、画像生成装置は、好ましくは制御ユニット9により制御される。
物体内の物質は、好ましくは、例えばガドリニウム又はヨウ素を主成分とした造影剤である。
以下では、本発明による物体を画像化する画像化方法の実施例が、更に詳細に述べられるであろう。
まずX線源2が回転軸R又はz方向の周りを回転し、物体は移動されない。すなわちX線源2が物体の周りの円形軌道に沿って移動する。他の実施例では、X線源は、物体と関連して他の軌道、例えば螺旋軌道に沿って移動し得る。X線源2は、本実施例では内部に物質が存在する物体を横切るX線放射を放出する。物質は、例えばヨウ素又はガドリニウム系造影剤のような造影剤であり、前もって注入されている。物体は、例えば人間の心臓の血管であり、造影剤が注入された後、造影剤はこの血管内に存在する。物体及び物体内の物質を通過したX線放射は、検出器6によって検出され、該検出器が検出信号を生成する。X線源2及び検出器6の物体に対する同じ位置に対応し、同時に取得される検出信号は、投影を形成する。打切り投影が取得されるように、取得形状が適応される。
打切り投影及び非打切り投影は、図2a、2b、3a、3bに関連して、より詳細に例示的に記載されるであろう。
図2aは、非打切り投影を得るための取得形状を概略的に示す。放射源2から放出されるビーム4は、第1物体20及び第2物体21を横断した後、検出器6により検出される。検出器6及びビーム4は、第1物体20が存在する第2物体21が完全にビーム4内に位置するような大きさにされる。対応する非打切り投影Pは、図2bに概略的に示され、吸収μは、検出器6における位置Vに依存して示される。位置V及び位置Vにおいて、ビーム4は、物体21を横切らず、その結果、吸収μはゼロである。ビーム4の対応するX線は、位置Vにおいて、吸収μがこの位置Vにおいて最大値を有するように、第1物体21を通る最長可能経路に沿って、第1物体21を横切る。
図3aは、打切り投影を得る取得形状を概略的に示す。放射源2は、第1物体20及び第2物体21を横断する放射ビーム4を生成し、放射ビーム4は、第1物体20及び第2物体21を横断した後、検出器6により検出される。放射ビーム4は、第1物体20が完全に放射ビーム4内に位置されるような大きさにされる。放射ビーム4は、第1物体20を再構成するのに十分である投影が得られるように、更に必要な大きさにされる。更に、放射ビーム4は、第2物体21が完全に放射ビーム4内に位置されるわけではない大きさにされる。好ましくは、第1物体20を再構成するのに十分な投影を依然として取得する間、光線4は、第2物体21に適用される線量が、できる限り小さくなるような大きさにされる。図3bは、図3aに示される取得形状を使用して取得され得る打切り投影Pを概略的に示す。図3bは、検出器6における位置Vに依存する吸収μを示す。検出器位置V及びVにおいて、放射が検出されず、それゆえ検出される吸収μはゼロである。図2bに示される投影Pと比較すると、投影Pにおける投影データは欠落があり、投影Pは、位置V及びVに段差を含むので、投影Pのような打切り投影を使用する第1物体20の再構成は、既知の画像化システムによって実行されるように、対応する再構成画像においてアーチファクトを得る。
図2a、2b、3a、3b、及び対応する記載において、打切り及び非打切り投影は、z軸又は回転軸Rに対して垂直な1つの平面内に例示的に記載される。本実施例において、検出器6は二次元検出器であり、ビーム4はコーンビームである。それゆえ、二次元の投影が取得される。本実施例において、非打切り投影は、それゆえ、例えばz方向に沿う非打切り投影である。
本発明によると、非打切り投影は、計算ユニット12によって取得される打切り投影から決定される。このような非打切り投影を決定するため、第1物体20内の物質のkエッジ成分は、打切り投影、すなわち検出信号から決定される。これは、ここで更に詳細に説明されるであろう。
計算ユニット12への入力は、複数の少なくとも3つのエネルギービンbに対するエネルギー分解検出信号dである。各エネルギービンbは、既知のスペクトル感度D(E)を有する。更に、多染性X線管2の放射スペクトルT(E)は、一般に既知であるか、又は前もって測定され得る。多染性X線管のこのような放射スペクトルT(E)の一例は、図4に図式的に示される。画像生成装置10において、特に計算ユニット12において、検出信号dの生成は、スペクトルP(E)を有する光電効果、スペクトルC(E)を有するコンプトン効果、及び関心あるエネルギー範囲及びスペクトルK(E)のkエッジを有する物質のkエッジ効果の一次結合としてモデル化される。他の実施例において、造影剤のような物質が物体内に存在しない場合、検出信号dの生成は、物体の光電効果、コンプトン効果及びkエッジ効果の一次結合としてモデル化される。
