JP5600742B2 - 投射のデータを処理するための装置及び方法 - Google Patents
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Description
発明は、投射の値を処理する装置、投射の値を処理する方法、及び、獲得された投射の値を処理するための対応するコンピュータープログラムに関係する。発明は、さらに、投射の値を処理する装置を具備する関心のある領域をイメージングするためのイメージングシステムに関係する。
例えば、“Principles of Computerized Tomographic Imaging”,Kak,Slaney,IEEE Press,1999(非特許文献1)においては、コンピュータ断層撮影システムが、X線を発生させるためのX線源及び検出器を具備することは、開示されたことである。X線源によって発生させられたX線が、関心のある領域を通じて横断すると共に投射データを獲得するための検出器によって検出される一方で、X線源及び検出器は、関心のある領域のまわりで回転する。関心のある領域のイメージは、再構築のアルゴリズムを使用することによって再構築されるが、それは、例えば、獲得された投射のデータをフィルター処理すると共に逆投射する。再構築されたイメージは、一般には、イメージのアーチファクトを見せる。
− 獲得された投射の値を提供するための獲得された投射の値を提供するユニット、
− 再構築の仮定の考慮の下で獲得された投射の値から第一のイメージを再構築するための再構築ユニット、
− 再構築の仮定の考慮の下で再構築された第一のイメージを通じた投射をシミュレートすることによってシミュレートされた投射の値を決定するためのシミュレートされた投射の値を決定するユニット、
− 獲得された投射の値について不整合の値を決定するための不整合を決定するユニット
:を具備するが、
それにおいて、不整合の値は、獲得された投射の値及びシミュレートされた投射の値を比較することによって、再構築の仮定を備えたそれぞれの獲得された投射の値の不整合の程度を示すものである。
後に続く図面において:
図1は、概略的に及び例示的に投射の値を処理する装置を具備する関心のある領域をイメージングするためのイメージングシステムを示す、
図2は、例示的に関心のある領域をイメージングするためのイメージングの方法を図解するフローチャートを示す、
図3は、概略的に及び例示的に獲得された投射の値のシノグラム(sinogram)を示す、
図4は、概略的に及び例示的に再構築された第一のイメージを示すが、それは、獲得された投射の値を使用することによって再構築されてしまってある、
図5は、概略的に及び例示的に不整合のシノグラムを形成する不整合の値を示す、
図6は、概略的に及び例示的に動きの信号である時間的な不整合の信号を示す、並びに、
図7は、概略的に及び例示的に不整合のイメージを示す。
図1は、図式的に、そして、手本となって、コンピューター断層撮影システムであって、興味がある領域を撮像するためのイメージングシステムを示す。コンピューター断層撮影システムは、z方向と平行して伸びる回転軸Rについて回転ができる構台1を含む。この実施形態(X線管)の放射源2(ある)は、構台1に載置する。放射源2はコリメータ3を備えている。そして、それは、本実施形態において、円錐放射ビーム4を放射源2によって発生する放射から形成する。放射はオブジェクト(図示せず)(例えば患者)及び検査ゾーンに対する関心(対象の範囲内で優先的に位置する)の領域を横断する。そして、それは、本実施形態において、円筒状である。検査ゾーン5を横断した後に、放射ビーム4は検出ユニット6上の事件である。そして、それは二次元の検出面から成る。検出ユニット6は、構台1に載置する。
1. 獲得された投射の値を処理するための投射の値を処理する装置であって、
前記投射の値を処理する装置(10)は、
− 獲得された投射の値を提供するための獲得された投射の値を提供するユニット(12)、
− 再構築の仮定の考慮の下で前記獲得された投射の値から第一のイメージ(29)を再構築するための再構築ユニット(13)、
− 前記再構築の仮定の考慮の下で前記再構築された第一のイメージを通じた投射をシミュレートすることによってシミュレートされた投射の値を決定するためのシミュレートされた投射の値を決定するユニット(14)、
