JP5662467B2 - 4分の1検出器オフセットを使用する高解像度ニューテートスライス再構成の方法及びシステム - Google Patents
4分の1検出器オフセットを使用する高解像度ニューテートスライス再構成の方法及びシステム Download PDFInfo
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Description
[0009]図面を参照すると、
(1)これらの傾斜平面の接続点(図6に例示的に202及び204で示される)は、X線源の半回転だけ隔てられている。
(2)各平面は、2つの接続点を結ぶ線に沿って交わる。
(A)データが、傾斜平面の中への再構成の前にインタリーブされる。
(B)インタリーブされるべく選択されるデータは、従来のNSR/AMPRアルゴリズムで使用されるものと異なる(角度δが異なる)。
(C)アーチファクトを低減するために、インタリーブされていない(標準的解像度)傾斜画像は、傾斜を除く処理時にインタリーブされた(高解像度)傾斜画像と混合することができる。
(D)傾斜を除く処理時に使用されるフィルタリングは、NSR/AMPR法と異なる。
(a)角度γ#及びδ#に基づいて固有の傾斜平面データを選択するステップ(これにより、各傾斜画像に使用されるべきNSRラインが決まる)、
(b)角度γc#及びδc#に基づいて固有の相補傾斜平面データを選択するステップ(これにより、各傾斜画像に使用されるべきNSRラインが決まる)、
(c)NSR補間を実行するステップ、及び
(d)相補データをインタリーブするステップ。
(a)傾斜平面(θi)の中心に対して扇状投影角度αを計算し、
(b)NSR/AMPR補間式を以下のように計算する。
ここで、
RSCはX線源からアイソセンタまでの距離、
ρは扇角度、及び
Sは、スキャナの1回転当たりの相対的テーブル変位
である。
(a)扇状投影角度αは、傾斜平面(θi)の中心視野に対して計算され、
(b)NSR#補間式は以下のように計算され、2つのデータセットが得られる。
Vθi,−1=RSCsinρ(cosαtanγsec(−δ#)+tan(−δ#)sinα)−cosρ(RSCtan(−δ#)+Sα) (3)
Vθi,+1=RSCsinρ(cosαtanγsecδ#+tanδ#sinα)−cosρ(RSCtanδ#+Sα) (4)
[0045]計算された後、アルゴリズムは視野方向に180°移動し、NSR#式(4)が、(θi+π)及び(θi−π)に中心が置かれた傾斜平面に適用される。
Vθi,+1及びVθiーπ,−1 (これら2つのデータセットは同じz位置を有する) (6)
[0047]図7のステップ316に関して、所与のピッチ及び所与の軸方向スライス厚さに対するNSR/AMPRアルゴリズム中の相当するステップで、以下を確認することができる:幾つかの傾斜平面画像が、所定の重み及び幅の台形フィルタを用いてz方向にフィルタリングされること、傾斜していない(軸方向の)1つの画像を作成するための、傾斜を除く処理時に使用される傾斜画像の数は、フィルタの内部にある画像の部分から決定されること、及び、傾斜を除くフィルタの重みは、軸方向画像点(x、y)からの傾斜画像点(x’、y’)のz距離に逆比例すること。
Claims (26)
- 対象をスキャンするヘリカルCTスキャナであって、
焦点を定めるように構築されたX線源及び検出器アレイであって、前記検出器アレイは、前記X線源と共に回転軸で回転するように配置された複数の検出器を含み、前記X線源及び検出器アレイは、ヘリカルスキャン中に、回転軸で回転するよう構成され、該回転軸に平行な方向が、前記対象が該X線源及び検出器アレイに対して相対的に該X線源及び検出器アレイの間を移動する方向である、X線源及び検出器アレイと、
前記回転軸に対して再構成された傾斜スライスを表すように、前記ヘリカルスキャン中に前記検出器アレイによって取得されたデータを処理するように構築され構成されたプロセッサであって、前記傾斜スライスを表すデータは、前記回転軸に対して垂直の平面における傾斜していない画像を補間するために使用される、プロセッサと
を備え、
前記X線源は、前記ヘリカルスキャン中に前記検出器アレイに対して固定焦点を定めるように構築され、前記検出器アレイの前記複数の検出器は、回転中に前記X線源及び回転軸に対して相対的に4分の1検出器オフセットを提供するように配置され、それにより、回転中に180°離れた線をインタリーブでき、
前記傾斜スライスは、複数のセットであって、各セットが180°離れたそれぞれの接続点を有する少なくとも一対の傾斜スライスを含んでいる複数のセットにおいて定められており、かつ、該複数のセットの各セットからのデータは、傾斜面内のデータをインタリーブして面内解像度を増大させるために用いられる