スペクトルP(E)、C(E)及びK(E)は、図5に例示的に示される。
検出信号、及びそれゆえ打切り投影の生成は、以下の一次方程式に従ってモデル化され得る。
Figure 0005389658
ここでρphotocompton、及びρk-edgeは、それぞれ光電効果成分、コンプトン成分及びkエッジ成分の線積分密度である。
少なくとも3つの検出信号d、d、dが検出器6の少なくとも3つのエネルギービンb、b、bに対して利用可能であるので、3つの線積分密度である3つの未知数を有する少なくとも3つの連立方程式が形成され、したがって、これらは、計算ユニット12における既知の数値的な方法によって解かれ得る。3より多くのエネルギービンが利用可能である場合、測定のノイズ統計値を考慮に入れる最大尤度推定手法を使用することが好ましい。通常、エネルギービンは、3つで充分である。しかしながら、感度及びノイズロバスト性を向上させるため、より多くのエネルギービンに対して、より多くの検出信号を有することが好ましい。各エネルギービンは、他のスペクトル感度D(E)を含む。
例えば第1物体20内の物質を横断したX線を検出する各検出信号に対して式(1)を使用することにより、kエッジ線積分密度ρk-edgeが決定され、kエッジ線積分密度ρk-edgeのkエッジ成分は、検出器位置における値のみを有し、ここでX線が検出され、該X線は物質を横断し、物質を含む物体20が完全に放射ビーム4内に位置されるように放射ビーム4が形成されるので、kエッジ成分の決定された線積分密度ρk-edgeは、非打切り投影Pを形成し、これらは図3bに概略的に図示される。
決定された非打切り投影は、再構成ユニット13に送信される。X線源2が物体と関連して移動するので、検出信号、従って決定された非打切り投影は、物体及び異なる角度方向で物体及び物質を横断するX線に対応する。したがって、kエッジ画像は、非打切り投影を形成するρk-edgeのフィルタリングされた逆投影法のような従来のCT再構成方法を使用することにより再構成され得る。再構成ユニット13が、非打切り投影のみを使用するので、第1物体の再構成画像、すなわち第1物体内の物質の画像は、打切り投影を使用する既知の画像化システムにより再構成される画像よりも少ないアーチファクトしか含まない。
物体20が、例えば人間の心臓の血管構造であり、例えば血管構造内の物質が、ヨウ素系又はガドリニウム系造影剤のような造影剤である場合、人間の心臓の血管構造内の造影剤、すなわちこの例において第1物体20(冠動脈造影)である人間の心臓内の血管構造が再構成され得る。
第1物体を再構成するのに十分な投影が得られるように、第1物体20のみが照らされることを必要とするので、図3aに概略的に示されるもののような取得形状が使用され得、これは、再構成画像の品質を低下させることなく第2物体21、例えば患者に適用される全体の線量を減らすことを可能にする。代替として、再構成画像の品質は、図2aに示される取得形状と比較して、第2物体21のより小さい一部のみが照らされるので、第2物体21に適用される全体の線量を増加させることなく、放射ビーム4の強度を増加させることにより更に改善され得る。
本発明は、図面及び前述の記載において詳細に説明及び記載されるが、このような図例及び説明は、説明的又は例示的であるとみなされるべきであり、制限的とみなされるべきではない。本発明は、開示された実施例に制限されない。
物体、特に第1物体は、物体全体又は物体の一部のみであり得る。物体のこの部分は、例えばユーザによりあらかじめ定められる関心領域であり得る。物体内の物質のkエッジ成分を決定する代わりに、物体自体のkエッジ成分が、非打切り投影を決定するために決定及び使用され得る。
物体は、いかなる物体であり得、特に物体は、技術的な物体でもあり得る。更に物質は、いかなる物質でもあり得、このkエッジ成分が画像化システムによって決定され得、特にこのkエッジ成分が、画像化システムにより検出可能な範囲内に位置される。
開示された実施例に対する他の変形例は、図面、開示及び請求項の研究から、本発明を実施する当業者によって理解され得、達成され得る。
請求項において、「含む」という用語は、他の要素又はステップを除外せず、単数形の表記は、複数形を除外しない。
コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともにか、又は一部として供給される適切な媒体、例えば光ストレージ媒体又はソリッドステート媒体で記憶/配布され得るが、インターネット又は他の有線若しくは無線遠隔通信システムを介するような他の形態でも配布され得る。
請求項のいかなる参照符号も、範囲を制限するとして解釈されるべきではない。