− 前記獲得された投射の値について不整合の値を決定するための不整合を決定するユニット(15)
:を具備する、装置において、
不整合の値は、前記獲得された投射の値及び前記シミュレートされた投射の値を比較することによって、前記再構築の仮定を備えたそれぞれの獲得された投射の値の不整合の程度を示すものである、装置。
前記不整合を決定するユニット(15)は、前記獲得された投射の値及び前記シミュレートされた投射の値の間における差を決定するための差を決定するユニット(16)を具備すると共に、
前記不整合を決定するユニットは、前記決定された差に基づいて前記獲得された投射の値についての不整合の値を決定することに適合させられたものである、
装置。
前記差を決定するユニット(16)は、前記差の高い周波数の成分が、前記差の低い周波数の成分と比べてより抑制されたものであるように、前記差を決定することに適合させられたものである、装置。
前記差を決定するユニット(16)は、前記獲得された投射の値をローパスフィルター処理することに並びに相互のものから前記それぞれのローパスフィルター処理された獲得された投射の値及び前記それぞれの獲得された投射の値に対応する前記シミュレートされた投射の値を減算することによって前記差を決定することに適合させられたものである、装置。
前記差を決定するユニットは、減算の結果を発生させるために相互のものから前記それぞれの獲得された投射の値及び前記それぞれの獲得された投射の値に対応する前記シミュレートされた投射の値を減算することによって並びに前記減算の結果をローパスフィルター処理することによって前記差を決定することに適合させられたものである、装置。
前記差を決定するユニットは、減算の結果を発生させるために相互のものから前記それぞれの獲得された投射の値及び前記それぞれの獲得された投射の値に対応する前記シミュレートされた投射の値を減算することによって、前記獲得された投射の値について決定された前記減算の結果から減算のイメージを再構築することによって、並びに、前記再構築された減算のイメージを通じた投射をシミュレートすることによって、前記差を決定するために適合させられたものである、装置。
前記不整合を決定するユニット(15)は、さらに、獲得された投射の値についてのノイズの値を決定するための及び前記決定されたノイズの値の逆元で前記決定された差に重みをつけるためのノイズに重みをつけるユニット(17)を具備すると共に、
前記不整合を決定するユニット(15)は、前記重みがつけられた差に基づいて獲得された投射の値について前記不整合の値を決定することに適合させられたものである、
装置。
前記不整合を決定するユニット(15)は、前記重みがつけられた差を二乗すること及び前記二乗された重みがつけられた差に基づいて不整合の値を決定することに適合させられたものである、装置。
前記獲得された投射の値は、獲得の時間へ割り当てられてしまってあると共に、
前記投射の値を処理する装置(10)は、さらに、前記それぞれの獲得の時間の前記獲得された投射の値について決定された前記不整合の値へ前記獲得の時間を割り当てることによって時間的な不整合の信号を決定するユニット(18)を具備する、
装置。
前記投射の値を処理する装置は、さらに、不整合のイメージ(28)を発生させるための不整合のイメージを決定するユニット(19)を具備すると共に、
前記不整合のイメージ(28)のイメージの要素について、前記それぞれのイメージの要素に寄与する不整合の値は、加算される、
装置。
前記投射の値を処理する装置(10)は、さらに、前記再構築された第一のイメージ及び前記不整合のイメージをオーバーレイするためのオーバーレイするユニット(20)を具備する、装置。
前記再構築ユニット(13)は、前記獲得された投射の値及び前記再構築の仮定の間における不整合によって引き起こされたイメージのアーチファクトを低減するために前記獲得された投射の値及び前記決定された不整合の値から対象の第二のイメージを再構築することに適合させられたものである、装置。
前記イメージングシステム(1)は、
− 前記関心のある領域の投射の値を獲得するための投射の値の獲得ユニット、及び、
− クレーム1に定義されたような獲得された投射の値を処理するための投射の値を処理する装置(10)
:を具備する、イメージングシステム。
