JP6177800B2 - X線システムにおける減衰画像データおよび位相画像データの生成 - Google Patents
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Description
n=1−δ+iβ
の線積分を用いて
投影近似を使うと、X線ビームの強度はオブジェクトにより、次式に従って減衰させられる。
gEが周期的であるという先験的な知識があるので、有限のフーリエ級数で測定値を展開することが望まれるであろう。もう一つの重要な複雑化要因がより高いエネルギーについて生じる。すなわち、吸収係数のエネルギー依存性がより複雑化する。全吸収を光(photo-)効果とコンプトン(Compton-)効果の寄与に分離することが一般的である。
いくつかの態様を記載しておく。
〔態様1〕
位相画像データを生成する方法であって:
第一のピクセルごとの測定信号値を含む第一のX線画像データを受領する段階と;
第二のピクセルごとの測定信号値を含む第二のX線画像データを受領する段階とを含み、前記第一のX線画像データは第一の測定モードで得られたものであり、前記第二のX線画像データは第一の測定モードとは異なる第二の測定モードで得られたものであり、
当該方法は、
あるピクセルにおける位相値を該ピクセルにおける第一の測定モードで得られた第一の測定信号値および該ピクセルにおける第二の測定モードで得られた第二の測定信号値から決定することによって、前記第一および第二のX線画像データからピクセルごとの位相値を含む位相画像データを決定することを特徴とする、
方法。
〔態様2〕
前記位相値は、測定モードのエネルギー振る舞いをモデル化する感度関数(Φ i ,g E )に基づいて決定される、態様1記載の方法。
〔態様3〕
前記第一のX線画像データが光子エネルギーの第一のスペクトル重み付けを用いて得られたものであり、前記第二のX線画像データが前記第一のスペクトル重み付けとは異なる第二のスペクトル重み付けを用いて得られたものである、態様1または2記載の方法。
〔態様4〕
前記第一および第二のスペクトル重み付けが、光子を計数すること、光子エネルギーを積分することまたは光子エネルギーゆらぎを決定することを含む、態様3記載の方法。
〔態様5〕
前記位相値が、前記位相値についての連立方程式および前記第一および第二の測定信号値を数値的に逆に解くことによって決定される、態様1ないし4のうちいずれか一項記載の方法。
〔態様6〕
前記位相値が、前記位相値を測定モードに基づいて測定信号値に相互に関連付ける経験的モデルに基づいて決定される、態様1ないし5のうちいずれか一項記載の方法。
〔態様7〕
あるピクセルにおける減衰値を該ピクセルにおける第一の測定モードで得られた第一の測定信号値および該ピクセルにおける第二の測定モードで得られた第二の測定信号値から決定する段階をさらに含む、態様1ないし6のうちいずれか一項記載の方法。
〔態様8〕
前記第一のX線画像データおよび前記第二のX線画像データを、異なるスペクトル重みをもって光子を検出するよう適応された一つの検出器を用いて同時に取得することをさらに含む、態様1ないし7のうちいずれか一項記載の方法。
〔態様9〕
前記第一のX線画像データが第一のエネルギー・レベルにおいて得られたものであり、前記第二のX線画像データが前記第一のエネルギー・レベルとは異なる第二のエネルギー・レベルにおいて得られたものである、態様1ないし8のうちいずれか一項記載の方法。
〔態様10〕
前記第一のX線画像データを第一のエネルギー・レベルにおいて格子ベースの差分位相撮像システムを用いて取得し;
前記第二のX線画像データを第二のエネルギー・レベルにおいてかつ同じ格子位置において前記格子ベースの差分位相撮像システムを用いて取得することをさらに含む、
態様1ないし9のうちいずれか一項記載の方法。
〔態様11〕
プロセッサによって実行されるときに態様1ないし10のうちいずれか一項記載の方法の段階を実行するよう適応された、位相画像データを生成するためのコンピュータ・プログラム。
〔態様12〕
態様11記載のコンピュータ・プログラムが記憶されている、コンピュータ可読媒体。
〔態様13〕
態様1ないし10のうちいずれか一項記載の方法を実行するよう適応されたX線システムのためのコントローラ。
〔態様14〕
X線源と;
X線検出器と;
コントローラとを有するX線システムであって、
当該X線システムは、異なる複数の測定モードでX線画像データを得るよう適応されており、
前記コントローラは、異なる測定モードで得られたX線画像データに基づいて位相画像データを生成するよう適応されている、
X線システム。
〔態様15〕
前記X線検出器が、複数の異なる測定モードを実行するよう適応されている、
態様14記載のX線システム。
Claims (13)
- 位相画像データを生成する方法であって:
光子エネルギーの第一のスペクトル重み付けを用いて得られた第一のピクセルごとの測定信号値を含む第一のX線画像データを受領する段階と;
前記第一のスペクトル重み付けとは異なる第二のスペクトル重み付けを用いて得られた第二のピクセルごとの測定信号値を含む第二のX線画像データを受領する段階であって、前記第一のX線画像データは第一の測定モードで得られたものであり、前記第二のX線画像データは第一の測定モードとは異なる第二の測定モードで得られたものである、段階と;