Claims (11)

  1. 物体を画像化する画像化システムであって、
    多色放射を放出する多色放射源と、
    前記物体を通過した後の前記放射に依存するエネルギー分解検出信号を得る、エネルギー分解放射検出器と、
    異なる方向から前記検出信号を含むトランケーテッド投影を得るため、前記物体及び前記放射源を互いに関連して移動させる駆動装置であって、前記トランケーテッド投影が、前記物体の一部への前記多色放射の放出により得られ、前記トランケーテッド投影の投影データは、欠落があり、端部に段差を含む、駆動装置と、
    前記トランケーテッド投影から、前記物体及び前記物体内の物質のうちの少なくとも1つのkエッジ成分の線積分密度を決定し、該決定されたkエッジ成分の線積分密度から非トランケーテッド投影を決定する計算ユニットと、
    前記非トランケーテッド投影を使用して、前記物体を再構成する再構成ユニットとを有する、画像化システム。
  2. 前記計算ユニットが、前記物体又は前記物体内の物質のうちの少なくとも1つのkエッジ効果、光電効果、及びコンプトン効果の組み合わせであって、各々が前記検出信号の対応する成分に寄与する組み合わせとして、前記トランケーテッド投影の検出信号を記載する連立方程式を解くことにより、前記kエッジ成分の線積分密度を決定する、請求項1に記載の画像化システム。
  3. 前記計算ユニットが、前記放射源の放出スペクトル及び前記検出器のスペクトル感度を考慮するモデルを使用する、請求項2に記載の画像化システム。
  4. 前記多色放射源は、多色X線源であり、前記エネルギー分解放射検出器がエネルギー分解X線検出器である、請求項1に記載の画像化システム。
  5. 前記画像化システムが、第2物体内に存在する第1物体である前記物体を画像化し、前記多色放射源は、前記第1物体を再構成するのに十分であるトランケーテッド投影が取得されるように、第1物体のみを照らす、請求項1に記載の画像化システム。
  6. 前記画像化システムは、前記第1物体が存在する前記第2物体内の領域を決定するのに十分な投影を得るため、前取得ステップを実行し、
    前記多色放射源が、前記決定された領域を再構成するのに十分であるトランケーテッド投影が取得されるように、前記決定された領域のみを照らす、請求項5に記載の画像化システム。
  7. 物体の画像を生成する画像生成装置であって、前記画像生成装置が、検出信号を含むトランケーテッド投影を備え、前記トランケーテッド投影が、前記物体及び多色放射を放出する多色放射源を互いに関連して移動させることによって異なる方向から取得され、前記検出信号が、前記物体を通過した後の前記放射に依存して、エネルギー分解放射検出器により得られ、前記トランケーテッド投影が、前記物体の一部への前記多色放射の放出により得られ、前記トランケーテッド投影の投影データは、欠落があり、端部に段差を含み、
    前記トランケーテッド投影から、前記物体及び前記物体内の物質のうちの少なくとも1つのkエッジ成分の線積分密度を決定し、該決定されたkエッジ成分の線積分密度から非トランケーテッド投影を決定する計算ユニットと、
    前記非トランケーテッド投影を使用して、前記物体を再構成する再構成ユニットとを有する、画像生成装置。
  8. 多色放射源によって多色放射を放出するステップと、
    物体を通過した後の前記放射に依存する検出信号をエネルギー分解放射検出器により取得するステップと、
    異なる方向から、前記検出信号を含むトランケーテッド投影を得るため、前記物体及び前記放射源を駆動装置により互いに関連して移動させるステップであって、前記トランケーテッド投影が、前記検出器信号を有し、前記トランケーテッド投影は、前記物体の一部への前記多色放射の放出により得られ、前記トランケーテッド投影の投影データが、欠落があり、端部に段差を含む、ステップと、
    前記トランケーテッド投影から、前記物体及び前記物体内の物質のうちの少なくとも1つのkエッジ成分の線積分密度を決定し、計算ユニットにより、前記決定されたkエッジ成分の線積分密度から非トランケーテッド投影を決定するステップと、
    前記非トランケーテッド投影を使用して、再構成ユニットにより前記物体を再構成するステップとを有する、物体を画像化する画像化方法。
  9. 検出信号を含むトランケーテッド投影を供給し、前記トランケーテッド投影が、物体及び多色放射を放出する多色放射源を、互いに関連して移動させることによって、異なる方向から得られ、前記物体を通過した後の放射に依存する前記検出信号が、エネルギー分解放射検出器により得られ、前記トランケーテッド投影が、前記物体の一部への前記多色放射の放出により得られ、前記トランケーテッド投影の投影データは、欠落があり、端部に段差を含む、物体の画像を生成する画像生成方法であって、
    前記トランケーテッド投影から前記物体及び前記物体内の物質の少なくとも1つのkエッジ成分の線積分密度を決定するステップと、
    計算ユニットによって、前記決定されたkエッジ成分の線積分密度から非トランケーテッド投影を決定するステップと、
    再構成ユニットにより、前記非トランケーテッド投影を使用して、前記物体を再構成するステップとを有する画像生成方法。
  10. 請求項1に記載の画像化システムを制御するコンピュータ上で実行されたとき、請求項8に記載の画像化方法のステップをコンピュータに実行させるプログラムコード手段を含む、物体を画像化するコンピュータプログラム。
  11. 請求項7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、請求項9に記載の画像生成方法のステップをコンピュータに実行させるプログラムコード手段を含む、物体の画像を生成するコンピュータプログラム。
JP2009534024A 2006-10-27 2007-10-24 物体を画像化する画像化システム Active JP5389658B2 (ja)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP06123092 2006-10-27
EP06123092.6 2006-10-27
PCT/IB2007/054315 WO2008050298A2 (en) 2006-10-27 2007-10-24 Imaging system for imaging an object

