RU2655091C2 - Tomography apparatus and method for reconstructing tomography image thereof - Google Patents
Tomography apparatus and method for reconstructing tomography image thereof Download PDFInfo
- Publication number
- RU2655091C2 RU2655091C2 RU2016137475A RU2016137475A RU2655091C2 RU 2655091 C2 RU2655091 C2 RU 2655091C2 RU 2016137475 A RU2016137475 A RU 2016137475A RU 2016137475 A RU2016137475 A RU 2016137475A RU 2655091 C2 RU2655091 C2 RU 2655091C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- image
- time
- angular section
- tomographic
- information
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 192
- 238000003325 tomography Methods 0.000 title abstract description 35
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 450
- 230000036961 partial effect Effects 0.000 claims abstract description 170
- 238000012937 correction Methods 0.000 claims description 75
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 46
- 239000013598 vector Substances 0.000 claims description 38
- 238000012800 visualization Methods 0.000 abstract description 18
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 230000002441 reversible effect Effects 0.000 description 69
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 66
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 37
- 230000002829 reductive effect Effects 0.000 description 34
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 32
- 230000008859 change Effects 0.000 description 20
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 20
- 238000002591 computed tomography Methods 0.000 description 16
- 230000002123 temporal effect Effects 0.000 description 16
- 230000008569 process Effects 0.000 description 15
- 210000004351 coronary vessel Anatomy 0.000 description 14
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 9
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 8
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 7
- 238000002059 diagnostic imaging Methods 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 6
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 6
- 230000009977 dual effect Effects 0.000 description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 5
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 230000006870 function Effects 0.000 description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 description 5
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 5
- 238000012014 optical coherence tomography Methods 0.000 description 5
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 5
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 5
- 210000000683 abdominal cavity Anatomy 0.000 description 4
- 210000004556 brain Anatomy 0.000 description 4
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 description 4
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 4
- 230000001360 synchronised effect Effects 0.000 description 4
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 4
- 210000004291 uterus Anatomy 0.000 description 4
- 210000000038 chest Anatomy 0.000 description 3
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 3
- 210000005246 left atrium Anatomy 0.000 description 3
- 210000005240 left ventricle Anatomy 0.000 description 3
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 description 3
- 210000004115 mitral valve Anatomy 0.000 description 3
- 230000008707 rearrangement Effects 0.000 description 3
- 238000009877 rendering Methods 0.000 description 3
- 210000005245 right atrium Anatomy 0.000 description 3
- 210000005241 right ventricle Anatomy 0.000 description 3
- 238000007794 visualization technique Methods 0.000 description 3
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 2
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 2
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000001788 irregular Effects 0.000 description 2
- 210000003734 kidney Anatomy 0.000 description 2
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 2
- 230000005019 pattern of movement Effects 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000007781 pre-processing Methods 0.000 description 2
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 241000282326 Felis catus Species 0.000 description 1
- 238000012952 Resampling Methods 0.000 description 1
- 210000001015 abdomen Anatomy 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003491 array Methods 0.000 description 1
- 230000006793 arrhythmia Effects 0.000 description 1
- 206010003119 arrhythmia Diseases 0.000 description 1
- 230000002238 attenuated effect Effects 0.000 description 1
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 description 1
- 210000000481 breast Anatomy 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 1
- 238000003759 clinical diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000001186 cumulative effect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 1
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012806 monitoring device Methods 0.000 description 1
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 1
- 229910052704 radon Inorganic materials 0.000 description 1
- SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N radon atom Chemical compound [Rn] SYUHGPGVQRZVTB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000029058 respiratory gaseous exchange Effects 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 230000002194 synthesizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000002604 ultrasonography Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/037—Emission tomography
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/5205—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of raw data to produce diagnostic data
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/52—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/5258—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise
- A61B6/5264—Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving detection or reduction of artifacts or noise due to motion
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T11/00—2D [Two Dimensional] image generation
- G06T11/003—Reconstruction from projections, e.g. tomography
- G06T11/006—Inverse problem, transformation from projection-space into object-space, e.g. transform methods, back-projection, algebraic methods
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2207/00—Indexing scheme for image analysis or image enhancement
- G06T2207/10—Image acquisition modality
- G06T2207/10072—Tomographic images
- G06T2207/10081—Computed x-ray tomography [CT]
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2211/00—Image generation
- G06T2211/40—Computed tomography
- G06T2211/412—Dynamic
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
- G06T2211/00—Image generation
- G06T2211/40—Computed tomography
- G06T2211/421—Filtered back projection [FBP]
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Pathology (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Pulmonology (AREA)
- Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
- Algebra (AREA)
- Mathematical Analysis (AREA)
- Mathematical Optimization (AREA)
- Mathematical Physics (AREA)
- Pure & Applied Mathematics (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯFIELD OF THE INVENTION
Один или более вариантов осуществления настоящего изобретения относятся к томографическому аппарату и способу реконструкции его томографического изображения.One or more embodiments of the present invention relate to a tomographic apparatus and method for reconstructing its tomographic image.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
Аппараты медицинской визуализации применяются для получения изображения внутренней структуры объекта. Аппараты медицинской визуализации, которые являются аппаратами неинвазивного тестирования, осуществляют захват изображения и предоставляют обработанное изображение пользователю, включая обработанные структурные детали, внутренние ткани и поток жидкостей в человеческом теле. Пользователь, который является, например, врачом, может диагностировать состояние здоровья и заболевание пациента путем использования медицинского изображения, выдаваемого аппаратом обработки медицинских изображений.Medical imaging devices are used to obtain images of the internal structure of the object. Medical imaging devices, which are non-invasive testing devices, capture the image and provide the processed image to the user, including processed structural parts, internal tissues and the flow of fluids in the human body. A user who, for example, is a doctor, can diagnose a patient’s health and illness by using a medical image provided by a medical image processing apparatus.
Томографический аппарат является типичным аппаратом среди аппаратов для захвата изображения объекта путем проецирования рентгеновского излучения на пациента. В настоящем описании томографический аппарат включает в себя аппарат компьютерной томографии (КТ).A tomographic apparatus is a typical apparatus among apparatuses for capturing an image of an object by projecting x-ray radiation onto a patient. As used herein, a tomographic apparatus includes a computed tomography (CT) apparatus.
Из аппаратов обработки медицинских изображений томографический аппарат может предоставить изображение поперечного сечения объекта, явно показывающее внутреннюю структуру, например, органы, такие как почки, легкие, и т.д., объекта, без наложений между ними, в отличие от обычной рентгеновской установки. Соответственно, томографический аппарат широко применяется для точной диагностики заболеваний. В приведенном ниже описании медицинское изображение, полученное с помощью томографического аппарата, называется томографическим изображением.From medical imaging apparatuses, a tomographic apparatus can provide an image of a cross-section of an object that clearly shows the internal structure, such as organs, such as the kidneys, lungs, etc., of an object, without overlapping between them, in contrast to a conventional X-ray unit. Accordingly, the tomographic apparatus is widely used for the accurate diagnosis of diseases. In the description below, a medical image obtained with a tomographic apparatus is called a tomographic image.
Для того чтобы получить томографическое изображение, выполняется томографическое сканирование объекта с применением томографического аппарата, в результате чего получают исходные данные. Томографическое изображение реконструируют с использованием полученных исходных данных. Исходные данные могут представлять собой данные проецирования, полученные путем проецирования рентгеновского излучения в направлении объекта, или синограмму, которая представляет собой группу фрагментов данных проецирования.In order to obtain a tomographic image, a tomographic scan of an object using a tomographic apparatus is performed, as a result of which initial data are obtained. The tomographic image is reconstructed using the obtained source data. The source data may be projection data obtained by projecting x-rays in the direction of the object, or a synogram, which is a group of fragments of projection data.
Например, для получения томографического изображения выполняется операция реконструкции изображения с использованием синограммы, полученной с помощью томографического сканирования. Операция реконструкции томографического изображения подробно описана ниже в отношении фиг. 1А и 1B.For example, to obtain a tomographic image, an image reconstruction operation is performed using a synogram obtained by tomographic scanning. The tomographic reconstruction operation is described in detail below with respect to FIG. 1A and 1B.
Фиг. 1А и 1B являются представлениями для описания операции томографической визуализации и реконструкции.FIG. 1A and 1B are representations for describing a tomographic imaging and reconstruction operation.
Подробно, фиг. 1A представляет собой диаграмму для описания операции томографической визуализации томографического аппарата, который выполняет томографическое сканирование при вращении вокруг объекта 25 и получает соответствующие исходные данные. Фиг. 1B представляет собой синограмму, полученную посредством томографического сканирования и реконструированное томографическое изображение.In detail, FIG. 1A is a diagram for describing a tomographic imaging operation of a tomographic apparatus that performs a tomographic scan while rotating around an
Томографический аппарат генерирует и проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта 25, а рентгеновское излучение, проходящее через объект 25, обнаруживается детектором рентгеновского излучения (не показан). Детектор рентгеновского излучения генерирует исходные данные, соответствующие обнаруженному рентгеновскому излучению.The tomographic apparatus generates and projects x-ray radiation in the direction of the
Подробно, обратимся к фиг. 1A; генератор 20 рентгеновского излучения, входящий в состав томографического аппарата, проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта 25. При томографическом сканировании, выполняемом томографическим аппаратом, генератор 20 рентгеновского излучения вращается вокруг объекта 25 и получает множество фрагментов первых, вторых, и третьих исходных данных 30, 31, и 32 в соответствии с углом вращения. Подробно, генератор 20 рентгеновского излучения получает первые, вторые и третьи исходные данные 30, 31, и 32 путем обнаружения рентгеновского пучка, приложенного к объекту 25 в положениях P1, P2 и P3, соответственно. Исходные данные могут представлять собой данные проецирования.In detail, refer to FIG. 1A; the
Для генерации одного томографического изображения поперечного сечения генератор 20 рентгеновского излучения выполняет томографическое сканирование в процессе вращения по меньшей мере на 180° (градусов).To generate one tomographic image of the cross section, the
Обратимся к фиг. 1B; как описано на фиг. 1A, синограмма 40 может быть получена путем объединения первых, вторых и третьих данных проецирования 30, 31, и 32, которые получают путем перемещения генератора 20 рентгеновского излучения в заранее заданном интервале углов. Синограмму 40 получают посредством томографического сканирования, выполняемого во время вращения генератора 20 рентгеновского излучения в течение одного цикла. Синограмма 40, соответствующая одному циклическому вращению, может использоваться для генерации одного томографического изображения поперечного сечения. Одно циклическое вращение может составлять примерно более половины оборота или один оборот в соответствии с техническими требованиями системы томографии.Turning to FIG. 1B; as described in FIG. 1A, a
Томографическое изображение 50 реконструируют путем выполнения обратной проекции с фильтрацией на синограмме 40.The
Как правило, генератору 20 рентгеновского излучения требуется примерно 0,2 секунды для вращения на половину оборота.Typically, an
Когда объект, который является целью томографического сканирования, двигается, движение объекта происходит во время одного цикла. Вследствие движения объекта могут возникнуть артефакты движения при реконструкции томографического изображения.When an object that is the target of a tomographic scan moves, the movement of the object occurs during one cycle. Due to the movement of the object, motion artifacts may occur during the reconstruction of the tomographic image.
Фиг. 2 является представлением для описания артефактов движения, существующих на реконструированном томографическом изображении 200. Фиг. 2 иллюстрирует томографическое изображение, полученное посредством способа полной реконструкции, в котором изображение реконструируют с использованием исходных данных, полученных при вращении вокруг объекта 210 на 360 или более градусов.FIG. 2 is a view for describing motion artifacts existing in the reconstructed
Обратимся к фиг. 2; когда артефакты движения присутствуют на реконструированном томографическом изображении 200, наиболее удаленный (от центра) край 220 объекта 210 является неясным из-за артефактов движения. Кроме того, внутренний край 230 реконструированного томографического изображения 200 является нечетким из-за движения объекта 210.Turning to FIG. 2; when motion artifacts are present on the reconstructed
Артефакты движения на томографическом изображении ухудшают качество томографического изображения и, таким образом, когда пользователь, например врач, читает томографическое изображение и диагностирует болезнь, пользователь не может точно прочитать томографическое изображение и диагностировать болезнь.Motion artifacts in the tomographic image degrade the quality of the tomographic image and, therefore, when a user, such as a doctor, reads the tomographic image and diagnoses the disease, the user cannot accurately read the tomographic image and diagnose the disease.
Таким образом, когда томографическое сканирование выполняется на движущемся объекте, важно реконструировать томографическое изображение, на котором уменьшена нечеткость изображения, вызванная артефактами движения.Thus, when a tomographic scan is performed on a moving object, it is important to reconstruct a tomographic image in which blurred images caused by motion artifacts are reduced.
РАСКРЫТИЕDISCLOSURE
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМАTECHNICAL PROBLEM
Артефакты движения на томографическом изображении ухудшают качество томографического изображения и, таким образом когда пользователь, например врач, читает томографическое изображение и диагностирует болезнь, пользователь не может точно прочитать томографическое изображение и диагностировать болезнь.Motion artifacts on the tomographic image degrade the quality of the tomographic image and, therefore, when a user, such as a doctor, reads a tomographic image and diagnoses a disease, the user cannot accurately read the tomographic image and diagnose the disease.
ТЕХНИЧЕСКОЕ РЕШЕНИЕTECHNICAL SOLUTION
Как описано выше, когда томографическое сканирование выполняется на движущемся объекте, важно реконструировать томографическое изображение, на котором уменьшена нечеткость изображения, вызванная артефактами движения.As described above, when a tomographic scan is performed on a moving object, it is important to reconstruct a tomographic image in which blurred images caused by motion artifacts are reduced.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫUSEFUL EFFECTS
Один или более вариантов осуществления настоящего изобретения могут предоставить изображение с уменьшенными артефактами движения.One or more embodiments of the present invention may provide an image with reduced motion artifacts.
ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙDESCRIPTION OF DRAWINGS
Эти и/или другие аспекты станут очевидными и будут легче поняты из приведенного ниже описания вариантов осуществления, рассматриваемого в сочетании с прилагаемыми чертежами, на которых:These and / or other aspects will become apparent and will be easier to understand from the following description of embodiments, considered in conjunction with the accompanying drawings, in which:
Фиг. 1А и 1B является видами для описания операций томографической визуализации и реконструкции;FIG. 1A and 1B are views for describing tomographic imaging and reconstruction operations;
Фиг. 2 является представлением для описания артефактов движения, существующих на реконструированном томографическом изображении;FIG. 2 is a view for describing motion artifacts existing in a reconstructed tomographic image;
Фиг. 3 является схематическим представлением системы томографии;FIG. 3 is a schematic representation of a tomography system;
Фиг. 4 является блочной диаграммой, иллюстрирующей структуру системы томографии согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;FIG. 4 is a block diagram illustrating the structure of a tomography system according to one embodiment of the present invention;
Фиг. 5 является блочной диаграммой, иллюстрирующей структуру коммуникатора;FIG. 5 is a block diagram illustrating a structure of a communicator;
Фиг. 6 является блочной диаграммой, иллюстрирующей томографический аппарат согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;FIG. 6 is a block diagram illustrating a tomographic apparatus according to one embodiment of the present invention;
Фиг. 7 является блочной диаграммой, иллюстрирующей томографический аппарат согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;FIG. 7 is a block diagram illustrating a tomographic apparatus according to another embodiment of the present invention;
Фиг. 8А и 8B являются представлениями для описания реконструкции томографического изображения согласно способу половинной реконструкции;FIG. 8A and 8B are representations for describing a reconstruction of a tomographic image according to a half reconstruction method;
Фиг. 9А и 9B являются представлениями для описания режима сканирования для томографического сканирования;FIG. 9A and 9B are views for describing a scanning mode for tomographic scanning;
Фиг. 10А и 10B являются представлениями для описания формы рентгеновского пучка, спроецированного в направлении объекта;FIG. 10A and 10B are representations for describing the shape of an X-ray beam projected in the direction of an object;
Фиг. 11 является представлением для описания функционирования томографического аппарата согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;FIG. 11 is a view for describing the operation of a tomographic apparatus according to one embodiment of the present invention;
Фиг. 12 является представлением для описания функционирования томографического аппарата согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;FIG. 12 is a view for describing the operation of a tomographic apparatus according to one embodiment of the present invention;
Фиг. 13А, 13B, и 13C являются представлениями для описания движения объекта;FIG. 13A, 13B, and 13C are representations for describing the movement of an object;
Фиг. 14 является представлением для описания движения объекта;FIG. 14 is a view for describing the movement of an object;
Фиг. 15 является представлением для описания операции реконструкции целевого изображения;FIG. 15 is a view for describing a reconstruction operation of a target image;
Фиг. 16А и 16B являются представлениями для описания установки целевого времени;FIG. 16A and 16B are views for describing setting a target time;
Фиг. 17 является представлением для описания установки целевого времени;FIG. 17 is a view for describing setting a target time;
Фиг. 18А и 18B являются представлениями для описания реконструкции целевого изображения, указывающего объект, который не двигается;FIG. 18A and 18B are views for describing a reconstruction of a target image indicating an object that is not moving;
Фиг. 18C и 18D являются представлениями для описания артефактов движения, которые могут быть сгенерированы во время реконструкции целевого изображения, указывающего объект, который двигается;FIG. 18C and 18D are representations for describing motion artifacts that may be generated during reconstruction of a target image indicating an object that is moving;
фиг. 18E является представлением для описания объекта, представленного на 3D-томографическом изображении;FIG. 18E is a view for describing an object represented in a 3D tomographic image;
Фиг. 19А и 19B являются представлениями для описания измерения величины движения объекта;FIG. 19A and 19B are representations for describing a measurement of a magnitude of an object’s movement;
Фиг. 20А и 20B являются представлениями для описания операции реконструкции целевого изображения;FIG. 20A and 20B are views for describing a reconstruction operation of a target image;
Фиг. 20C является реконструированным целевым изображением;FIG. 20C is a reconstructed target image;
Фиг. 21А и 21B являются представлениями для описания операции реконструкции целевого изображения;FIG. 21A and 21B are views for describing a reconstruction operation of a target image;
Фиг. 21C является реконструированным целевым изображением;FIG. 21C is a reconstructed target image;
Фиг. 22А и 22B являются представлениями для описания операции деформации, применяемой для реконструкции целевого изображения;FIG. 22A and 22B are views for describing a warping operation used to reconstruct a target image;
Фиг. 23А и 23B являются представлениями для описания операции деформации, применяемой для реконструкции целевого изображения;FIG. 23A and 23B are views for describing a warping operation used to reconstruct a target image;
Фиг. 24А и 24B являются представлениями для описания операции реконструкции целевого изображения;FIG. 24A and 24B are views for describing a reconstruction operation of a target image;
Фиг. 25А и 25B являются представлениями для описания реконструированных целевых изображений;FIG. 25A and 25B are views for describing reconstructed target images;
Фиг. 26 является представлением для описания измерения величины движения объекта;FIG. 26 is a view for describing a measurement of the magnitude of an object's movement
Фиг. 27 является представлением для описания артефактов движения, существующих на реконструированном томографическом изображении;FIG. 27 is a view for describing motion artifacts existing in a reconstructed tomographic image;
Фиг. 28 является представлением для описания артефактов движения, существующих на реконструированном томографическом изображении;FIG. 28 is a view for describing motion artifacts existing in a reconstructed tomographic image;
Фиг. 29А и 29B иллюстрируют экраны пользовательского интерфейса, показанные на томографическом аппарате, согласно вариантам осуществлениям настоящего изобретения;FIG. 29A and 29B illustrate user interface screens shown on a tomography apparatus according to embodiments of the present invention;
Фиг. 30 является представлением, иллюстрирующим экран пользовательского интерфейса, показанный на томографическом аппарате, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;FIG. 30 is a view illustrating a user interface screen shown on a tomography apparatus according to one embodiment of the present invention;
Фиг. 31А и 31B является представлениями, иллюстрирующими экран пользовательского интерфейса, показанный на томографическом аппарате, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения;FIG. 31A and 31B are views illustrating a user interface screen shown on a tomography apparatus according to one embodiment of the present invention;
Фиг. 32 является блок-схемой для объяснения способа реконструкции томографического изображения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения; иFIG. 32 is a flowchart for explaining a tomographic image reconstruction method according to one embodiment of the present invention; and
Фиг. 33 является блок-схемой для объяснения способа реконструкции томографического изображения согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения.FIG. 33 is a flowchart for explaining a tomographic image reconstruction method according to another embodiment of the present invention.
Фиг. 34A является реконструированным целевым изображением, сгенерированным обычной КТ-системой.FIG. 34A is a reconstructed target image generated by a conventional CT system.
Фиг. 34B является реконструированным целевым изображением, полученным томографическим аппаратом согласно примерным вариантам осуществлениям настоящего изобретения.FIG. 34B is a reconstructed target image obtained by a tomographic apparatus according to exemplary embodiments of the present invention.
ЛУЧШИЙ ВАРИАНТTHE BEST WAY
По настоящей заявке испрашивается приоритет предварительной заявки на патент США № 61/942731, поданной 21 февраля 2014, заявки на патент Кореи № 10-2014-0093405, поданной 23 июля 2014 в Корейскую службу по защите прав интеллектуальной собственности, и заявки на патент Кореи № 10-2014-0115697, поданной 1 сентября 2014, в Корейскую службу по защите прав интеллектуальной собственности, раскрытия которых включены в настоящее описании во всей их полноте по ссылке.This application claims the priority of provisional patent application US No. 61/942731, filed February 21, 2014, Korean patent application No. 10-2014-0093405, filed July 23, 2014 to the Korean Intellectual Property Rights Protection Service, and Korean patent application No. 10-2014-0115697, filed September 1, 2014, in the Korean service for the protection of intellectual property rights, the disclosures of which are incorporated herein in their entirety by reference.
Один или более вариантов осуществления настоящего изобретения включают томографический аппарат, который может уменьшить возникновение артефактов движения на реконструированном томографическом изображении, и способ реконструкции его томографического изображения.One or more embodiments of the present invention include a tomographic apparatus that can reduce the occurrence of motion artifacts in a reconstructed tomographic image, and a method for reconstructing its tomographic image.
Один или более вариантов осуществления настоящего изобретения включают в себя томографический аппарат, который может уменьшить дозу радиации, воздействующей на тело человека, и может реконструировать томографическое изображение, в котором уменьшено возникновение артефактов движения, и способ реконструкции его томографического изображения.One or more embodiments of the present invention include a tomographic apparatus that can reduce a dose of radiation affecting a human body, and can reconstruct a tomographic image in which the occurrence of motion artifacts is reduced, and a method for reconstructing its tomographic image.
Дополнительные аспекты будут сформулированы частично в приведенном ниже описании и, частично, будут очевидны из описания или могут быть изучены при практическом применении представленных вариантов осуществления.Additional aspects will be formulated in part in the description below and, in part, will be apparent from the description or may be learned by practice of the presented embodiments.
Согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения томографический аппарат включает в себя: получатель данных, получающий первое изображение и второе изображение, которые являются частичными изображениями, путем использования данных, полученных в первом угловом сечении, соответствующем первому времени, и втором угловом сечении, соответствующем второму времени и находящемся напротив первого углового сечения, посредством выполнения томографического сканирования объекта, который двигается, и получения первой информации, указывающей величину движения объекта, с использованием первого изображения и второго изображения; и реконструктор изображения, реконструирующий целевое изображение, указывающее объект в целевое время, на основании первой информации.According to one or more embodiments of the present invention, the tomographic apparatus includes: a data receiver receiving a first image and a second image, which are partial images, by using data obtained in a first angular section corresponding to the first time and a second angular section corresponding to the second time and opposite the first angular section, by performing a tomographic scan of the object that is moving, and obtaining the first a formation indicating the magnitude of the movement of the object using the first image and the second image; and an image reconstructor reconstructing the target image indicating the object at the target time based on the first information.
Каждое из первого углового сечения и второго углового сечения может составлять менее 180°.Each of the first angular section and the second angular section may be less than 180 °.
Первая информация может быть получена путем сравнения только первого изображения и второго изображения.The first information can be obtained by comparing only the first image and the second image.
Объект, изображенный на первом изображении, и объект, изображенный на втором изображении, могут отличаться друг от друга в по меньшей мере одном из размера, положения и формы.The object depicted in the first image and the object depicted in the second image may differ from each other in at least one of size, position and shape.
На целевом изображении степень коррекции движения (MC) объекта, указанная на целевом изображении, может изменяться в соответствии с целевым временем.On the target image, the degree of motion correction (MC) of the object indicated on the target image can be changed in accordance with the target time.
На целевом изображении коррекция движения объекта, когда целевое время может соответствовать среднему углу между первым угловым сечением и вторым угловым сечением, может быть улучшена по сравнению с коррекцией движения объекта, когда целевое время не соответствует среднему углу.In the target image, the correction of the movement of the object, when the target time can correspond to the average angle between the first angular section and the second angular section, can be improved in comparison with the correction of the movement of the object when the target time does not correspond to the average angle.
Первая информация может указывать величину движения поверхности, формирующей объект.The first information may indicate the amount of movement of the surface forming the object.
Первая информация может указывать величину движения поверхности, формирующей объект, соответствующую временным точкам, как информацию, соответствующую полю вектора движения между первым и вторым изображением.The first information may indicate the amount of motion of the surface forming the object corresponding to the time points, as information corresponding to the field of the motion vector between the first and second image.
Поле вектора движения может быть измерено посредством нежесткой регистрации.The motion vector field can be measured by non-rigid registration.
В первой информации значение временной точки и значение величины движения поверхности, указанное как поле вектора движения, могут иметь линейную зависимость.In the first information, the value of the time point and the value of the magnitude of the motion of the surface, indicated as the field of the motion vector, can have a linear relationship.
Получатель данных может получать первое изображение и второе изображение с использованием исходных данных, полученных посредством выполнения томографического сканирования в угловом сечении одного цикла, которое составляет менее одного оборота, а первое угловое сечение и второе угловое сечение могут являться, соответственно, начальным сечением и конечным сечением углового сечения за один цикл.The data recipient can obtain the first image and the second image using the source data obtained by performing tomographic scanning in the angular section of one cycle, which is less than one revolution, and the first angular section and the second angular section can be, respectively, the initial section and the final section of the angular sections in one cycle.
Реконструктор изображения может реконструировать целевое изображение путем использования множества фрагментов данных проецирования, соответствующих множеству проекций, которые являются исходными данными, полученными посредством выполнения томографического сканирования при вращении менее чем на один оборот.An image reconstructor can reconstruct a target image by using a plurality of projection data fragments corresponding to a plurality of projections, which are the source data obtained by performing a tomographic scan during rotation of less than one revolution.
Первая информация может содержать информацию о движениях поверхности объекта во всех направлениях, при этом объект изображается на первом изображении и втором изображении.The first information may contain information about the surface movements of the object in all directions, while the object is displayed on the first image and the second image.
Реконструктор изображения может оценить величину движения объекта в целевое время на основании первой информации и реконструирует целевое изображение на основании оцененной величины движения.The image reconstructor can estimate the magnitude of the movement of the object at the target time based on the first information and reconstructs the target image based on the estimated magnitude of the movement.
Реконструктор изображения может реконструировать целевое изображение путем деформирования множества частичных изображений, представляющих части объекта, на основании первой информации.An image reconstructor may reconstruct a target image by deforming a plurality of partial images representing parts of an object based on the first information.
Реконструктор изображения может деформировать сетку изображения в целях изображения объекта на основании первой информации, и реконструирует целевое изображение путем использования деформированной сетки изображения.The image reconstructor may deform the image grid in order to image the object based on the first information, and reconstructs the target image by using the deformed image grid.
В процессе обратного проецирования реконструктор изображения может реконструировать целевое изображение путем деформирования пикселя, соответствующего данным, полученным посредством КТ-сканирования, на основании первой информации.During the reverse projection process, the image reconstructor can reconstruct the target image by deforming the pixel corresponding to the data obtained by CT scanning based on the first information.
Реконструктор изображения может реконструировать целевое изображение путем деформирования центра воксела, указывающего объект, на основании первой информации и выполнения обратного проецирования относительно положения деформированного воксела.The image reconstructor can reconstruct the target image by deforming the center of the voxel indicating the object based on the first information and performing back projection on the position of the deformed voxel.
Томографический аппарат может также включать в себя отображение пользовательского интерфейса, принимающего информацию, указывающую зависимость между временем и величиной движения объекта, указанную в первой информации, через экран пользовательского интерфейса для установки первой информации, при этом получатель данных получает первую информацию на основании информации, указывающей зависимость.The tomography apparatus may also include displaying a user interface receiving information indicating a relationship between time and the amount of movement of an object indicated in the first information through a user interface screen for setting the first information, wherein the data recipient receives first information based on information indicating the relationship .
Получатель данных может выполнять томографическое сканирование в угловом сечении, имеющем угол 180+дополнительный угол, в способе половинной реконструкции с использованием перегруппированного параллельного пучка.The data receiver can perform a tomographic scan in an angular section having an angle of 180 + an additional angle in a half reconstruction method using a rearranged parallel beam.
Получатель данных может получать данные проецирования, соответствующие угловому сечению, имеющему угол 180+дополнительный угол, а дополнительный угол может составлять от примерно 30 до 70°.The data receiver can obtain projection data corresponding to an angular section having an angle of 180 + an additional angle, and the additional angle can be from about 30 to 70 °.