前記投射の値を処理する方法は、後に続くステップ:
− 獲得された投射の値を提供すること、
− 再構築の仮定の考慮の下で前記獲得された投射の値から第一のイメージを再構築すること、
− 前記再構築の仮定の考慮の下で前記再構築された第一のイメージを通じた投射をシミュレートすることによってシミュレートされた投射の値を決定すること、
− 前記獲得された投射の値について不整合の値を決定すること
を具備する、方法において、
不整合の値は、前記獲得された投射の値及び前記シミュレートされた投射の値を比較することによって、前記再構築の仮定を備えたそれぞれの獲得された投射の値の不整合の程度を示すものである、方法。
前記コンピュータープログラムは、クレーム1に定義されたような投射の値を処理する装置にクレーム14に定義されたような投射の値を処理する方法のステップを、前記コンピュータープログラムが、前記投射の値を処理する装置を制御するコンピューターにおいて走らせられるとき、実行することを引き起こすためのプログラムコード手段を具備する、コンピュータープログラム。
Claims (15)
- 獲得された投射の値を処理するための投射の値を処理する装置であって、
前記投射の値を処理する装置は、
獲得された投射の値を提供するための獲得された投射の値を提供するユニット、
再構築の仮定の考慮の下で前記獲得された投射の値から第一のイメージを再構築するための再構築ユニット、
前記再構築の仮定の考慮の下で前記再構築された第一のイメージを通じた投射をシミュレートすることによってシミュレートされた投射の値を決定するためのシミュレートされた投射の値を決定するユニット、
前記獲得された投射の値について不整合の値を決定するための不整合を決定するユニット
を具備する、装置において、
不整合の値は、前記獲得された投射の値及び前記シミュレートされた投射の値を比較することによって、前記再構築の仮定を備えたそれぞれの獲得された投射の値の不整合の程度を示すものであると共に、
前記不整合を決定するユニットは、前記獲得された投射の値及び前記シミュレートされた投射の値の間における差を決定し、前記差の高周波成分が、前記差の低周波成分と比べてより抑制されたものであるようにする、差を決定するユニットを具備すると共に、
前記不整合を決定するユニットは、前記決定された差に基づいて前記獲得された投射の値についての不整合の値を決定することに適合させられたものである、
装置。 - 請求項1に記載の投射の値を処理する装置において、
前記差を決定するユニットは、前記獲得された投射の値をローパスフィルター処理することに並びに相互のものから前記それぞれのローパスフィルター処理された獲得された投射の値及び前記それぞれの獲得された投射の値に対応する前記シミュレートされた投射の値を減算することによって前記差を決定することに適合させられたものである、装置。 - 請求項1に記載の投射の値を処理する装置において、
前記差を決定するユニットは、減算の結果を発生させるために相互のものから前記それぞれの獲得された投射の値及び前記それぞれの獲得された投射の値に対応する前記シミュレートされた投射の値を減算することによって並びに前記減算の結果をローパスフィルター処理することによって前記差を決定することに適合させられたものである、装置。 - 請求項1に記載の投射の値を処理する装置において、
前記差を決定するユニットは、減算の結果を発生させるために相互のものから前記それぞれの獲得された投射の値及び前記それぞれの獲得された投射の値に対応する前記シミュレートされた投射の値を減算することによって、前記獲得された投射の値について決定された前記減算の結果から減算のイメージを再構築することによって、並びに、前記再構築された減算のイメージを通じた投射をシミュレートすることによって、前記差を決定するために適合させられたものである、装置。 - 請求項1に記載の投射の値を処理する装置において、
前記不整合を決定するユニットは、さらに、獲得された投射の値についてのノイズの値を決定するための及び前記決定されたノイズの値の逆元で前記決定された差に重みをつけるためのノイズに重みをつけるユニットを具備すると共に、
前記不整合を決定するユニットは、前記重みがつけられた差に基づいて獲得された投射の値について前記不整合の値を決定することに適合させられたものである、