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010507799A JP2010507799A (ja) 2010-03-11
JP5389658B2 true JP5389658B2 (ja) 2014-01-15

Family

ID=39324984

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009534024A Active JP5389658B2 (ja) 2006-10-27 2007-10-24 物体を画像化する画像化システム

Country Status (6)

Country Link
US (1) US7852978B2 (ja)
EP (1) EP2078216B1 (ja)
JP (1) JP5389658B2 (ja)
CN (2) CN101529275A (ja)
RU (1) RU2444764C2 (ja)
WO (1) WO2008050298A2 (ja)

Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102065771B (zh) * 2008-06-23 2013-07-10 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于k边成像的医学X射线检查装置和方法
CN103370764B (zh) * 2010-12-16 2016-12-21 皇家飞利浦电子股份有限公司 具有耐熔中间层和vps 焦点轨迹的阳极盘元件
US9928585B2 (en) * 2011-01-27 2018-03-27 Koninklijke Philips N.V. Spectral imaging
EP2813841B1 (en) * 2012-02-06 2018-04-11 Hitachi High-Technologies Corporation X-ray inspection device and inspection method
JP6305692B2 (ja) * 2013-05-28 2018-04-04 キヤノンメディカルシステムズ株式会社 X線診断装置
CN105093342B (zh) * 2014-05-14 2017-11-17 同方威视技术股份有限公司 螺旋ct系统及重建方法
CN106456094B (zh) * 2014-06-04 2020-03-24 皇家飞利浦有限公司 用于生成对象的图像的成像系统
CN104323789B (zh) * 2014-09-25 2017-08-25 沈阳东软医疗系统有限公司 一种ct扫描图像重建方法及ct扫描仪
US10420519B2 (en) * 2014-11-06 2019-09-24 Koninklijke Philips N.V. Computed tomography system
KR101725099B1 (ko) * 2014-12-05 2017-04-26 삼성전자주식회사 컴퓨터 단층 촬영장치 및 그 제어방법
EP3632325A1 (en) * 2018-10-04 2020-04-08 Koninklijke Philips N.V. System for providing a spectral image