Томографический аппарат может также содержать устройство отображения, отображающее экран пользовательского интерфейса, который включает в себя меню для установки целевого времени.The tomography apparatus may also include a display device displaying a user interface screen that includes a menu for setting a target time.
Томографический аппарат может также включать в себя устройство отображения, отображающее экран, который содержит по меньшей мере одно из первой информации, экрана пользовательского интерфейса для установки первой информации, целевого времени и целевого изображения.The tomography apparatus may also include a display device that displays a screen that contains at least one of the first information, a user interface screen for setting the first information, the target time, and the target image.
Получатель данных может разделять данные проецирования, полученные посредством выполнения томографического сканирования при вращении вокруг объекта, на множество парных проекционных секторов, получать множество пар частичных изображений, включающих в себя первое изображение и второе изображение в каждом из упомянутого множества парных проекционных секторов, и получать первую информацию посредством использования упомянутого множества пар частичных изображений, соответствующих упомянутому множеству парных проекционных секторов.The data recipient can divide the projection data obtained by performing tomographic scanning while rotating around an object into a plurality of paired projection sectors, obtain a plurality of pairs of partial images including a first image and a second image in each of the plurality of paired projection sectors, and obtain the first information by using said plurality of pairs of partial images corresponding to said plurality of paired projection sectors.
Томографический аппарат может дополнительно содержать: устройство отображения, отображающее медицинское изображение; и пользовательский интерфейс для установки области исследования медицинского изображения, при этом получатель данных извлекает по меньшей мере одну поверхность, включенную в область исследования, устанавливает по меньшей мере одно из первого углового сечения, второго углового сечения, начального положения углового сечения за один цикл, конечного положения углового сечения за один цикл и целевого времени на основании направления извлеченной поверхности, получает первое изображение и второе изображение в первом угловом сечении и втором угловом сечении, соответственно, соответствующие установке, и получает первую информацию, указывающую величину движения объекта посредством использования первого изображения и второго изображения.The tomographic apparatus may further comprise: a display device displaying a medical image; and a user interface for setting the study area of the medical image, wherein the data recipient retrieves at least one surface included in the study area, sets at least one of the first angular section, the second angular section, the initial position of the angular section in one cycle, the final position angular section in one cycle and the target time based on the direction of the extracted surface, receives the first image and the second image in the first angular section and second m angular section respectively corresponding to the installation, and receives the first information indicating the size of the object by using the first image and the second image.
Получатель данных может установить по меньшей мере одно из первого углового сечения, второго углового сечения, первого времени, второго времени, начального положения углового сечения за один цикл, конечного положения углового сечения за один цикл и целевого времени с учетом направления, в котором движется объект.The data receiver can set at least one of the first angular section, the second angular section, the first time, the second time, the initial position of the angular section in one cycle, the final position of the angular section in one cycle and the target time, taking into account the direction in which the object is moving.
Объект может представлять собой по меньшей мере одно из сердца, брюшной полости, матки, мозга, груди и печени.The object may be at least one of a heart, abdominal cavity, uterus, brain, chest, and liver.
Объект может представлять собой сердце, выраженное посредством поверхности, а сердце может включать в себя по меньшей мере одну из тканей, имеющих различные значения яркости в заранее заданной области.The object may be a heart expressed by surface, and the heart may include at least one of tissues having different brightness values in a predetermined area.
Получатель данных может выполнять томографическое сканирование согласно по меньшей мере одному из способа осевого сканирования и способа винтового сканирования.The data receiver may perform a tomographic scan according to at least one of the axial scanning method and the screw scanning method.
Получатель данных может получать дополнительную информацию, которая представляет собой информацию о движении, сгенерированную в по меньшей мере одном из объекта или области за пределами объекта во время томографического сканирования, и может получать первую информацию, указывающую величину движения объекта, на основании первого изображения, второго изображения и дополнительной информации.The data recipient may receive additional information, which is information about the movement generated in at least one of the object or area outside the object during the tomographic scan, and may receive first information indicating the magnitude of the movement of the object based on the first image, second image and more information.
Получатель данных может получать множество пар частичных изображений, включающих в себя первое изображение и второе изображение, которые изображают одну и ту же часть объекта, посредством применения винтового способа сканирования, и может получать первую информацию посредством использования упомянутого множества пар частичных изображений.The data recipient may receive a plurality of pairs of partial images, including a first image and a second image that depict the same part of an object, by applying a screw scanning method, and may obtain first information by using said plurality of pairs of partial images.
Согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения томографический аппарат содержит: получатель данных, получающий первое изображение, указывающее первое изображение, указывающее поверхность части объекта, и второе изображение, указывающее поверхность части объекта, которые являются частичными изображениями, соответствующими первому времени и второму времени, посредством выполнения томографического сканирования объекта, который двигается, и получающий первую информацию, указывающую движение объекта посредством использования первого изображения и второго изображения; и реконструктор изображения, реконструирующий целевое изображение посредством использования первой информации.According to one or more embodiments of the present invention, the tomographic apparatus comprises: a data receiver receiving a first image indicating a first image indicating a surface of a part of an object and a second image indicating a surface of a part of an object, which are partial images corresponding to a first time and a second time, by performing tomographic scanning of an object that is moving and receiving first information indicating the movement of the object through using the first image and the second image; and an image reconstructor reconstructing the target image by using the first information.
Первое изображение и второе изображение могут представлять собой частичные изображения, реконструированные с использованием данных, полученных в первом угловом сечении и втором угловом сечении, имеющих значения менее 180 градусов.The first image and the second image may be partial images reconstructed using data obtained in the first angular section and the second angular section having values less than 180 degrees.
Первая информация может быть получена путем сравнения только первого изображения и второго изображения.The first information can be obtained by comparing only the first image and the second image.
Объект, изображенный на первом изображении, и объект, изображенный на втором изображении, могут отличаться друг от друга по меньшей мере в одном из размера, положения и формы.The object depicted in the first image and the object depicted in the second image may differ from each other in at least one of size, position and shape.
Первая информация может представлять собой информацию, указывающую величину движения поверхности, формирующей объект, соответствующую моменту времени, в форме информации, соответствующей полю вектора движения между первым изображением и вторым изображением.The first information may be information indicating the amount of motion of the surface forming the object corresponding to a point in time in the form of information corresponding to the field of the motion vector between the first image and the second image.
Получатель данных может выполнять томографическое сканирование в угловом сечении за один цикл, которое составляет менее одного оборота, и первое время может соответствовать начальному сечению углового сечения за один цикл, и второе время соответствует конечному сечению углового сечения за один цикл.The data receiver can perform tomographic scanning in an angular section in one cycle, which is less than one revolution, and the first time can correspond to the initial cross section of the angular section in one cycle, and the second time corresponds to the final cross section of the angular section in one cycle.
Реконструктор изображения может реконструировать целевое изображение, указывающее объект в целевое время между первым временем и вторым временем, на основании первой информации.An image reconstructor may reconstruct a target image indicating an object at a target time between a first time and a second time based on the first information.
На целевом изображении степень коррекции движения объекта, включенного в целевое изображение, может изменяться согласно целевому времени.On the target image, the degree of motion correction of the object included in the target image may vary according to the target time.
На целевом изображении коррекция движения объекта в случае, когда целевое время может соответствовать среднему углу между первым угловым сечением и вторым угловым сечением, может быть улучшена по сравнению с коррекцией движения объекта в случае, когда целевое время не соответствует среднему углу.In the target image, the correction of the movement of the object in the case where the target time can correspond to the average angle between the first angular section and the second angular section can be improved in comparison with the correction of the movement of the object in the case when the target time does not correspond to the average angle.
Реконструктор изображения может реконструировать целевое изображение посредством использования множества фрагментов данных проецирования, соответствующих множеству проекций, которые являются исходными данными, полученными посредством выполнения томографического сканирования при вращении менее чем на один оборот.An image reconstructor can reconstruct a target image by using a plurality of projection data fragments corresponding to a plurality of projections, which are the source data obtained by performing a tomographic scan during rotation of less than one revolution.
Первая информация может представлять собой информацию, указывающую величину движения поверхности объекта в течение периода между первым временем и вторым временем.The first information may be information indicating the magnitude of the movement of the surface of the object during the period between the first time and the second time.
Согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения способ реконструкции томографического изображения включает в себя: получение первого изображения и второго изображения, которые являются частичными изображениями, с использованием данных, полученных в первом угловом сечении, соответствующем первому времени, и втором угловом сечении, соответствующем второму времени и находящемся напротив первого углового сечения, посредством выполнения томографического сканирования на объекте, который движется; получение первой информации, указывающей величину движения объекта в момент времени, посредством использования первого изображения и второго изображения; и реконструкцию целевого изображения, указывающую объект в целевое время, на основании первой информации.According to one or more embodiments of the present invention, a tomographic image reconstruction method includes: obtaining a first image and a second image, which are partial images, using data obtained in a first angular section corresponding to a first time and a second angular section corresponding to a second time and opposite the first angular section, by performing a tomographic scan on an object that is moving; obtaining first information indicating the amount of movement of the object at a time by using the first image and the second image; and reconstructing the target image indicating the object at the target time based on the first information.
Каждое из первого углового сечения и второго углового сечения может быть меньше, чем 180°.Each of the first angular section and the second angular section may be less than 180 °.
Получение первой информации может включать в себя получение первой информации путем сравнения только первого изображения и второго изображения.Obtaining the first information may include obtaining the first information by comparing only the first image and the second image.
Объект, изображенный на первом изображении и объект, изображенный на втором изображении, могут отличаться друг от друга в по меньшей мере одном из размера, положения и формы.The object depicted in the first image and the object depicted in the second image may differ from each other in at least one of size, position and shape.
На целевом изображении степень коррекции движения объекта, указанная на целевом изображении, может изменяться согласно целевому времени.On the target image, the degree of correction of the movement of the object indicated on the target image may vary according to the target time.
На целевом изображении коррекция движения объекта, когда целевое время может соответствовать среднему углу между первым угловым сечением и вторым угловым сечением, может быть улучшена по сравнению с коррекцией движения объекта, когда целевое время не соответствует среднему углу.In the target image, the correction of the movement of the object, when the target time can correspond to the average angle between the first angular section and the second angular section, can be improved in comparison with the correction of the movement of the object when the target time does not correspond to the average angle.
Первая информация может указывать величину движения поверхности, формирующей объект.The first information may indicate the amount of movement of the surface forming the object.
Первая информация может указывать величину движения поверхности, формирующей объект, соответствующую моменту времени, в форме информации, соответствующей полю вектора движения между первым и вторым изображением.The first information may indicate the magnitude of the motion of the surface forming the object corresponding to the time instant in the form of information corresponding to the field of the motion vector between the first and second image.
Поле вектора движения может быть измерено посредством применения гибкой регистрации.The motion vector field can be measured by applying flexible registration.
В первой информации значение временной точки и значение величины движения поверхности, указанное в форме поля вектора движения, могут иметь линейную зависимость.In the first information, the value of the time point and the value of the magnitude of the surface motion indicated in the form of the field of the motion vector can have a linear relationship.
Получение первого изображения и второго изображения может включать в себя получение первого изображения и второго изображения посредством использования исходных данных, полученных посредством выполнения томографического сканирования в угловом сечении за один цикл, которое составляет менее одного оборота, и первое угловое сечение и второе угловое сечение могут являться начальным сечением и конечным сечением углового сечения за один цикл, соответственно.Obtaining a first image and a second image may include obtaining a first image and a second image by using the source data obtained by performing tomographic scanning in an angular section in one cycle that is less than one revolution, and the first angular section and the second angular section can be initial section and the final section of the angular section in one cycle, respectively.
Реконструкция целевого изображения может включать в себя реконструкцию целевого изображения посредством использования множества фрагментов данных проецирования, соответствующих множеству проекций, которые являются исходными данными, полученными посредством выполнения томографического сканирования при вращении менее чем на один оборот.Reconstruction of the target image may include reconstruction of the target image by using a plurality of projection data fragments corresponding to the plurality of projections, which are the source data obtained by performing a tomographic scan during rotation of less than one revolution.
Первая информация может включать в себя информацию о движении поверхности объекта во всех направлениях, при этом объект изображается на первом изображении и втором изображении.The first information may include information about the movement of the surface of the object in all directions, while the object is displayed on the first image and the second image.
Реконструкция целевого изображения может включать в себя оценку величины движения объекта в целевое время на основании первой информации и реконструкции целевого изображения на основании оцененной величины движения.The reconstruction of the target image may include an estimate of the magnitude of the movement of the object at the target time based on the first information and reconstruction of the target image based on the estimated magnitude of the movement.
Реконструкция целевого изображения может включать в себя реконструкцию целевого изображения путем деформирования множества частичных изображений, указывающих части объекта, на основании первой информации.Reconstruction of the target image may include reconstruction of the target image by deforming a plurality of partial images indicating portions of an object based on the first information.
Реконструкция целевого изображения может включать в себя: деформирование центра воксела, указывающего объект, на основании первой информации; и реконструкцию целевого изображения путем выполнения обратного проецирования относительно положения деформированного воксела.Reconstruction of the target image may include: deformation of the center of the voxel indicating the object based on the first information; and reconstructing the target image by performing back projection with respect to the position of the deformed voxel.
Способ может также включать в себя прием информации, указывающей зависимость между временем и величиной движения объекта, указанного в первой информации, через экран пользовательского интерфейса для установки первой информации, при этом при получении первой информации первую информацию получают на основании информации, указывающей такую зависимость.The method may also include receiving information indicating the relationship between the time and the amount of movement of the object indicated in the first information through the user interface screen to set the first information, and upon receipt of the first information, the first information is obtained based on information indicating such a dependence.
Получение первого изображения и второго изображения может включать в себя выполнение томографического сканирования в угловом сечении, имеющем угол 180+дополнительный угол в способе половинной реконструкции с использованием перегруппированного параллельного пучка.The acquisition of the first image and the second image may include performing a tomographic scan in an angular section having an angle of 180 + an additional angle in the half reconstruction method using a rearranged parallel beam.
Способ может дополнительно включать в себя получение данных проецирования, соответствующих углу 180+дополнительный угол, при этом дополнительный угол имеет значение от примерно 30 до 70°.The method may further include obtaining projection data corresponding to an angle of 180 + an additional angle, wherein the additional angle has a value of from about 30 to 70 °.
Способ может дополнительно включать в себя отображение экрана пользовательского интерфейса, который может содержать меню для установки целевого времени.The method may further include displaying a user interface screen, which may include a menu for setting a target time.
Способ может дополнительно включать в себя отображение экрана, который может содержать по меньшей мере одно из первой информации, экрана пользовательского интерфейса для установки первой информации, целевого времени и целевого изображения.The method may further include displaying a screen, which may comprise at least one of the first information, a user interface screen for setting the first information, the target time, and the target image.
