JP5899208B2 - 偏心フラットパネル検出器による、コーンビーム・コンピュータ断層撮影画像形成のための改善された再構成 - Google Patents
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Description
1つの開示された態様によれば、コンピュータ断層撮影(CT)再構成方法は、軸方向の軸の周りの回転面におけるX線源の回転の間に取得された、測定されたコーンビームX線投影データセットから、軸方向に拡大された再構成画像を再構成するステップであって、軸方向に沿って拡大された測定されたコーンビームX線データセットの再構成可能な体積(ボリューム)を含む拡大された体積について実行される再構成するステップと、軸方向に拡大された再構成画像の選択された軸方向のトランケーションにより再構成画像を生成するステップ、を含む。
図6の繰返し再構成方法の実行において、繰返し更新選択処理44が用いられ、1種類の繰返し更新を用いる1以上の繰返しを含む繰り返し再構成が実行され、好ましくは、例示的な代数の繰返し更新IAのような比較的に高速に収束する繰返し更新に続いて、例示的な統計的な最大尤度(ML)繰返し更新IMLのような低速で収束するが良好な再構成特性を示す異なる繰返し更新を用いる1以上の繰返しが後続する。例えば、統計的なMLの繰返し更新IMLは、例示的な代数繰返し更新IAよりも比較的低速であるが、統計的なML繰返し更新MLは、代数的な繰返し更新IAと比較して低い再構成ノイズを提供する。従って、代数の繰返し更新IAを用いる1以上の第一の繰り返しは、最終的な再構成画像に「近い」初期画像を迅速に生成するため、初期化動作42により生成される最初の一様又は一定の体積を処理する。次いで、この初期画像は、投影的なML繰返し更新IMLを採用する1以上のその後の繰返しについて初期画像としての役割を果たす。
処理60,62,64,66,70,72,74により実行されるBPFは、以下の通りである。処理60では、Katsevichタイプの微分が行われ、測定された投影間の仮想的な投影をもつ新たなジオメトリを生成するため、隣接する投影間で有限差分が計算される。例えば3つの投影を含む高次の微分も使用され、潜在的に、新たなジオメトリを古いジオメトリの位置のままにする。これは、冗長重み付けを実行する処理62により後続される。図7の実施の形態では、フィルタ補正逆投影の例において行われたように、冗長重み付け処理62は、投影領域で実行される。代替的に、処理62は、任意の体積領域冗長重み付けモジュール32を開始することで実行される体積領域の冗長重み付けにより置き換えられる。次いで、逆投影のフィルタリングが、処理64,66,70,72,74により実行される。開示されるアプローチでは、ヒルベルトフィルタリングについて複数の異なる方向を通した平均が、再構成される体積におけるヒルベルトフィルタのラインに沿って縞(ストリーク状)のアーチファクト(streak artifact)を軽減するために採用される。係る縞のアーチファクとは、これまで巡回型BPFアルゴリズムにより生成された画像に一般的に存在していた。逆投影フィルタリングは、体積を満たし且つ選択されたフィルタ方向を有するヒルベルトフィルタリングについて平行なラインのセットを定義する処理64、平行なライン方向と相対的な方向に対応して、投影構成を+1又は−1で重み付けする処理66、体積を満たす平行なラインのセットへの逆投影を実行する処理70、体積におけるラインに有限ヒルベルト逆フィルタリングを実行する処理72、ヒルベルトフィルタリングの複数の異なる方向についてステップ処理64,66,70,72を繰り返して、最終的な再構成画像を生成するために平均化される複数の「中間」画像を生成する処理74、を含む。
Claims (12)
- アキシャル軸の周りの回転面におけるx線源の回転の間に取得された、測定されたコーンビームx線投影データセットから、軸方向に拡大された再構成画像を再構成するステップであり、前記再構成は、前記軸方向に沿って拡大された、前記測定されたコーンビームx線投影データセットの再構成可能体積、を有する拡大された体積について実行され、前記測定されたコーンビームx線投影データセットの前記再構成可能体積は、その中で各ボクセルが少なくとも180°の角度範囲にわたり前記測定されたコーンビームのx線投影データセットの投影により調査される体積であり、前記拡大された体積は、前記コーンビームx線投影データセットが吸収を受け得る総体積を少なくとも含む、ステップと、
前記軸方向に拡大された再構成画像の選択された軸方向切り捨てにより、再構成画像を生成するステップと、
を含み、
前記軸方向に拡大された再構成画像は、前記測定されたコーンビームx線投影データセットを含む拡大された投影データセットから再構成され、
前記拡大された投影データセットは、前記測定されたコーンビームx線投影データセットの投影の値を外挿することで、前記測定されたコーンビームx線投影データセットを拡大することで形成される、
コンピュータ断層撮影の再構成方法。 - 前記拡大された投影データセットは、前記測定されたコーンビームx線投影データセットと、前記外挿により形成された、前記測定されたコーンビームx線投影データセットが吸収を受け得る前記総体積に交差する投影を有する更なる投影データセットとを含む、
請求項1記載のコンピュータ断層撮影の再構成方法。 - 前記拡大された体積は、前記拡大された投影データセットの再構成可能な体積を含む、
請求項1又は2記載のコンピュータ断層撮影の再構成方法。 - 前記拡大された体積は、前記測定されたコーンビームx線投影データセットが吸収を受け得る総体積に交差する全ての投影を含む拡大された投影データセットの再構成可能な体積を含む、
請求項1記載のコンピュータ断層撮影の再構成方法。 - 前記測定されたコーンビームx線投影データセットは、偏心ジオメトリで測定されたコーンビームx線投影データセットを含む、
請求項1乃至4の何れか記載のコンピュータ断層撮影の再構成方法。 - 前記再構成は、繰返し再構成を実行することを有し、前記繰返し再構成は、再構成の体積を通して総重みが一定であるように重み付けの正規化を用いて、繰返し更新ステップの間に投影データを体積領域にて重み付けすることを含む、
請求項1乃至5の何れか記載のコンピュータ断層撮影の再構成方法。 - 前記再構成は、第一の収束繰返し更新を用いる1以上の繰返しと、それに後続する、第一の収束繰返し更新とは異なる第二の収束繰返し更新を用いる1以上の繰返しと、を含む繰返し再構成を実行することを含む、
請求項1乃至6の何れか記載のコンピュータ断層撮影の再構成方法。 - 前記再構成は、逆投影フィルタリング(BPF)再構成を実行することを含む、
請求項1乃至6の何れか記載のコンピュータ断層撮影の再構成方法。 - 前記逆投影フィルタリング(BPF)再構成を実行することは、
前記測定されたコーンビームx線投影データセットを、隣接する投影ビューの投影間の有限の差分を含む新たなジオメトリに変換することを含む、
請求項8記載のコンピュータ断層撮影の再構成方法。 - 前記再構成画像を表示するステップを更に含む、
請求項1乃至9の何れか記載のコンピュータ断層撮影の再構成方法。 - 請求項1乃至9の何れか記載のコンピュータ断層撮影の再構成方法を実行するプロセッサ。
- 請求項1乃至9の何れか記載のコンピュータ断層撮影の再構成方法をデジタルプロセッサに実行させる命令を記憶した記録媒体。
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