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5485492A (en) * 1992-03-31 1996-01-16 Lunar Corporation Reduced field-of-view CT system for imaging compact embedded structures
JPH10155781A (ja) * 1996-11-29 1998-06-16 Shimadzu Corp X線ct装置
US6246742B1 (en) * 1999-06-22 2001-06-12 General Electric Company Local CT image reconstruction with limited x-ray exposure
DE19954664B4 (de) * 1999-11-13 2006-06-08 Smiths Heimann Gmbh Vorrichtung zur Bestimmung von kristallinen und polykristallinen Materialien eines Gegenstandes
DE19954662B4 (de) * 1999-11-13 2004-06-03 Smiths Heimann Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Detektieren von unzulässigen Reisegepäckgegenständen
CN1300938A (zh) * 1999-12-22 2001-06-27 上海交通大学 X-ct有限角投影数据图象重建方法
US6797257B2 (en) * 2001-06-26 2004-09-28 The Board Of Trustees Of The University Of Illinois Paramagnetic polymerized protein microspheres and methods of preparation thereof
US7050529B2 (en) * 2002-07-23 2006-05-23 Ge Medical Systems Global Technolgy Company, Llc Methods and apparatus for performing a computed tomography scan
RU2310189C2 (ru) * 2003-06-27 2007-11-10 Университет Тсингхуа Система досмотра багажа с использованием гамма-излучения
DE10352013B4 (de) * 2003-11-07 2008-02-07 Siemens Ag Verfahren und Vorrichtung zur ortsaufgelösten Bestimmung der Elementkonzentrationen in Untersuchungsobjekten
US20060014938A1 (en) * 2004-07-14 2006-01-19 Groman Ernest V Stable aqueous colloidal lanthanide oxides
EP1846752A2 (en) * 2005-02-01 2007-10-24 Koninklijke Philips Electronics N.V. Apparatus and method for correction or extension of x-ray projections
EP1928318B1 (en) * 2005-09-22 2013-01-23 Philips Intellectual Property & Standards GmbH Quantitative material decomposition for spectral ct

Also Published As

Publication number Publication date
RU2444764C2 (ru) 2012-03-10
RU2009120000A (ru) 2010-12-10
WO2008050298A3 (en) 2008-07-10
US20090266994A1 (en) 2009-10-29
JP2010507799A (ja) 2010-03-11
CN101529275A (zh) 2009-09-09
CN104644198A (zh) 2015-05-27
US7852978B2 (en) 2010-12-14
WO2008050298A2 (en) 2008-05-02
EP2078216A2 (en) 2009-07-15
EP2078216B1 (en) 2015-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5389658B2 (ja) 物体を画像化する画像化システム
US9836859B2 (en) Wide X-ray spectrum photon counting computed tomography
US5485492A (en) Reduced field-of-view CT system for imaging compact embedded structures
US7813472B2 (en) CT imaging system
US20090052621A1 (en) Method and apparatus for basis material decomposition with k-edge materials
JP5869001B2 (ja) 検出値処理装置
JP2010501856A (ja) 動きアーティファクト画像についてのアーティファクト補正
JP2010510514A (ja) 検出ユニットの検出器エネルギー重み関数を決定する装置及び方法
JP2009508616A (ja) Ct画像形成システム
CN107106109A (zh) 计算机断层扫描系统
US8229060B2 (en) Medical X-ray examination apparatus and method for k-edge imaging
US9177397B2 (en) Imaging apparatus
WO2008078231A1 (en) Imaging system for imaging substances present in an object of interest
US20060067460A1 (en) System and method for imaging using monoenergetic X-ray sources
EP2143074A2 (en) Imaging system for imaging a region of interest from energy-dependent projection data
WO2008135897A2 (en) Detection device for detecting radiation and imaging system for imaging a region of interest
US9996951B2 (en) Computerized tomographic image exposure and reconstruction method
EP1618413A1 (en) Attenuation map generation from pet scans

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20101022

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20120530

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20120605

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20120830

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20130214

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20130307

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20130910

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20131009

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5389658

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250