Получение первого изображения и второго изображения может включать в себя: разделение данных проецирования, полученных посредством выполнения томографического сканирования при вращении вокруг объекта, на множество парных проекционных секторов; и получение множества пар частичных изображений, включающих в себя первое изображение и второе изображение, в каждом упомянутом множестве парных проекционных секторов, и получение первой информации может включать в себя получение первой информации посредством использования упомянутого множества пар частичных изображений, соответствующих упомянутому множеству парных проекционных секторов.Obtaining a first image and a second image may include: dividing the projection data obtained by performing tomographic scanning while rotating around an object into a plurality of paired projection sectors; and obtaining a plurality of pairs of partial images including a first image and a second image in each of said plurality of paired projection sectors, and obtaining the first information may include obtaining first information by using said plurality of pairs of partial images corresponding to said plurality of projection sectors.
Способ может также включать в себя: отображение медицинского изображения; и установку области исследования медицинского изображения, при этом получение первого изображения и второго изображения может включать в себя извлечение по меньшей мере одной поверхности, включенной в область исследования, установку по меньшей мере одного из первого углового сечения, второго углового сечения, положения начала углового сечения за один цикл, положения конца углового сечения за один цикл и целевого времени на основании направления извлеченной поверхности, получение первого изображения и второго изображения в первом угловом сечении и втором угловом сечении, соответственно, согласно установке и получение первой информации, указывающей величину движения объекта, посредством использования первого изображения и второго изображения.The method may also include: displaying a medical image; and setting the study area of the medical image, wherein obtaining the first image and the second image may include extracting at least one surface included in the study area, setting at least one of the first angular section, the second angular section, the position of the beginning of the angular section beyond one cycle, the position of the end of the angular section in one cycle and the target time based on the direction of the extracted surface, obtaining the first image and the second image in the first corner tion section, and a second angular section, respectively, according to the setting, and obtaining a first information indicating the size of the object by using the first image and the second image.
Способ может также включать в себя установку по меньшей мере одного из первого углового сечения, второго углового сечения, первого времени, второго времени, положение начала углового сечения за один цикл, положения конца углового сечения за один цикл и целевого времени с учетом направления, в котором движется объект.The method may also include setting at least one of the first angular section, the second angular section, the first time, the second time, the position of the beginning of the angular section in one cycle, the position of the end of the angular section in one cycle and the target time, taking into account the direction in which moving object.
Объект может представлять собой по меньшей мере одно из сердца, брюшной полости, матки, мозга, груди и печени.The object may be at least one of a heart, abdominal cavity, uterus, brain, chest, and liver.
Объект может представлять собой сердце, выраженное посредством поверхности, и сердце может включать по меньшей мере одну из тканей, имеющих различные значения яркости в заранее заданной области.The object may be a heart expressed by surface, and the heart may include at least one of tissues having different brightness values in a predetermined region.
Способ может дополнительно включать в себя выполнение томографического сканирования согласно по меньшей мере одному из способа осевого сканирования и способа винтового сканирования.The method may further include performing a tomographic scan according to at least one of the axial scanning method and the screw scanning method.
Способ может дополнительно включать в себя получение дополнительной информации, которая является информацией о движении, сгенерированном в по меньшей мере одном из объекта или за пределами объекта во время томографического сканирования, при этом получение первой информации может включать в себя получение первой информации, указывающей величину движения объекта, на основании первого изображения, второго изображения и дополнительной информации.The method may further include obtaining additional information, which is information about the movement generated in at least one of the object or outside the object during tomographic scanning, while obtaining the first information may include obtaining first information indicating the amount of movement of the object based on the first image, the second image, and additional information.
Получение первого изображения и второго изображения может включать в себя получение множества пар частичных изображений, включающих в себя первое изображение и второе изображение, которые изображают одну и ту же часть объекта, посредством применения способа винтового сканирования, и получение первой информации может включать в себя получение первой информации посредством использования упомянутого множества пар частичных изображений.Obtaining a first image and a second image may include acquiring a plurality of pairs of partial images including a first image and a second image that depict the same part of an object by applying a screw scanning method, and obtaining the first information may include obtaining a first information by using said plurality of pairs of partial images.
Согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения способ реконструкции томографического изображения включает в себя: получение первого изображения и второго изображения, которые указывают одни и те же части поверхности, формирующей объект, и являются частичными изображениями, соответствующими первому времени и второму времени, посредством выполнения томографического сканирования объекта, который движется; получение первой информации, указывающей движение объекта, посредством использования первого изображения и второго изображения; и реконструкцию целевого изображения посредством использования первой информации.According to one or more embodiments of the present invention, a tomographic image reconstruction method includes: acquiring a first image and a second image that indicate the same parts of an object forming surface and are partial images corresponding to a first time and a second time by performing a tomographic image scanning an object that is moving; obtaining first information indicating the movement of the object by using the first image and the second image; and reconstructing the target image by using the first information.
Первое изображение и второе изображение могут являться частичными изображениями, реконструированными с использованием данных, полученных в первом угловом сечении и втором угловом сечении, которые составляют менее 180°.The first image and the second image may be partial images reconstructed using data obtained in the first angular section and the second angular section, which are less than 180 °.
При получении первой информации первая информация может быть получена путем сравнения только первого изображения и второго изображения.Upon receipt of the first information, the first information can be obtained by comparing only the first image and the second image.
Объект, изображаемый на первом изображении, и объект, изображаемый на втором изображении, могут отличаться друг от друга в по меньшей мере одном из размера, положения и формы.The object depicted in the first image and the object depicted in the second image may differ from each other in at least one of a size, position and shape.
Первая информация может представлять собой информацию, указывающую величину движения поверхности, формирующей объект, соответствующую моменту времени, в форме информации, соответствующей полю вектора движения между первым изображением и вторым изображением.The first information may be information indicating the amount of motion of the surface forming the object corresponding to a point in time in the form of information corresponding to the field of the motion vector between the first image and the second image.
Получение первого изображения и второго изображения может включать в себя выполнение томографического сканирования в угловом сечении за один цикл, который составляет менее одного оборота, и первое время может соответствовать начальному сечению углового сечения за один цикл, и второе время может соответствовать конечному сечению углового сечения за один цикл.Obtaining a first image and a second image may include performing a tomographic scan in an angular section in one cycle that is less than one revolution, and the first time may correspond to the initial cross section of the angular section in one cycle, and the second time may correspond to the final cross section of the angular section in one cycle.
Реконструкция целевого изображения может включать в себя реконструкцию целевого изображения, указывающего объект в целевое время между первым временем и вторым временем, на основании первой информации.Reconstructing the target image may include reconstructing the target image indicating the object at the target time between the first time and the second time, based on the first information.
На целевом изображении степень коррекции движения объекта, включенного в целевое изображение, может изменяться согласно целевому времени.On the target image, the degree of motion correction of the object included in the target image may vary according to the target time.
На целевом изображении коррекция движения объекта в случае, когда целевое время соответствует среднему углу между первым угловым сечением и вторым угловым сечением, может быть улучшена по сравнению с коррекцией движения объекта в случае, когда целевое время не соответствует среднему углу.In the target image, the correction of the movement of the object in the case when the target time corresponds to the average angle between the first angular section and the second angular section can be improved in comparison with the correction of the movement of the object in the case when the target time does not correspond to the average angle.
Реконструкция целевого изображения может включать в себя реконструкцию целевого изображения посредством использования множества фрагментов данных проецирования, соответствующих множеству проекций, которые являются исходными данными, полученными посредством выполнения томографического сканирования при вращении менее чем на один оборот.Reconstruction of the target image may include reconstruction of the target image by using a plurality of projection data fragments corresponding to the plurality of projections, which are the source data obtained by performing a tomographic scan during rotation of less than one revolution.
Первая информация может представлять собой информацию, указывающую величину движения поверхности объекта в течение периода между первым временем и вторым временем.The first information may be information indicating the magnitude of the movement of the surface of the object during the period between the first time and the second time.
Согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения томографический аппарат содержит: получатель данных, получающий первое частичное изображение и второе частичное изображение, которые являются частичными изображениями, с использованием данных, полученных в каждом из начального углового сечения и конечного углового сечения, находящегося напротив первого углового сечения, посредством выполнения томографического сканирования объекта, который двигается, и получения первой информации, указывающей зависимость между временем и величиной движения поверхности объекта, соответствующую полю вектора движения между первым частичным изображением и вторым частичным изображением; и реконструктор изображения, реконструирующий целевое изображение, указывающее объект в целевое время, на основании первой информации.According to one or more embodiments of the present invention, the tomographic apparatus comprises: a data receiver receiving a first partial image and a second partial image, which are partial images, using data obtained in each of the initial angular section and the final angular section opposite the first angular section , by performing a tomographic scan of an object that is moving, and obtaining first information indicating the dependence of dy time and the magnitude of the object surface corresponding to the motion vector field between the first partial image and the second partial image; and an image reconstructor reconstructing the target image indicating the object at the target time based on the first information.
Согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения томографический аппарат содержит: получатель данных, получающий первое изображение и второе изображение, которые являются частичными изображениями, соответственно, соответствующими первому времени и второму времени и указывающими одни и те же части поверхностей, формирующих объект, посредством выполнения томографического сканирования объекта, который двигается, и получения первой информации, указывающей движение объекта, посредством использования первого изображения и второго изображения; и реконструктор изображения, реконструирующий целевое изображение, указывающее объект в целевое время, посредством деформирования по меньшей мере одного из исходных данных, необходимых для половинной реконструкции, и изображения, полученного путем выполнения отфильтрованного обратного проецирования на исходных данных, на основании первой информации.According to one or more embodiments of the present invention, the tomographic apparatus comprises: a data receiver receiving a first image and a second image, which are partial images corresponding to the first time and the second time and indicating the same parts of the surfaces forming the object by performing tomographic scanning an object that is moving, and obtaining first information indicating the movement of the object by using the first of images and the second image; and an image reconstructor reconstructing the target image indicating the object at the target time by deforming at least one of the source data necessary for the half reconstruction and the image obtained by performing filtered back projection on the source data based on the first information.
Согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения томографический аппарат содержит: получатель данных, получающий первое изображение и второе изображение, которые являются частичными изображениями, с использованием данных, полученных в первом угловом сечении, соответствующем первому моменту времени, и втором угловом сечении, соответствующем второму времени и находящемся напротив первого углового сечения, посредством выполнения томографического сканирования объекта и получения первой информации, указывающей величину движения объекта, посредством использования первого изображения и второго изображения; и реконструктор изображения, реконструирующий целевое изображение, указывающее объект в целевое время, на основании первой информации.According to one or more embodiments of the present invention, the tomographic apparatus comprises: a data receiver receiving a first image and a second image, which are partial images, using data obtained in a first angular section corresponding to a first moment in time and a second angular section corresponding to a second time and opposite the first angular section, by performing a tomographic scan of the object and obtaining the first information indicating value of the object by using the first image and the second image; and an image reconstructor reconstructing the target image indicating the object at the target time based on the first information.
Согласно одному или более вариантам осуществления настоящего изобретения аппарат медицинской визуализации содержит: получатель данных, получающий первое изображение и второе изображение, которые являются частичными изображениями, с использованием данных, полученных в первом угловом сечении, соответствующем первому моменту времени, и втором угловом сечении, соответствующем второму времени и находящемся напротив первого углового сечения, посредством выполнения томографического сканирования объекта, который движется, и получения первой информации, указывающей величину движения объекта, посредством использования первого изображения и второго изображения; и реконструктор изображения, реконструирующий целевое изображение, указывающее объект в целевое время, на основании первой информации.According to one or more embodiments of the present invention, the medical imaging apparatus comprises: a data receiver receiving a first image and a second image, which are partial images, using data obtained in a first angular section corresponding to a first moment in time and a second angular section corresponding to a second time and opposite the first angular section, by performing a tomographic scan of the object that is moving, and obtaining howling information indicating the size of the object by using the first image and the second image; and an image reconstructor reconstructing the target image indicating the object at the target time based on the first information.
ВАРИАНТ ДЛЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ.OPTION FOR THE INVENTION.
Преимущества и особенности одного или более вариантов осуществления настоящего изобретения и способов их выполнения могут быть лучше поняты с использованием приведенного ниже подробного описания вариантов осуществления и прилагаемых чертежей. В этом отношении настоящие варианты осуществления могут иметь различные формы и не должны рассматриваться как ограниченные описаниями, сформулированными в настоящем раскрытии. Напротив, данные варианты осуществления представлены таким образом, чтобы данное раскрытие являлось полным и законченным и полностью передавало бы концепцию настоящих вариантов осуществления для специалиста в данной области техники, и настоящее изобретение будет определяться только пунктами прилагаемой формулы изобретения. Аналогичные цифровые обозначения относятся к аналогичным элементам всюду в описании изобретения.The advantages and features of one or more embodiments of the present invention and methods for their implementation can be better understood using the following detailed description of embodiments and the accompanying drawings. In this regard, the present embodiments may take various forms and should not be construed as limited by the descriptions set forth in this disclosure. On the contrary, these embodiments are presented in such a way that this disclosure is complete and complete and fully conveys the concept of the present embodiments to a person skilled in the art, and the present invention will be defined only by the appended claims. Similar numerals refer to like elements throughout the description of the invention.
Далее в настоящем раскрытии будут кратко определены термины, использованные в описании изобретения, и варианты осуществления будут теперь описаны подробно.Further, in the present disclosure, the terms used in the description of the invention will be briefly defined, and embodiments will now be described in detail.
Все термины, включая описательные или технические термины, использованные в настоящем раскрытии, должны рассматриваться как имеющие значения, которые являются очевидными для специалиста в данной области техники. Однако термины могут иметь различные значения в соответствии с намерениями специалиста в данной области техники, прецедентных случаях или при возникновении новых технологий. Кроме того, некоторые условия могут быть произвольно выбраны заявителем, и в этом случае значение выбранных терминов будет описано подробно в подробном описании изобретения. Таким образом, термины, использованные в настоящем раскрытии, должны быть определены на основании значения терминов с учетом описания всюду в спецификации.All terms, including descriptive or technical terms, used in this disclosure should be construed as having meanings that are obvious to a person skilled in the art. However, the terms may have different meanings in accordance with the intentions of a person skilled in the art, case studies or when new technologies arise. In addition, some conditions may be arbitrarily selected by the applicant, in which case the meaning of the selected terms will be described in detail in the detailed description of the invention. Thus, the terms used in this disclosure should be defined based on the meaning of the terms, taking into account the description throughout the specification.