あるピクセルにおける位相値を該ピクセルにおける第一の測定モードで得られた第一の測定信号値および該ピクセルにおける第二の測定モードで得られた第二の測定信号値から決定することによって、前記第一および第二のX線画像データからピクセルごとの位相値を含む位相画像データを決定する段階とを含み、
当該方法は、前記第一および第二の測定モードを同時に実行するよう構成されたX線検出器を使う、
方法。 - 前記位相値は、測定モードのエネルギー振る舞いをモデル化する感度関数に基づいて決定される、請求項1記載の方法。
- 前記第一および第二のスペクトル重み付けが、光子を計数すること、光子エネルギーを積分することまたは光子エネルギーゆらぎを決定することを含む、請求項1記載の方法。
- 位相画像データを生成する方法であって:
第一のピクセルごとの測定信号値を含む第一のX線画像データを受領する段階と;
第二のピクセルごとの測定信号値を含む第二のX線画像データを受領する段階であって、前記第一のX線画像データは第一の測定モードで得られたものであり、前記第二のX線画像データは第一の測定モードとは異なる第二の測定モードで得られたものである、段階と;
あるピクセルにおける位相値を該ピクセルにおける第一の測定モードで得られた第一の測定信号値および該ピクセルにおける第二の測定モードで得られた第二の測定信号値から決定することによって、前記第一および第二のX線画像データからピクセルごとの位相値を含む位相画像データを決定する段階とを含み、
当該方法は、前記第一および第二の測定モードを同時に実行するよう構成されたX線検出器を使い、
前記位相値が、前記位相値についての連立方程式および前記第一および第二の測定信号値を数値的に逆に解くことによって決定される、
方法。 - 位相画像データを生成する方法であって:
第一のピクセルごとの測定信号値を含む第一のX線画像データを受領する段階と;
第二のピクセルごとの測定信号値を含む第二のX線画像データを受領する段階であって、前記第一のX線画像データは第一の測定モードで得られたものであり、前記第二のX線画像データは第一の測定モードとは異なる第二の測定モードで得られたものである、段階と;
あるピクセルにおける位相値を該ピクセルにおける第一の測定モードで得られた第一の測定信号値および該ピクセルにおける第二の測定モードで得られた第二の測定信号値から決定することによって、前記第一および第二のX線画像データからピクセルごとの位相値を含む位相画像データを決定する段階とを含み、
当該方法は、前記第一および第二の測定モードを同時に実行するよう構成されたX線検出器を使い、
前記位相値が、前記位相値を測定モードに基づいて測定信号値に相互に関連付ける経験的モデルに基づいて決定される、
方法。 - あるピクセルにおける減衰値を該ピクセルにおける第一の測定モードで得られた第一の測定信号値および該ピクセルにおける第二の測定モードで得られた第二の測定信号値から決定する段階をさらに含む、請求項1ないし5のうちいずれか一項記載の方法。
- 前記第一のX線画像データおよび前記第二のX線画像データを、異なるスペクトル重みをもって光子を検出するよう適応された一つの検出器を用いて同時に取得することをさらに含む、請求項1ないし6のうちいずれか一項記載の方法。
- 前記第一のX線画像データが第一のエネルギー・レベルにおいて得られたものであり、前記第二のX線画像データが前記第一のエネルギー・レベルとは異なる第二のエネルギー・レベルにおいて得られたものである、請求項1ないし7のうちいずれか一項記載の方法。
- 前記第一のX線画像データを第一のエネルギー・レベルにおいて格子ベースの差分位相撮像システムを用いて取得し;
前記第二のX線画像データを第二のエネルギー・レベルにおいてかつ同じ格子位置において前記格子ベースの差分位相撮像システムを用いて取得することをさらに含む、
請求項1ないし8のうちいずれか一項記載の方法。 - プロセッサによって実行されるときに請求項1ないし9のうちいずれか一項記載の方法の段階を実行するよう適応された、位相画像データを生成するためのコンピュータ・プログラム。
- 請求項10記載のコンピュータ・プログラムが記憶されている、コンピュータ可読媒体。
- X線源と;
X線検出器と;
コントローラとを有するX線システムであって、
当該X線システムは、(i)光子エネルギーの第一のスペクトル重み付けを用いて得られた第一のピクセルごとの測定信号値を含む第一のX線画像データを受領する段階と;(ii)前記第一のスペクトル重み付けとは異なる第二のスペクトル重み付けを用いて得られた第二のピクセルごとの測定信号値を含む第二のX線画像データを受領する段階であって、前記第一のX線画像データは第一の測定モードで得られたものであり、前記第二のX線画像データは第一の測定モードとは異なる第二の測定モードで得られたものである、段階と;(iii)あるピクセルにおける位相値を該ピクセルにおける第一の測定モードで得られた第一の測定信号値および該ピクセルにおける第二の測定モードで得られた第二の測定信号値から決定することによって、前記第一および第二のX線画像データからピクセルごとの位相値を含む位相画像データを決定する段階とを含み、
前記コントローラは、前記第一および第二の測定モードで得られたX線画像データに基づいて位相画像データを生成するよう適応されており、
前記X線検出器は、前記第一および第二の測定モードを同時に実行するよう構成されている、
X線システム。 - 前記X線検出器が、複数の異なる測定モードを実行するよう適応されている、
請求項12記載のX線システム。
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