よう構成されているヘリカルCTスキャナ。 - 前記検出器アレイが複数の列の検出器を含む、請求項1に記載のヘリカルCTスキャナ。
- 右回りの固定基準フレームXS、YS、ZSが定められ前記スキャナと関連付けられ、右回りの回転基準フレームX、Y、Zが定められ固定ZS 軸で回転し、それにより回転Y軸が回転X線焦点に接続されるようになり、前記Z軸は前記固定ZS軸と同じであり、前記X軸は前記Y軸と前記Z軸の両方に垂直であり、それにより、それは右回りの基準フレームを形成する、請求項1又は2に記載のヘリカルCTスキャナ。
- 複数の傾斜スライスが再構成され、前記傾斜スライスのそれぞれは、回転X軸に対して角度γによって定められ、前記回転Y軸に対して角度δによって定められ、
前記角度γは、前記ヘリカルスキャンのピッチの関数として選択され、それにより、傾斜スライスを再構成するために使用される全ての視野にわたる中心の線について、前記焦点から前記傾斜スライスまでの距離が最小となる、請求項3に記載のヘリカルCTスキャナ。 - 同じグループのスライスの全てが共通接続点を有するように複数のグループ内で複数のスライスが定められ、該共通接続点は、前記スキャナの前記回転Y軸上の前記焦点に空間的に接続し、
前記同じグループの全てのスライスの前記角度γは同じであり、
前記同じグループの全てのスライスの前記角度δは異なっている、
請求項4に記載のヘリカルCTスキャナ。 - 前記傾斜スライスを定める前記複数のセットの各セットは、180°離れたそれぞれの接続点を有する一対の傾斜スライスからなり、面内解像度を向上させるために、各対からのデータを使用して前記傾斜面内のデータをインタリーブする、請求項5に記載のヘリカルCTスキャナ。
- 前記一対の傾斜スライスは、2つの前記接続点を結ぶ線に沿って交わる、請求項6に記載のヘリカルCTスキャナ。
- インタリーブされた前記データは、前記回転軸に対して高解像度傾斜スライスに再構成され、前記高解像度傾斜スライスを表すデータは、前記回転軸に対して垂直の平面における傾斜していない高解像度画像を補間するのに使用される、請求項6又は7に記載のヘリカルCTスキャナ。
- 前記一対の傾斜スライスの前記傾斜平面の両方の前記角度δが非ゼロである、請求項6から8の何れか一項に記載のヘリカルCTスキャナ。
- 前記一対の傾斜スライスの前記傾斜平面の両方の前記角度δが反対の符号を有する、請求項6から9の何れか一項に記載のヘリカルCTスキャナ。
- 前記一対の傾斜スライスの前記傾斜面の一方の前記角度δがゼロであり、前記傾斜面の他方の前記角度δが非ゼロである、請求項6に記載のヘリカルCTスキャナ。
- 前記ヘリカルスキャンのピッチが2/3未満である、請求項5から11の何れか一項に記載のヘリカルCTスキャナ。
- 前記X線源はX線ビームを供給し、前記スキャナは、更に、前記X線ビームをコリメートするように設定されたコリメータを含み、前記コリメータは、スキャン中に前記対象が曝される線量を低減するように設定された、請求項12に記載のヘリカルCTスキャナ。
- 前記傾斜平面は3つ以上の傾斜平面のセットにおいて定められ、
前記傾斜平面のうちの2つは、180°離れた接続点を有し、かつこれら傾斜平面の前記角度δは非ゼロであり、
前記傾斜平面のうちの残りはインタリーブされず、ゼロでも非ゼロでもありうる前記角度δを有する、請求項5から13の何れか一項に記載のヘリカルCTスキャナ。 - 前記面内解像度を向上させるために、前記一対の傾斜スライスからのデータを使用して前記傾斜平面において前記データをインタリーブするためのプロセッサを更に含む、請求項14に記載のヘリカルCTスキャナ。
- 前記プロセッサは、更に、インタリーブされた前記データをフィルタリングして、フィルタリングされたデータを前記回転軸に対して高解像度傾斜スライスに再構成できるように設定され構成された第1のカーネルと、前記残りの平面からのデータをフィルタリングするように設定され構成された第2のカーネルとを含み、それにより、前記第2のカーネルによって得られるフィルタリングされた前記データをより低いアーチファクト傾斜スライスに再構成できるようになる、請求項14に記載のヘリカルCTスキャナ。
- 前記第1及び第2のカーネルは互いに独立している、請求項16に記載のヘリカルCTスキャナ。
- 前記高解像度傾斜スライス及び低アーチファクト傾斜スライスは、前記回転軸に対して垂直の平面における傾斜していない高解像度画像を補間するのに使用される、請求項17に記載のヘリカルCTスキャナ。
- 前記傾斜平面は3つの平面のセットにおいて定められ、