Когда часть «включает в себя» или «содержит» элемент, если отсутствует конкретное описание противоположного, часть может также включать в себя другие элементы, не исключая другие элементы. Кроме того, термин «блок» в вариантах осуществлениях настоящего изобретения означает компонент программного обеспечения или компоненты аппаратного обеспечения, такие как программируемая пользователем матрица логических элементов (FPGA) или специализированная интегральная микросхема (ASIC), и выполняет определенную функцию. Однако термин «блок» не ограничен программным обеспечением или аппаратным обеспечением. «Блок» может быть сформирован таким образом, чтобы он находился в адресном запоминающем устройстве, или может быть сформирован таким образом, чтобы оперировать одним или более процессорами. Таким образом, например, термин «блок» может относится к таким компонентам, как компоненты программного обеспечения, компоненты объектно-ориентированного программного обеспечения, компоненты классов и компоненты задач, и может включать в себя процессы, функции, атрибуты, процедуры, подпрограммы, сегменты программного кода, драйверы, встроенное программное обеспечение, микрокоды, схемы, данные, базы данных, структуры данных, таблицы, массивы или переменные. Функция, предоставляемая компонентами и «блоками», может быть ассоциирована с меньшим числом компонентов и «блоков», или может быть разделена на дополнительные компоненты и «блоки».When the part "includes" or "contains" an element, if there is no specific description of the opposite, the part may also include other elements, not excluding other elements. In addition, the term “block” in embodiments of the present invention means a software component or hardware component, such as a user programmable gate array (FPGA) or application specific integrated circuit (ASIC), and performs a specific function. However, the term “block” is not limited to software or hardware. A “block” may be formed in such a way that it is located in an address storage device, or may be formed in such a way as to operate with one or more processors. Thus, for example, the term “block” may refer to components such as software components, object-oriented software components, class components, and task components, and may include processes, functions, attributes, procedures, routines, program segments code, drivers, firmware, microcodes, circuits, data, databases, data structures, tables, arrays or variables. The function provided by components and “blocks” can be associated with fewer components and “blocks”, or can be divided into additional components and “blocks”.
Ниже будут подробно рассматриваться варианты осуществления, примеры которых проиллюстрированы на прилагаемых чертежах. В этом отношении существующие варианты осуществления могут иметь различные формы и не должны рассматриваться как ограниченные описаниями, сформулированными в настоящем раскрытии. В приведенном ниже описании хорошо известные функции или конструкции не описаны подробно, поскольку они снизили бы ясность изложения вариантов осуществления вследствие наличия ненужных подробностей.Below will be discussed in detail embodiments, examples of which are illustrated in the accompanying drawings. In this regard, the existing options for implementation may take various forms and should not be construed as limited to the descriptions set forth in the present disclosure. In the description below, well-known functions or constructions are not described in detail since they would reduce the clarity of the embodiments due to unnecessary details.
При использовании в настоящем раскрытии термин «и/или» включает любые возможные комбинации одного или более связанных перечисленных элементов. Такие выражения, как «по меньшей мере один из», при предшествовании списку элементов изменяют весь список элементов и не изменяют отдельные элементы списка.As used in the present disclosure, the term “and / or” includes any possible combinations of one or more of the listed elements. Expressions such as “at least one of”, when preceded by a list of items, modify the entire list of items and do not change individual items in the list.
Всюду в спецификации «изображение» может означать многомерные данные, сформированные из дискретных элементов изображения, например, пикселей на двумерном (2D) изображении и вокселов на трехмерном (3D) изображении. Например, изображение может включать в себя медицинское изображение объекта, захваченное томографическим аппаратом визуализации.Throughout the specification, “image” can mean multidimensional data formed from discrete image elements, such as pixels in a two-dimensional (2D) image and voxels in a three-dimensional (3D) image. For example, the image may include a medical image of an object captured by a tomographic imaging apparatus.
Всюду в спецификации «томографическое изображение» может означать изображение, полученное посредством выполнения томографического сканирования объекта посредством применения томографического аппарата визуализации, то есть, изображение, полученное путем проецирования пучка света, такого как рентгеновское излучение, в направлении объекта и визуализации с использованием данных проецирования. Всюду в спецификации «томографическое изображение» может означать изображение, сгенерированное путем синтезирования множества рентгеновских изображений, полученных путем захвата изображения объекта во время вращения томографического аппарата визуализации вокруг по меньшей мере одной оси относительно объекта.Throughout the specification, a “tomographic image” may mean an image obtained by performing a tomographic scan of an object by using a tomographic imaging apparatus, that is, an image obtained by projecting a beam of light, such as x-rays, in the direction of the object and visualizing using projection data. Throughout the specification, a “tomographic image” may mean an image generated by synthesizing a plurality of X-ray images obtained by capturing an image of an object while rotating the tomographic imaging apparatus around at least one axis relative to the object.
Всюду в спецификации примеры «объекта» могут включать в себя человека, животное или часть человека или животного. Например, примеры объекта могут включать в себя по меньшей мере один из органов, таких как печень, сердце, матка, мозг, грудь, брюшная полость, и т.д., и кровеносные сосуды. Кроме того, объект может включать модель. Модель означает материал, имеющий объем, который является очень близким по плотности и эффективному атомному номеру к организму, и может включать в себя сферическую модель, обладающую характеристикой, аналогичной физическому телу.Throughout the specification, examples of an “object” may include a human, animal, or part of a human or animal. For example, examples of an object may include at least one of organs, such as a liver, heart, uterus, brain, breast, abdominal cavity, etc., and blood vessels. In addition, the object may include a model. Model means a material having a volume that is very close in density and effective atomic number to the body, and may include a spherical model having a characteristic similar to a physical body.
Всюду в спецификации «пользователь» может являться, но не ограничивается указанным, медицинским экспертом, включая доктора, медсестру, медицинского лабораторного технолога, медицинского эксперта по изображениям и технического специалиста, ремонтирующего медицинский аппарат.Throughout the specification, a “user” may be, but is not limited to, a medical expert, including a doctor, a nurse, a medical laboratory technologist, an image medical expert, and a technical specialist repairing a medical device.
Поскольку томографическая система, такая как КТ-система, способна предоставлять изображение поперечного сечения объекта, томографическая система может отображать внутреннюю структуру (например, органы, такие как почки, легкие, и т.д.) объекта без наложений между ними, в отличие от обычного аппарата рентгеновской визуализации.Since a tomographic system, such as a CT system, is able to provide an image of the cross-section of an object, the tomographic system can display the internal structure (for example, organs, such as the kidneys, lungs, etc.) of the object without overlapping between them, unlike the usual x-ray imaging apparatus.
Подробно, томографическая система может включать в себя все томографические аппараты, такие как аппарат компьютерной томографии (КТ), оптической когерентной томографии (OCT) или PET-КТ система. В приведенном ниже описании КТ-система иллюстрируется как томографическая система.In detail, a tomographic system may include all tomographic devices, such as a computed tomography (CT) apparatus, optical coherence tomography (OCT) or PET-CT system. In the description below, the CT system is illustrated as a tomographic system.
Томографическая система может получать множество фрагментов данных изображения с толщиной не более 2 мм от нескольких десятков до нескольких сотен раз в секунду, и затем может обрабатывать упомянутое множество фрагментов данных изображения таким образом, чтобы томографическая система могла предоставить относительно точное изображение поперечного сечения объекта. Согласно уровню техники может быть получено только горизонтальное изображение поперечного сечения объекта, но эта сложность была преодолена благодаря различным способам реконструкции изображения. Примеры способов реконструкции 3D-изображения указаны ниже:The tomographic system can receive a plurality of fragments of image data with a thickness of not more than 2 mm from a few tens to several hundred times per second, and then can process said plural fragments of image data so that the tomographic system can provide a relatively accurate cross-sectional image of the object. According to the prior art, only a horizontal image of the cross section of an object can be obtained, but this complexity has been overcome due to various image reconstruction methods. Examples of 3D image reconstruction methods are shown below:
Отображение теневой поверхности (SSD) - начальный способ 3D-визуализации, отображающий только вокселы, имеющие заранее заданные значения единиц по шкале Хаунсфилда (HU).Shadow Surface Display (SSD) is the initial 3D visualization method that displays only voxels that have predefined unit values on the Hounsfield scale (HU).
Проекция максимальной интенсивности (MIP)/проекция минимальной интенсивности (MinIP) - способ 3D-визуализации, отображающий только вокселы, имеющие наибольшее или наименьшее значение HU из числа вокселов, по которым строится изображение.Maximum Intensity Projection (MIP) / Minimum Intensity Projection (MinIP) is a 3D visualization method that displays only voxels that have the highest or lowest HU of the voxels used to construct the image.
Визуализация объемов (VR) - способ визуализации, способный к настройке цвета и прозрачности вокселов, по которым строится изображение, согласно областям исследования.Volume visualization (VR) is a visualization method capable of adjusting the color and transparency of the voxels used to construct the image according to the research areas.
Виртуальная эндоскопия - способ, позволяющий осуществлять эндоскопическое наблюдение по 3D-изображению, реконструированному посредством применения VR-способа или SSD-способа.Virtual endoscopy is a method that allows for endoscopic observation using a 3D image reconstructed using the VR method or SSD method.
Многоплоскостное переформатирование (MPR) - способ, применяемый для реконструкции изображения в другое изображение поперечного сечения. Пользователь может реконструировать изображение в каждом требуемом направлении.Multiplane reformatting (MPR) is a method used to reconstruct an image into another cross-sectional image. The user can reconstruct the image in each desired direction.
Редактирование - способ, включающий в себя редактирование смежных вокселов, с тем чтобы позволить пользователю легко наблюдать область исследования при визуализации объема.Editing is a method that includes editing adjacent voxels in order to allow the user to easily observe the study area when visualizing the volume.
Представляющие интерес вокселы (VOI) - способ, показывающий только выбранную область при визуализации объемов.Voxels of interest (VOIs) are a method that shows only the selected area when visualizing volumes.
Томографическая система 100 согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения будет теперь описана в отношении фиг. 3. Томографическая система 100 может включать в себя устройства различных типов.The
Фиг. 3 схематично иллюстрирует томографическую систему 100. Обратимся к фиг. 3; томографическая система 100 может включать в себя «гантри» 102, стол 105, генератор 106 рентгеновского излучения и детектор 108 рентгеновского излучения.FIG. 3 schematically illustrates a
«Гантри» 102 может включать в себя генератор 106 рентгеновского излучения и детектор 108 рентгеновского излучения.The
Объект 10 может быть помещен на стол 105.
Стол 105 может перемещаться в заранее заданном направлении, например, по меньшей мере одном из направлений вверх, вниз, вправо и влево во время процедуры томографической визуализации. Кроме того, стол 105 может наклоняться или вращаться на заранее заданную величину в заранее заданном направлении.The table 105 may move in a predetermined direction, for example, at least one of the directions up, down, left and right during the tomographic imaging procedure. In addition, table 105 may tilt or rotate a predetermined amount in a predetermined direction.
«Гантри» 102 также может наклоняться на заранее заданную величину в заранее заданном направлении.