装置。 - 請求項5に記載の投射の値を処理する装置において、
前記不整合を決定するユニットは、前記重みがつけられた差を二乗すること及び前記二乗された重みがつけられた差に基づいて不整合の値を決定することに適合させられたものである、装置。 - 請求項1に記載の投射の値を処理する装置において、
前記獲得された投射の値は、獲得の時間へ割り当てられてしまってあると共に、
前記投射の値を処理する装置は、さらに、前記それぞれの獲得の時間の前記獲得された投射の値について決定された前記不整合の値へ前記獲得の時間を割り当てることによって時間的な不整合の信号を決定するユニットを具備する、
装置。 - 請求項1に記載の投射の値を処理する装置において、
前記投射の値を処理する装置は、さらに、不整合のイメージを発生させるための不整合のイメージを決定するユニットを具備すると共に、
前記不整合のイメージのイメージの要素について、前記それぞれのイメージの要素に寄与する不整合の値は、加算される、
装置。 - 請求項8に記載の投射の値を処理する装置において、
前記投射の値を処理する装置は、さらに、前記再構築された第一のイメージ及び前記不整合のイメージをオーバーレイするためのオーバーレイするユニットを具備する、装置。 - 請求項1に記載の投射の値を処理する装置において、
前記再構築ユニットは、前記獲得された投射の値及び前記再構築の仮定の間における不整合によって引き起こされたイメージのアーチファクトを低減するために前記獲得された投射の値及び前記決定された不整合の値から対象の第二のイメージを再構築することに適合させられたものである、装置。 - 関心のある領域をイメージングするためのイメージングシステムであって、
前記イメージングシステムは、
前記関心のある領域の投射の値を獲得するための投射の値の獲得ユニット、及び、
請求項1に記載の獲得された投射の値を処理するための投射の値を処理する装置
を具備する、イメージングシステム。 - 獲得された投射の値を処理するための投射の値を処理する方法であって、
前記投射の値を処理する方法は、後に続くステップ、
獲得された投射の値を提供すること、
再構築の仮定の考慮の下で前記獲得された投射の値から第一のイメージを再構築すること、
前記再構築の仮定の考慮の下で前記再構築された第一のイメージを通じた投射をシミュレートすることによってシミュレートされた投射の値を決定すること、
前記獲得された投射の値について不整合の値を決定すること
を具備する、方法において、
不整合の値は、前記獲得された投射の値及び前記シミュレートされた投射の値を比較することによって、前記再構築の仮定を備えたそれぞれの獲得された投射の値の不整合の程度を示すものであると共に、
前記獲得された投射の値及び前記シミュレートされた投射の値の間における差は、前記差の高い周波数の成分が、前記差の低い周波数の成分と比べてより抑制されたものであるように、決定されると共に、
前記獲得された投射の値についての不整合の値は、前記決定された差に基づいて決定される、
方法。 - 関心のある領域をイメージングするためのイメージング方法において、
前記イメージング方法は、後に続くステップ、
前記関心のある領域の投射の値を獲得すること、及び、
請求項12に定義されたような獲得された投射の値を処理すること
を具備する、イメージング方法。 - 獲得された投射の値を処理するためのコンピュータープログラムであって、
前記コンピュータープログラムは、請求項1に記載の投射の値を処理する装置に請求項12に記載の投射の値を処理する方法のステップを、前記コンピュータープログラムが、前記投射の値を処理する装置を制御するコンピューターにおいて走らせられるとき、実行することを引き起こすためのプログラムコード手段を具備する、コンピュータープログラム。 - 関心のある領域をイメージングするためのコンピュータープログラムにおいて、
前記コンピュータープログラムは、前記コンピュータープログラムが前記イメージングシステムを制御するコンピューターにおいて走らせられるとき、請求項11に定義されたようなイメージングシステムが請求項13に定義されたようなイメージング方法のステップを実行することを引き起こすためのプログラムコード手段を具備する、コンピュータープログラム。
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