前記3つの平面のうちの2つの平面は、180°離れた接続点を有しかつ前記角度δは非ゼロであり、
前記3つの平面のうちの別の平面の前記角度δは、ゼロである、請求項5から18の何れか一項に記載のヘリカルCTスキャナ。 - 面内解像度を向上させるために、前記2つの平面からのデータを使用して前記傾斜平面におけるデータをインタリーブするように設定され構成されたプロセッサを更に含む、請求項19に記載のヘリカルCTスキャナ。
- 前記別の平面のデータはインタリーブされない、請求項20に記載のヘリカルCTスキャナ。
- インタリーブされた前記データは、カーネルを用いてフィルタリングされ、次に、前記回転軸に対して高解像度傾斜スライスに再構成され、前記別の平面からの前記データは、別のカーネルを用いてフィルタリングされ、次に、より低いアーチファクト傾斜スライスに再構成される、請求項21に記載のヘリカルCTスキャナ。
- 高解像度のインタリーブされたデータを得るために使用される前記カーネルと、インタリーブされていないデータを得るために使用される前記別のカーネルとは独立している、請求項22に記載のヘリカルCTスキャナ。
- 前記プロセッサは、前記高解像度傾斜スライス及び前記低アーチファクト傾斜スライスを使用して傾斜していない高解像度画像を前記回転軸に対して垂直の平面において補間するように設定された、請求項23に記載のヘリカルCTスキャナ。
- 対象の高解像度のニューテートスライス再構成画像をCTスキャナを用いて生成する方法であって、前記CTスキャナは、固定焦点を定めるように構築されたX線源と、検出器アレイとを備え、該検出器アレイは、前記X線源と共に回転軸で回転するように配置され、4分の1検出器オフセットを提供するように構成された複数の検出器を含み、前記X線源及び検出器アレイは、ヘリカルスキャン中に、回転軸で回転するよう構成され、該回転軸に平行な方向が、前記対象が該X線源及び検出器アレイに対して相対的に該X線源及び検出器アレイの間を移動する方向であり、前記方法は、
固定焦点を用いて前記対象をスキャンして前記対象のヘリカルスキャン投影データを生成するステップと、
インタリーブされるべき選択された傾斜平面に対する投影データを選択するステップであって、前記投影データは傾斜スライスの複数のセットから取得され、各セットが、180°離れた接続点を有する少なくとも2つの傾斜スライスを含んでいる、ステップと、
前記4分の1検出器オフセットにより得られるそれぞれの選択された傾斜平面に対する投影データをインタリーブするステップと、
前記傾斜平面のそれぞれに対するインタリーブされた前記投影データを、カーネルを用いてフィルタリングし再構成して、高解像度傾斜画像を作成するステップと、
前記傾斜画像からのデータを補間して、前記回転軸に対して垂直の平面における傾斜していない画像を表すデータを作成するステップと
を含む、方法。 - 対象の高解像度ニューテートスライス再構成画像をCTスキャナを用いて生成する方法であって、前記CTスキャナは、焦点を定めるように構築されたX線源と、検出器アレイとを備え、該検出器アレイは、前記X線源と共に回転軸で回転するように配置され、4分の1検出器オフセットを提供するように構成された複数の検出器を含み、前記X線源及び検出器アレイは、ヘリカルスキャン中に、回転軸で回転するよう構成され、該回転軸に平行な方向が、前記対象が該X線源及び検出器アレイに対して相対的に該X線源及び検出器アレイの間を移動する方向であり、前記方法は、
固定焦点を用いて前記対象をスキャンして前記対象のヘリカルスキャン投影データを生成するステップと、
インタリーブされるべき選択された傾斜平面に対する投影データ及びインタリーブしない傾斜平面に対する投影データを選択するステップであって、前記投影データは傾斜スライスの複数のセットから取得され、各セットが、180°離れた接続点を有する少なくとも2つの傾斜スライスを含んでいる、ステップと、
前記4分の1検出器オフセットにより得られるそれぞれの選択された傾斜平面に対する投影データをインタリーブするステップと、
前記傾斜平面のそれぞれに対するインタリーブされた前記投影データを、カーネルを用いてフィルタリングし再構成して高解像度傾斜画像を作成するステップと、
特定の傾斜平面に対するインタリーブされていない投影データを、別のカーネルを用いてフィルタリングし再構成してより低いアーチファクト傾斜画像を作成するステップと、
前記傾斜画像からのデータを補間して、前記回転軸に対して垂直の画像平面を表すデータを作成するステップと
を含む、方法。
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