Фиг. 4 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую структуру томографической системы 100 согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.FIG. 4 is a diagram illustrating the structure of a
Томографическая система 100 может включать в себя «гантри» 102, стол 105, блок 118 управления, память 124, блок 126 обработки изображений, блок 128 ввода, устройство отображения 130 и коммуникатор 132.The
Как описано выше, объект 10 может быть помещен на стол 105. В настоящем варианте осуществления стол 105 может перемещаться в заранее заданном направлении, например, по меньшей мере одном из направлений вверх, вниз, вправо и влево, и движением стола 105 может управлять блок 118 управления.As described above, the
«Гантри» 102 может включать в себя поворотную раму 104, генератор 106 рентгеновского излучения, детектор 108 рентгеновского излучения, блок 110 привода вращения, систему 116 сбора данных (DAS) 116 и блок 120 передачи данных.The
«Гантри» 102 может включать в себя поворотную раму 104, имеющую форму петли, выполненную с возможностью вращения относительно заранее заданной оси вращения RA. Кроме того, поворотная рама 104 может иметь форму диска.The
Поворотная рама 104 может содержать генератор 106 рентгеновского излучения и детектор 108 рентгеновского излучения, которые расположены противоположно друг другу, с тем чтобы иметь заранее заданную область сканирования (FOV). Поворотная рама 104 может также содержать отсеивающий растр 114. Отсеивающий растр 114 может быть помещен между генератором 106 рентгеновского излучения и детектором 108 рентгеновского излучения.The pivoting
Хотя на фиг. 4 проиллюстрировано, что поворотная рама 104 содержит один генератор 106 рентгеновского излучения, поворотная рама 104 может содержать множество генераторов рентгеновского излучения. Кроме того, в случае, когда поворотная рама 104 содержит множество генераторов рентгеновского излучения, поворотная рама 104 содержит множество детекторов рентгеновского излучения, соответствующее упомянутому множеству генераторов рентгеновского излучения. Подробно, один генератор 106 рентгеновского излучения представляет собой один источник рентгеновского излучения. Например, в случае, когда поворотная рама 104 содержит два генератора 106 рентгеновского излучения, можно сказать, что поворотная рама 104 содержит двойной источник. В приведенном ниже описании в случае, когда поворотная рама 104 содержит один генератор 106 рентгеновского излучения, данный генератор 106 рентгеновского излучения, содержащийся в поворотной раме 104, называется одиночным источником. Кроме того, в случае, когда поворотная рама 104 содержит два генератора рентгеновского излучения (не показано), два генератора рентгеновского излучения, включенные в поворотную раму 104, называются двойным источником. Из двух генераторов рентгеновского излучения, формирующих двойной источник, один генератор рентгеновского излучения называется первым источником, и другой генератор рентгеновского излучения называется вторым источником. Кроме того, томографическая система 100, в которой генератор 106 рентгеновского излучения содержится в поворотной раме 104, называется томографическим аппаратом с одиночным источником, а когда два генератора рентгеновского излучения содержатся в поворотной раме 104, может называться томографическим аппаратом с двойным источником.Although in FIG. 4, it is illustrated that the pivoting
В медицинской системе визуализации рентгеновское излучение, достигающее детектора (или светочувствительной пленки) включает в себя не только ослабленное основное излучение, формирующее полезное изображение, но также и рассеянное излучение, ухудшающее качество изображения. В целях передачи большей части основной радиации и ослабления рассеянного излучения, отсеивающий растр 114 может быть помещен между пациентом и детектором (или светочувствительной пленкой).In a medical imaging system, x-rays reaching the detector (or photosensitive film) include not only the attenuated main radiation, which forms a useful image, but also scattered radiation, which degrades the image quality. In order to transmit most of the main radiation and attenuate the scattered radiation, a
Например, отсеивающий растр 114 может быть сформирован из поочередно уложенных полос свинцовой фольги и промежуточного материала, такого как материал из твердого полимера, твердый полимер или волокнистый композиционный материал. Однако формирование отсеивающего растра 114 не ограничено этим.For example,
Поворотная рама 104 может принимать пусковой сигнал от блока 110 привода вращения и может вращать генератор 106 рентгеновского излучения и детектор 108 рентгеновского излучения на заранее заданной скорости вращения. Поворотная рама 104 может принимать пусковой сигнал и питание от блока 110 привода вращения в то время, когда поворотная рама 104 контактирует с блоком 110 привода вращения через токосъемное контактное кольцо (не показано). Кроме того, поворотная рама 104 может принимать пусковой сигнал и питание от блока 110 привода вращения через беспроводную связь.The pivoting
Генератор 106 рентгеновского излучения может принимать напряжение и ток от блока распределения питания (PDU) (не показан) через токосъемное контактное кольцо (не показано) и электрический генератор высокого напряжения (не показан), и затем может генерировать и проецировать рентгеновское излучение. В случае, когда электрический генератор высокого напряжения прилагает заранее заданное напряжение (далее в настоящем раскрытии называемое напряжением на лампе) к генератору 106 рентгеновского излучения, генератор 106 рентгеновского излучения может генерировать рентгеновское излучение, имеющее множество энергетических спектров, соответствующих напряжению на лампе.The
Рентгеновское излучение, сгенерированное генератором 106 рентгеновского излучения, может испускаться в заранее заданной форме благодаря коллиматору 112.The x-rays generated by the
Детектор 108 рентгеновского излучения может быть расположен напротив генератора 106 рентгеновского излучения. Детектор 108 рентгеновского излучения может включать в себя множество устройств обнаружения рентгеновского излучения. Каждое из упомянутого множества устройств обнаружения рентгеновского излучения может устанавливать один канал, но один или более вариантов осуществления настоящего изобретения не ограничены этим.The
Детектор 108 рентгеновского излучения может обнаруживать рентгеновское излучение, которое сгенерировано генератором 106 рентгеновского излучения и которое передается через объект 10, и может генерировать электрический сигнал, соответствующий интенсивности обнаруженного рентгеновского излучения.The
Детектор 108 рентгеновского излучения может включать в себя детектор рентгеновского излучения косвенного типа для обнаружения излучения после преобразования излучения в свет и детектор рентгеновского излучения прямого типа для обнаружения излучения после прямого преобразования излучения в электрические заряды. Детектор рентгеновского излучения косвенного типа может использовать сцинтиллятор. Кроме того, детектор рентгеновского излучения прямого типа может использовать датчик подсчета фотонов. DAS 116 может быть соединена с детектором 108 рентгеновского излучения. Электрический сигнал, сгенерированный детектором 108 рентгеновского излучения, может быть собран DAS 116 проводным или беспроводным способом. Кроме того, электрический сигнал, сгенерированный детектором 108 рентгеновского излучения, может быть передан аналого-цифровому преобразователю (не показан) через усилитель (не показан).The
В соответствии с толщиной среза или числом срезов только часть данных, собранных детектором 108 рентгеновского излучения, может быть передана блоку 126 обработки изображений через блок 120 передачи данных, или блок 126 обработки изображений может отобрать только часть данных.According to the slice thickness or the number of slices, only a part of the data collected by the
Цифровой сигнал может быть передан блоку 126 обработки изображений через блок 120 передачи данных. Цифровой сигнал может быть передан блоку 126 обработки изображений проводным или беспроводным способом.A digital signal may be transmitted to
Блок 118 управления может управлять функционированием каждого из модулей в томографической системе 100. Например, блок 118 управления может управлять функционированием стола 105, блока 110 привода вращения, коллиматора 112, DAS 116, памяти 124, блока 126 обработки изображений, блока 128 ввода, устройства отображения 130, коммуникатора 132, и т.д.The
Блок 126 обработки изображений может принимать данные, например, чистые данные перед обработкой, которые были получены из DAS 116 через блок 120 передачи данных, и может выполнять предварительную обработку.The
Предварительная обработка может включать в себя процесс коррекции нерегулярности чувствительности между каналами и процесс корректирования потерь сигнала вследствие быстрого снижения силы сигнала или из-за поглощающего рентгеновское излучение материала, такого как металл и т.д.Pre-processing may include a correction process for sensitivity irregularities between channels and a process for correcting signal loss due to a rapid decrease in signal strength or due to an X-ray absorbing material such as metal, etc.
Выходные данные от блока 126 обработки изображений могут называться данными проецирования или исходными данными. Данные проецирования могут храниться в памяти 124 вместе с условиями визуализации, например, напряжением на лампе, углом визуализации, и т.д., во время получения данных.The output from the
Данные проецирования могут представлять собой группу значений данных, соответствующих интенсивности рентгеновского излучения, проходящего через объект 10. Для удобства описания предполагается, что группа из множества фрагментов данных проецирования, одновременно полученных из всех каналов в одном и том же положении визуализации, называется набором данных проецирования.The projection data may be a group of data values corresponding to the intensity of the x-ray radiation passing through the
Память 124 может включать в себя по меньшей мере один носитель данных из числа носителя данных типа флэш-памяти, носителя данных типа жесткого диска, мультимедийного носителя данных типа микрокарты, памяти типа карты, такой как SD-карта, память XD, и т.д., памяти с произвольным доступом (RAM), статической памяти с произвольным доступом (SRAM), постоянной памяти (ROM), электрически стираемой программируемой ROM (EEPROM), программируемой ROM (PROM), магнитной памяти, магнитного диска и оптического диска.The
Блок 126 обработки изображений может реконструировать изображение поперечного сечения в отношении объекта 10 посредством использования полученного набора данных проецирования. Изображение поперечного сечения может являться 3D-изображением. Другими словами, блок 126 обработки изображений может реконструировать 3D-изображение объекта 10 посредством применения способа реконструкции конусообразного луча и т.д., на основании полученного набора данных проецирования.The
Блок 128 ввода может принимать внешний ввод в отношении условий рентгеновской томографической визуализации, условий обработки изображений, и т.д. Например, условия рентгеновской томографической визуализации могут включать в себя напряжения на лампах, установку значения энергии в отношении множества рентгеновских пучков, выбор протокола визуализации, выбор способа реконструкции изображения, установку области сканирования, числа срезов, толщины срезов, установку параметров в отношении последующей обработки изображений, и т.д. Кроме того, условия обработки изображений могут включать разрешение изображения, установку коэффициента ослабления в отношении изображения, установку соотношения объединения изображений, и т.д.The
Блок 128 ввода может содержать устройство для приема заранее заданного ввода из внешнего источника. Например, блок 128 ввода может содержать микрофон, клавиатуру, мышь, джойстик, сенсорную клавиатуру, сенсорное перо, устройство распознавания голоса, устройство распознавания жестов, и т.д.The
Устройство отображения 130 может отображать рентгеновское изображение, реконструированное блоком 126 обработки изображений.The
Обмены данными, питанием, и т.д. между указанными выше элементами могут быть выполнены посредством использования по меньшей мере одной из проводной связи, беспроводной связи и оптической связи.Exchanges of data, power, etc. between the above elements can be accomplished by using at least one of wired communication, wireless communication and optical communication.
Коммуникатор 132 может осуществлять коммуникацию с внешним устройством, внешним медицинским аппаратом, и т.д. через сервер 134, и т.д. Коммуникация будет теперь описана в отношении фиг. 4.
Фиг. 5 представляет собой диаграмму, иллюстрирующую структуру коммуникатора 132.FIG. 5 is a diagram illustrating a structure of a
Коммуникатор 132 может быть проводным или беспроводным способом соединенным с сетью 301, и поэтому может осуществлять коммуникацию с сервером 134, внешним медицинским аппаратом 136 или внешним портативным устройством 138. Коммуникатор 132 может обмениваться данными с сервером больницы или другими медицинскими устройствами в больнице, соединенными через систему архивации и передачи изображений (PACS).The
Кроме того, коммуникатор 132 может выполнять обмен данными с внешним устройством, и т.д., согласно стандарту формирования цифровых изображений и обмена ими в медицине (DICOM).In addition, the
Коммуникатор 132 может передавать и принимать данные, относящиеся к диагностике объекта 10, через сеть 301. Кроме того, коммуникатор 132 может передавать и принимать медицинское изображение, полученное от медицинского аппарата 136, такого как аппарат магнитно-резонансной визуализации (МРТ), рентгеновский аппарат, и т.д.The
Кроме того, коммуникатор 132 может принимать историю диагностики или график медицинского лечения для пациента от сервера 134 и может использовать историю диагностики или график медицинского лечения в клинической диагностике для пациента. Кроме того, коммуникатор 132 может выполнять обмен данными не только с сервером 134 или медицинским аппаратом 136 в больнице, но также и с портативным устройством 138 пользователя или пациента.In addition,
Кроме того, коммуникатор 132 может передавать информацию об ошибке устройства, информацию о статусе контроля качества, и т.д. системному администратору или менеджеру по сервису через сеть 301, и может получать обратную связь, соответствующую информации.In addition, the
Фиг. 6 представляет собой блок-схему, иллюстрирующую томографический аппарат 600 согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.FIG. 6 is a block diagram illustrating a
Обратимся к фиг. 6; томографический аппарат 600 согласно настоящему варианту осуществления включает в себя получатель 610 данных и реконструктор 620 изображений.Turning to FIG. 6; the
Томографический аппарат 600 может быть включен в томографическую систему 100, которая описана в отношении фиг. 3 и 4. Кроме того, томографический аппарат 600 может быть включен в медицинский аппарат 136 или портативное устройство 138 и может функционировать, будучи подсоединенным к томографической системе 100.The
Подробно, томографический аппарат 600 может представлять собой все аппараты медицинской визуализации, которые реконструируют изображения путем использования данных, полученных посредством применения пучка света, проходящего через объект. Другими словами, томографический аппарат 600 может представлять собой все аппараты медицинской визуализации, реконструирующие изображения с использованием данных проецирования, полученных посредством применения пучка света, проходящего через объект. Подробно, томографический аппарат 600 может представлять собой аппарат компьютерной томографии (КТ), оптической когерентной томографии (OCT) или PET-КТ систему. Соответственно, томографическое изображение, полученное томографическим аппаратом 600 согласно настоящему варианту осуществления, может представлять собой КТ-изображение, OCT-изображение или PET-изображение. На чертежах, которые рассматриваются в приведенном ниже описании, КТ-изображение иллюстрируется как томографическое изображение. Кроме того, томографический аппарат 500 может представлять собой МРТ аппарат.In detail, the
Кроме того, в случае, когда томографический аппарат 600 включен в томографическую систему 100, описанную в отношении фиг. 1, получатель 610 данных и реконструктор 620 изображений, проиллюстрированный на фиг. 6, могут быть включены в блок 126 обработки изображений с фиг. 4.Furthermore, in the case where the
Получатель 610 данных получает первую информацию, указывающую движение объекта, в соответствии с промежутком времени, посредством выполнения томографического сканирования объекта 10. Объект может являться заранее заданным органом. Подробно, примеры объекта могут включать в себя по меньшей мере одно из сердца, брюшной полости, матки, мозга, груди и печени. Например, объект может являться сердцем, которое представлено своей поверхностью. Сердце может содержать по меньшей мере одну из тканей, имеющих различные значения яркости в заранее заданной области.The
Кроме того, получатель 610 данных может получать исходные данные посредством выполнения томографического сканирования при вращении вокруг объекта менее чем на один оборот. Исходные данные могут представлять собой данные проецирования, полученные посредством проецирования излучения, такого как рентгеновское излучение, в направлении объекта, или синограмму, которая представляет собой группу данных проецирования. Кроме того, исходные данные могут представлять собой изображение, сгенерированное посредством выполнения обратного проецирования с фильтрацией на данных проецирования или синограмме. Подробно, когда генератор 106 рентгеновского излучения в заранее заданном положении проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта, точка наблюдения или направление, в котором генератор 106 рентгеновского излучения обращен к объекту, называется проекцией. Данные проецирования обозначают исходные данные, полученные в соответствии с проекцией, а синограмма обозначает исходные данные, полученные посредством последовательного указания множества фрагментов данных проецирования.In addition, the
Подробно, когда генератор 106 рентгеновского излучения испускает конический пучок при вращении вокруг объекта, который двигается, получатель 610 данных может получать исходные данные, соответствующие коническому пучку, и может преобразовывать полученные исходные данные в исходные данные, соответствующие параллельному пучку, путем перегруппировки полученных исходных данных. Первая информация может быть получена посредством использования исходных данных, соответствующих параллельному пучку. При этом конический пучок преобразуется в параллельный пучок, что называется перегруппировкой, и первая информация может быть получена посредством использования исходных данных, соответствующих параллельному пучку. Перегруппировка конического пучка ниже описана подробно в отношении фиг. 10.In detail, when the
Подробно, получатель 610 данных получает данные в первом угловом сечении, соответствующем первому времени, и втором угловом сечении, соответствующем второму времени и находящемся напротив первого углового сечения, посредством выполнения томографического сканирования объекта, который двигается, и получает первое изображение и второе изображение с использованием данных, полученных в каждом из первого и второго угловых сечений.In detail, the
Реконструктор 620 изображений реконструирует целевое изображение, представляющее объект в целевое время, на основании первой информации.The
Первая информация обозначает величину движения объекта согласно промежутку времени. Подробно, первая информация может обозначать движение поверхности, формирующей объект, в некоторый момент времени. Первая информация подробно описана ниже в отношении фиг. 13.The first information indicates the amount of movement of the object according to the time interval. In detail, the first information may indicate the movement of the surface forming the object at some point in time. The first information is described in detail below with respect to FIG. 13.
Подробно, получатель 610 данных получает первое изображение посредством использования исходных данных, полученных в течение первого углового сечения, соответствующего первому времени, и второе изображение посредством использования исходных данных, полученных в течение второго углового сечения, соответствующего второму времени и имеющего отношение парного угла с первым угловым сечением (то есть, угол второго углового сечения и угол первого углового сечения являются парными углами). В данном описании термин «первое угловое сечение» или «второе угловое сечение» обозначает частичное угловое сечение, включенное в угловое сечение за один цикл, который составляет менее одного оборота поворотом. Подробно, каждое из первого и второго углового сечения может иметь значение, меньшее 180. Кроме того, первые и вторые изображения являются частичными изображениями. Получатель 610 данных получает информацию, указывающую движение объекта, посредством использования первых и вторых изображений. Подробно, получатель 610 данных получает первую информацию, указывающую величину движения объекта во время периода между первым временем и вторым временем. Величина движения может представлять собой различие в по меньшей мере одном из формы, размера и положения между заранее заданным объектом, включенным в первое изображение, и заранее заданным объектом, включенным во второе изображение, сгенерированном вследствие движения объекта.In detail, the
Первая информация ниже описана подробно в отношении фиг. 12 и 13.The first information is described below in detail with respect to FIG. 12 and 13.
Реконструктор 620 изображений может реконструировать целевое изображение, указывающее объект в целевое время. Целевое время может быть установлено непосредственно реконструктором 620 изображения или на основании заранее заданного значения, введенного пользователем. Кроме того, целевое время может являться временем между первым и вторым временем. Установка целевого времени пользователем подробно описана ниже в отношении фиг. 30.
Подробное функционирование томографического аппарата 600 подробно описано ниже в отношении фиг. 7-19.The detailed operation of the
Фиг. 7 представляет собой блочную диаграмму, иллюстрирующую томографический аппарат 700 согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения;FIG. 7 is a block diagram illustrating a
Поскольку получатель 710 данных и реконструктор 720 изображения с фиг. 7 идентично соответствуют получателю данных 610 и реконструктору 620 изображений с фиг. 6, то их избыточные описания опущены.Since the
Обратимся к фиг. 7; томографический аппарат 700 может включать в себя получатель 710 данных и реконструктор 720 изображений. Кроме того, томографический аппарат 700 может дополнительно включать в себя по меньшей мере одно из «гантри» 730, устройства отображения 740, пользовательского интерфейса 750, памяти 760 и коммуникатора 770. Поскольку «гантри» 730, устройство отображения 740, пользовательский интерфейс 750, память 760 и коммуникатор 770, которые включены в томографический аппарат 700, соответственно, имеют те же операции и структуры, что и «гантри» 102, устройство отображения 130, блок 128 ввода, память 124 и коммуникатор 132 из томографической системы 100 с фиг. 4, то их избыточные описания опущены.Turning to FIG. 7;
Получатель 710 данных выполняет томографическое сканирование объекта и получает первую информацию, указывающую движение объекта согласно промежутку времени.The
Подробно, получатель 710 данных выполняет томографическое сканирование объекта и получает первое изображение, соответствующее первому времени, и второе изображение, соответствующее второму времени. Получатель 710 данных получает первую информацию, указывающую зависимость между величиной движения объекта и временем на основании величины движения между первым изображением и вторым изображением. Первое изображение и второе изображение могут являться изображениями, реконструированным согласно способу частичной угловой реконструкции (PAR). Подробно, поскольку первое изображение и второе изображение являются изображениями, реконструированными посредством использования только исходных данных, полученных в угловом сечении, то первое изображение и второе изображение являются не полными изображениями, показывающими весь объект, а неполными изображениями, показывающими только часть объекта. Кроме того, неполное изображение, показывающее часть объекта, такое как первые и вторые изображения, может называться «частичным изображением» или «частичным угловым изображением».In detail, a
Первое время соответствует моменту времени, когда получают исходные данные для реконструкции первого изображения, а второе время соответствует времени, когда получают исходные данные для реконструкции второго изображения. Например, когда первое изображение реконструировано посредством использования исходных данных, которые были получены для реконструкции первого изображения в течение временного цикла от 0 до времени «a», первое время может являться временем «a/2», которое соответствует середине цикла времени от 0 до времени «a». Кроме того, когда второе изображение реконструировано посредством использования исходных данных, которые были получены для реконструкции второго изображения в течение цикла времени от времени «b» до времени «c», второе время может являться временем «(c+b)/2», которое соответствует середине цикла времени от времени «b» до времени «c».The first time corresponds to the time when the initial data for reconstruction of the first image is obtained, and the second time corresponds to the time when the initial data for reconstruction of the second image is obtained. For example, when the first image is reconstructed by using the source data that was obtained to reconstruct the first image during the time cycle from 0 to time “a”, the first time may be time “a / 2”, which corresponds to the middle of the time cycle from 0 to time "A". In addition, when the second image is reconstructed by using the source data that was obtained for reconstructing the second image during the time cycle from time “b” to time “c”, the second time can be time “(c + b) / 2”, which corresponds to the middle of the time cycle from time “b” to time “c”.
Кроме того, первое изображение указывает объект в первое время, а второе изображение указывает объект во второе время.In addition, the first image indicates the object at the first time, and the second image indicates the object at the second time.
Реконструктор 720 изображения реконструирует целевое изображение, показывающее объект в целевое время, на основании первой информации. Подробно, реконструктор 720 изображения реконструирует целевое изображение посредством коррекции движения объекта на основании первой информации. Подробно, реконструктор 720 изображения может реконструировать целевое изображение путем деформирования изображения, указывающего объект, сетки изображения для отображения объекта или воксела, указывающего объект.An
Термин «деформирование» означает настройку объекта, включенного в изображение, для подгонки к состоянию ожидаемого объекта через изменение состояния объекта, включенного в изображение, такое как расширение, сжатие, перемещение и/или изменение формы. Операция реконструкции изображения реконструктора 720 изображения ниже описана подробно в отношении фиг. 13-31.The term “warping” means adjusting the object included in the image to fit the state of the expected object by changing the state of the object included in the image, such as expanding, compressing, moving and / or changing the shape. The image reconstruction operation of the
«Гантри» 730 может содержать генератор 106 рентгеновского излучения с фиг. 4, детектор 108 рентгеновского излучения с фиг. 4 и DAS 116 с фиг. 4. «Гантри» 730 проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта, обнаруживает пучок рентгеновского излучения, передаваемый через объект, и генерирует исходные данные, соответствующие обнаруженному рентгеновскому пучку.The
Подробно, генератор 106 рентгеновского излучения генерирует и проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта при вращении вокруг объекта. Затем детектор 108 рентгеновского излучения обнаруживает рентгеновский пучок, передаваемый через объект. DAS 116 генерирует исходные данные, соответствующие обнаруженному рентгеновскому пучку.In detail, the
В приведенном ниже описании реконструкция одного томографического изображения поперечного сечения посредством использования исходных данных, полученных при вращении генератора 106 рентгеновского излучения на половину оборота или более, и менее чем на один оборот, называется способом половинной реконструкции, а реконструкция одного томографического изображения поперечного сечения посредством использования исходных данных, полученных при вращении генератора 106 рентгеновского излучения на один оборот, называется способом полной реконструкции. Кроме того, в приведенном ниже описании время, угол или фаза вращения генератора 106 рентгеновского излучения, который вращается для получения исходных данных, необходимых для реконструкции одного томографического изображения поперечного сечения, называется «одним циклом». Кроме того, термин «угловое сечение за один цикл» может обозначать угловое сечение, в течение которого генератор 106 рентгеновского излучения вращается для получения исходных данных, необходимых для реконструкции одного томографического изображения поперечного сечения. Кроме того, угловое сечение за один цикл может обозначать секцию данных проецирования, необходимых для реконструкции одного томографического изображения поперечного сечения. В этом случае оно может называться угловым сечением за один цикл данных проецирования.In the description below, the reconstruction of one tomographic image of the cross section by using the source data obtained by rotating the
Например, один цикл в способе половинной реконструкции может составлять 180 градусов или более, а один цикл в способе полной реконструкции может составлять 360 градусов. Например, угловое сечение за один цикл данных проецирования в способе половинной реконструкции, в котором используется перегруппированный параллельный пучок, может составлять угол 180+угол веерного пучка за счет добавления угла веерного пучка к 180 градусам. Например, когда угол веерного пучка составляет примерно 60, угловое сечение за один цикл данных проецирования в способе половинной реконструкции может составлять примерно 240 (180+60) градусов. Кроме того, угловое сечение за один цикл в способе полной реконструкции может составлять 420 (360+60) градусов за счет добавления угла веерного пучка к 360°.For example, one cycle in the half reconstruction method may be 180 degrees or more, and one cycle in the full reconstruction method may be 360 degrees. For example, the angular cross-section for one projection data cycle in the half reconstruction method that uses a rearranged parallel beam can make an angle of 180 + the angle of the fan beam by adding the angle of the fan beam to 180 degrees. For example, when the angle of the fan beam is about 60, the angular section for one projection data cycle in the half reconstruction method can be about 240 (180 + 60) degrees. In addition, the angular cross section for one cycle in the complete reconstruction method can be 420 (360 + 60) degrees by adding the angle of the fan beam to 360 °.
Подробно, первое время и второе время могут быть временами или угловыми положениями, включенными в один цикл. Кроме того, первое изображение и второе изображение могут являться изображениями, реконструированными, соответственно посредством использования исходных данных, полученных в первом угловом сечении и втором угловом сечении, отличающемся от первого углового сечения, которые включены в угловое сечение за один цикл.In detail, the first time and the second time may be times or angular positions included in one cycle. In addition, the first image and the second image can be images reconstructed, respectively, using the original data obtained in the first angular section and the second angular section, different from the first angular section, which are included in the angular section in one cycle.
Устройство отображения 740 отображает заранее заданный экран. Подробно, устройство отображения 740 может отображать экран пользовательского интерфейса, необходимый для выполнения томографического сканирования или реконструкции томографического изображения. Экран пользовательского интерфейса, отображенный на устройстве отображения 740, подробно описан ниже в отношении фиг. 29-31.The
Пользовательский интерфейс 750 генерирует и выводит данные пользовательского интерфейса и принимает ввод заранее заданной команды или данных от пользователя через экран пользовательского интерфейса. Кроме того, выходные данные экрана пользовательского интерфейса от пользовательского интерфейса 750 выводятся на устройство отображения 740. Затем устройство отображения 740 может отобразить экран пользовательского интерфейса. Пользователь может распознавать заранее заданную информацию или ввести заранее заданную команду или данные через экран пользовательского интерфейса, отображаемый на устройстве отображения 740.The
Например, пользовательский интерфейс 750 может включать в себя устройство ввода, такое как мышь, клавиатура или аппаратные кнопки для ввода заранее заданных данных. Например, пользователь может ввести заранее заданную команду или данные путем манипулирования по меньшей мере одним из мыши, клавиатуры или других устройств ввода, включенных в пользовательский интерфейс 750.For example,
Кроме того, пользовательский интерфейс 750 может быть сформирован как сенсорная клавиатура. Подробно, пользовательский интерфейс 750 может включать сенсорную клавиатуру (не показана), которая соединяется с индикаторной панелью (не показана), включенной в устройство отображения 740, и может выводить экран пользовательского интерфейса на индикаторной панели. Затем, когда заранее заданная команда вводится через экран пользовательского интерфейса, сенсорная клавиатура распознает ввод и может распознать ввод заранее заданной команды пользователем.In addition, the
Подробно, когда пользовательский интерфейс 750 сформирован как сенсорная клавиатура, при касании пользователем заранее заданного места на экране пользовательского интерфейса, пользовательский интерфейс 750 распознает место касания и может передавать информацию о месте касания реконструктору 720 изображений. Затем реконструктор 720 изображений может распознать запрос или команду пользователя, соответствующую меню, показанному в положении касания, и может выполнить операцию реконструкции томографического изображения согласно распознанному запросу или команде.In detail, when the
В памяти 760 могут храниться данные, полученные согласно томографическому сканированию. Подробно, в памяти 760 может храниться по меньшей мере одни из данных проецирования, которые являются исходными данными и синограммой. Кроме того, в памяти 760 могут храниться различные фрагменты данных или программ, необходимые для реконструкции томографического изображения, и может храниться итоговое реконструированное томографическое изображение. Кроме того, в памяти 760 могут храниться различные фрагменты данных, необходимые для получения первой информации, и полученная первая информация.A
Кроме того, память 760 может включать в себя по меньшей мере один носитель данных из числа носителя данных типа флэш-памяти, носителя данных типа жесткого диска, мультимедийного носителя данных типа микрокарты, памяти типа карты, такой как SD-карта, память XD, и т.д., памяти с произвольным доступом (RAM), статической памяти с произвольным доступом (SRAM), постоянной памяти (ROM), электрически стираемой программируемой ROM (EEPROM), программируемой ROM (PROM), магнитной памяти, магнитного диска и оптического диска.In addition, the
Коммуникатор 770 может взаимодействовать с внешним устройством или внешним медицинским аппаратом. Например, коммуникатор 770 соединен с внешней томографической системой или томографическим аппаратом, и может принимать первое изображение и второе изображение. Также коммуникатор 770 может принимать исходные данные для реконструкции первого изображения и второго изображения. В этом случае получатель 710 данных может принимать первое изображение и второе изображение или исходные данные для реконструкции первого изображения и второго изображения, через коммуникатор 770, и может получать первую информацию на основании принятых данных.
Томографические аппараты 600 и 700 согласно вариантам осуществления настоящего изобретения могут применяться для всех способов из способа PAR, способа полной реконструкции и способа половинной реконструкции. Кроме того, в томографических аппаратах 600 и 700 согласно вариантам осуществлениям настоящего изобретения множество режимов сканирования применяется для получения первого изображения и второго изображения. Кроме того, в томографических аппаратах 600 и 700 согласно настоящим вариантам осуществления может быть применена томография согласно обоим способам из способа осевого сканирования и способа винтового сканирования. Кроме того, в томографических аппаратах 600 и 700 согласно вариантам осуществления настоящего изобретения может использоваться генератор 106 рентгеновского излучения, который генерирует рентгеновское излучение, имеющее множество форм, таких как форма конуса или параллельная форма.The
В случае, когда объект является объектом, который двигается, таким как сердце, артефакты движения, существующие на реконструированном томографическом изображении, могут быть уменьшены посредством получения исходных данных при сокращении времени или угла, соответствующих одному циклу. Соответственно, способ половинной реконструкции может сократить артефакты движения лучше, чем способ полной реконструкции. Соответственно, в приведенном ниже описании описан случай, в котором способ половинной реконструкции применяется для реконструкции целевого изображения.In the case where the object is an object that moves, such as a heart, motion artifacts existing on the reconstructed tomographic image can be reduced by obtaining the initial data while reducing the time or angle corresponding to one cycle. Accordingly, the half reconstruction method can reduce artifacts of movement better than the full reconstruction method. Accordingly, in the description below, a case is described in which the half reconstruction method is used to reconstruct the target image.
Способ реконструкции изображения, режим сканирования и форма рентгеновского излучения, проецируемого на объект, которые применимы к томографическим аппаратам 600 и 700 согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, описаны ниже в отношении фиг. 8-10.An image reconstruction method, a scanning mode, and a form of X-ray radiation projected onto an object that are applicable to
Фиг. 8А и 8B являются представлениями для описания реконструкции томографического изображения согласно способу половинной реконструкции. Подробно, фиг. 8A иллюстрирует вращение генератора 106 рентгеновского излучения. Фиг. 8B является томографическим изображением, реконструированным посредством способа половинной реконструкции.FIG. 8A and 8B are representations for describing the reconstruction of a tomographic image according to the half reconstruction method. In detail, FIG. 8A illustrates the rotation of an
В случае, когда генератор 106 рентгеновского излучения проецирует конический пучок, имеющий форму веера в заранее заданном положении, генератор 106 рентгеновского излучения выполняет томографическое сканирование при вращении на угол, эквивалентный углу 180+(угол 2 веерного пучка) в способе половинной реконструкции, и может реконструировать томографическое изображение посредством использования исходных данных, полученных под углом 180+(угол 2 веерного пучка). Кроме того, в случае, когда операция реконструкции выполняется путем преобразования веерного пучка в параллельный пучок, или когда генератор 106 рентгеновского излучения проецирует параллельный пучок, томографическое изображение может быть реконструировано посредством использования исходных данных, соответствующих угловому сечению, имеющему угол 180+угол веерного пучка в способе половинной реконструкции. Другими словами, когда используется конический пучок, количество исходных данных возрастает с увеличением угла веерного пучка по сравнению со случаем реконструкции томографического изображения с помощью исходных данных, полученных посредством использования параллельного пучка.In the case where the
Подробно, когда пучок является не коническим пучком, а параллельным пучком, как описано на фиг. 10B, угол для дополнительного вращения уменьшается до значения, меньшего, чем угол веерного пучка «a» для случая конического пучка, и генератор 106 рентгеновского излучения вращается на угол 180+a за один цикл. Например, когда угол веерного пучка равен 60, исходные данные, полученные в угловом сечении 300 (180+2a), являются необходимыми для случая использования конического пучка, а исходные данные, полученные в угловом сечении 240 (180+a), являются необходимыми для случая использования параллельного пучка. Соответственно, когда используется параллельный пучок, способ половинной реконструкции может быть выполнен под углом 240 (180+a) за один цикл.In detail, when the beam is not a conical beam, but a parallel beam, as described in FIG. 10B, the angle for additional rotation decreases to a value smaller than the angle of the fan beam “a” for the case of a conical beam, and the
Фиг. 8A иллюстрирует случай использования параллельного пучка, в котором способ половинной реконструкции выполняется посредством использования исходных данных, полученных в угловом сечении, составляющем, например, 180+угол веерного пучка.FIG. 8A illustrates the use of a parallel beam in which the half reconstruction method is performed by using input data obtained in an angular cross section of, for example, 180 + the angle of the fan beam.
Обратимся к фиг. 8A; в случае, когда генератор 106 рентгеновского излучения в положении 810 пучка проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта 805, детектор 106 рентгеновского излучения обнаруживает рентгеновское излучение в плоскости 820 обнаружения. Положение 810 пучка вращается вокруг объекта 805 как центра на угол 180+a, что является одним циклом. Кроме того, плоскость 820 обнаружения вращается в соответствии с положением 810 пучка. Подробно, положение 810 пучка смещается на 180 от +Y оси до оси Y, и далее смещается на угол веерного пучка, эквивалентный «a», в положение 833.Turning to FIG. 8A; in the case where the
В способе половинной реконструкции одно томографическое изображение поперечного сечения реконструируют посредством использования фрагментов данных проецирования, полученных в первом «a» угловом сечении 835, промежуточном угловом сечении 837 и последнем «a» угловом сечении 836.In the half reconstruction method, one cross-section tomographic image is reconstructed using fragments of projection data obtained in the first “a”
Обратимся к фиг. 8B; проиллюстрировано томографическое изображение 870, которое реконструировано посредством использования исходных данных, полученных посредством способа половинной реконструкции.Turning to FIG. 8B; illustrated
Поскольку рентгеновское излучение проецируется в направлении объекта в противоположном направлении в первом «a» угловом сечении 835 и последнем «a» угловом сечении 836, то первое «a» угловое сечение 835 и последнее «a» угловое сечение 836 имеют одну и ту же проекцию. Соответственно, часть объекта, реконструированная с использованием данных проецирования, полученных в первом «a» угловом сечении 835 и часть объекта, реконструированная с использованием данных проецирования, полученных в последнем «a» угловом сечении 836, идентичны друг другу.Since the x-ray radiation is projected in the direction of the object in the opposite direction in the first "a"
Для движущегося объекта в случае, когда данные получены в разное время, даже если данные получены для одной и той же части объекта, получаются разные фрагменты данных вследствие движения объекта. Состояние объекта в первом «a» угловом сечении 835 и состояние объекта в последнем «a» угловом сечении 836 отличаются друг от друга. Соответственно, артефакты движения могут быть сгенерированы наиболее сильно в части объекта, которая изображается с использованием данных проецирования, полученных в первом «a» угловом сечении 835, и данных проецирования, полученных в последнем «a» угловом сечении 836, в которой изображается часть объекта, которая совпадает с частью объекта в первом «a» угловом сечении 835.For a moving object in the case when the data is received at different times, even if the data is obtained for the same part of the object, different pieces of data are obtained due to the movement of the object. The state of the object in the first "a"
Обратимся к фиг. 8B; можно заметить, что артефакты движения сгенерированы в частях 882 и 883 поверхности, указывающих объект на томографическом изображении 870, реконструированном в способе половинной реконструкции.Turning to FIG. 8B; it can be seen that motion artifacts are generated in
Однако по сравнению со способом полной реконструкции, способ половинной реконструкции имеет маленькое угловое сечение для получения данных проецирования. Соответственно, на томографическом изображении 870, реконструированном посредством способа половинной реконструкции, артефакты движения могут быть уменьшены по сравнению с томографическим изображением, полученным посредством способа полной реконструкции. Например, по сравнению с наиболее удаленной (от центра) поверхностью 230 объекта 210, который находится на томографическом изображении 200, проиллюстрированном на фиг. 2 и является нечетким, наиболее удаленная (от центра) поверхность 881 объекта 880 на томографическом изображении, 870 с фиг. 8B является менее нечеткой.However, compared with the full reconstruction method, the half reconstruction method has a small angular section to obtain projection data. Accordingly, in the
Кроме того, можно заметить, что нечеткость уменьшена на внутренних поверхностях 882 и 883 по сравнению с томографическим изображением 200 с фиг. 2, и, таким образом артефакты движения обычно уменьшаются на реконструированном томографическом изображении 870.In addition, it can be noted that the fuzziness is reduced on the
Как описано выше, на томографическом изображении 870, реконструированном в способе половинной реконструкции, артефакты движения могут быть уменьшены по сравнению с томографическим изображением, реконструированным в способе полной реконструкции. Другими словами, при уменьшении времени для получения исходных данных, необходимых для реконструкции томографического изображения поперечного сечения, может быть реконструировано изображение с сокращенными артефактами движения. Другими словами, если время для получения исходных данных, необходимых для реконструкции томографических изображений поперечного сечения, сокращается, то временное разрешение может быть увеличено, и может быть уменьшена доза излучения, воздействию которой подвергают пациента. Томографический аппарат согласно настоящему варианту осуществления и способу реконструкции его томографического изображения может применять указанный выше способ полной реконструкции или способ половинной реконструкции.As described above, in the
Соответственно, в целях увеличения временного разрешения в настоящем варианте осуществления, первое изображение, соответствующее первому времени, и второе изображение, соответствующее второму времени, получают посредством применения способа PAR, в котором изображение реконструируют путем получения исходных данных под частичным углом. Первое изображение и второе изображение описаны ниже подробно в отношении фиг. 11.Accordingly, in order to increase the temporal resolution in the present embodiment, the first image corresponding to the first time and the second image corresponding to the second time are obtained by applying the PAR method in which the image is reconstructed by obtaining the original data at a partial angle. The first image and the second image are described below in detail with respect to FIG. eleven.
Кроме того, томографические аппараты 600 и 700 согласно вариантам осуществлениям настоящего изобретения могут получать первое изображение и второе изображение посредством выполнения томографического сканирования согласно множеству режимов сканирования. Режим сканирования, применяемый для томографического сканирования, может включать проспективный режим и ретроспективный режим, описанные подробно ниже в отношении фиг. 9А и 9B. Кроме того, томографические аппараты 600 и 700 согласно настоящим вариантам осуществления могут выполнять томографическое сканирование согласно множеству способов сканирования. Способы сканирования, применяемые в томографии, включают в себя осевой способ сканирования и винтовой способ сканирования, описанные подробно в отношении фиг. 9.In addition,
Фиг. 9А и 9B являются представлениями для описания режима сканирования и способа сканирования, применяемых в томографическом сканировании. Подробно, фиг. 9A является представлением для описания томографического сканирования согласно осевому способу сканирования. Кроме того, фиг. 9A является представлением для описания томографического сканирования согласно проспективному режиму. Фиг. 9B является представлением для описания томографического сканирования согласно винтовому способу сканирования. Кроме того, фиг. 9B является представлением для описания томографического сканирования согласно ретроспективному способу. Способ просмотра может быть определен согласно тому, является ли частота сердечных сокращений пациента, подвергающегося визуализации, постоянной или нет. Кроме того, электрокардиографическая (ECG) синхронизация может применяться для получения исходных данных, которые используются для реконструкции изображения. На фиг. 9А и 9B, в течение выполнения томографического сканирования стол 105 с фиг. 4 перемещается в осевом направлении пациента 905.FIG. 9A and 9B are representations for describing a scanning mode and a scanning method used in tomographic scanning. In detail, FIG. 9A is a view for describing a tomographic scan according to an axial scanning method. In addition, FIG. 9A is a view for describing a tomographic scan according to a prospective mode. FIG. 9B is a view for describing a tomographic scan according to a helical scanning method. In addition, FIG. 9B is a view for describing a tomographic scan according to a retrospective method. The viewing method can be determined according to whether the heart rate of the patient undergoing imaging is constant or not. In addition, electrocardiographic (ECG) synchronization can be used to obtain the source data, which are used to reconstruct the image. In FIG. 9A and 9B, during tomographic scanning, table 105 of FIG. 4 moves in the axial direction of the
Обратимся к фиг. 9A; осевой способ сканирования представляет собой способ томографии, в котором рентгеновское излучение проецируется для сканирования в то время, когда стол 105 с фиг. 4 стоит, стол 105 перемещается на заранее заданный интервал от 901 до 902, и рентгеновское излучение проецируется для заранее заданного сечения 922, в результате чего получают исходные данные. Томографические аппараты 600 и 700 согласно настоящим вариантам осуществления выполняют томографическое сканирование посредством применения способа осевого сканирования, и таким образом может быть получено по меньшей мере одно из первого изображения, второго изображения и целевого изображения.Turning to FIG. 9A; The axial scanning method is a tomography method in which x-ray radiation is projected for scanning while the table 105 of FIG. 4 stands, table 105 moves to a predetermined interval from 901 to 902, and x-ray radiation is projected for a
Обратимся к фиг. 9A; для человека, имеющего постоянную частоту сердечных сокращений, ECG-сигнал 910 регулярно синхронизируется путем использования проспективного режима. В проспективном режиме заранее заданное сечение 921 автоматически выбирается в момент времени t3, который отделен от пика R 911 заранее заданным временем. Рентгеновское излучение прилагается к объекту во время синхронизированного заранее заданного сечения 921 для получения исходных данных. Заранее заданное сечение 922 автоматически выбирается в момент времени t4, который отделен от пика R 912 заранее заданным временем. Рентгеновское излучение проецируется для сканирования объекта в то время как стол 105 с фиг. 4 стоит. После того, как стол 105 перемещается на заранее заданный интервал от 901 до 902, рентгеновское излучение проецируется в течение заранее заданного сечения 922 для получения исходных данных. Для способа половинной реконструкции способ выполнения томографического сканирования путем перемещения в осевом направлении объекта, как проиллюстрировано на фиг. 9А, называется осевым способом половинной реконструкции. Томографические аппараты 600 и 700 согласно настоящим вариантам осуществления могут применять осевой способ сканирования.Turning to FIG. 9A; for a person with a constant heart rate, the
Получатель 710 данных реконструирует томографические изображения 931 и 932, полученные в синхронизированных сечениях 921 и 922.The
Обратимся к фиг. 9B; винтовой способ сканирования представляет собой способ томографии, в котором рентгеновское излучение постоянно проецируется для томографии в то время как стол 105 с фиг. 4 перемещается в заранее заданное время от t=0 до t=конец. Подробно, томографическое сканирование выполняется путем непрерывного проецирования рентгеновского излучения на объект, в то время как стол 105 с фиг. 4, на котором лежит пациент 905, содержащий объект, перемещается в течение заранее заданного времени на заранее заданной скорости. Соответственно, траектория 950 движения из источника рентгеновского излучения может иметь форму спирали.Turning to FIG. 9B; a helical scanning method is a tomography method in which x-rays are constantly projected for tomography while the table 105 of FIG. 4 moves at a predetermined time from t = 0 to t = end. In detail, a tomographic scan is performed by continuously projecting x-rays onto an object, while table 105 of FIG. 4, on which a
Обратимся к фиг. 9B; когда частота сердечных сокращений пациента нерегулярна, как в случае пациента с аритмией, регулярность частоты сердечных сокращений ухудшается и, таким образом, невозможно единообразно обнаруживать цикл, как в проспективном режиме. В этом случае ECG-сигнал 960 нерегулярно синхронизируется в ретроспективном режиме. В ретроспективном режиме рентгеновское излучение проецируется на объект во всех циклах ECG-сигналов или в последовательном заранее заданном диапазоне ECG-сигналов с целью получения исходных данных, и затем выбираются частичные циклы для реконструкции томографического изображения. Другими словами, в ретроспективном режиме частичные циклы, используемые пользователем для реконструкции изображения, устанавливаются индивидуально для обнаружения частичных циклов 961, 962, и 963, и затем исходные данные, полученные в течение обнаруженных циклов, используются для реконструкции томографического изображения.Turning to FIG. 9B; when the patient’s heart rate is irregular, as in the case of a patient with arrhythmia, the regularity of the heart rate worsens and, therefore, it is not possible to uniformly detect the cycle, as in the prospective mode. In this case, the
В ретроспективном режиме рентгеновское излучение постоянно проецируется с определенного времени t=0 до t=конец, посредством чего выполняется томографическое сканирование. Кроме того, так как стол 105 с фиг. 4 постоянно движется на заранее заданной скорости в течение заранее заданного времени, траектория движения 950 рентгеновского источника света (не показан) имеет форму спирали. Среди способов половинной реконструкции, способ выполнения рентгеновского сканирования посредством непрерывного проецирования рентгеновского излучения, в то время как стол перемещается, как проиллюстрировано на фиг. 9B, называется винтовым способом половинной реконструкции. Томографические аппараты 600 и 700 согласно настоящим вариантам осуществления могут применять винтовой способ половинной реконструкции.In retrospective mode, x-rays are constantly projected from a specific time t = 0 to t = end, whereby a tomographic scan is performed. Furthermore, since table 105 of FIG. 4 is constantly moving at a predetermined speed for a predetermined time, the
В подробном примере для пациента, имеющего нерегулярную частоту сердечных сокращений, томографическое сканирование может быть выполнено путем применения ретроспективного режима в винтовом способе сканирования. Также, для пациента, имеющего регулярную частоту сердечных сокращений, томографическое сканирование может быть выполнено путем применения проспективного режима в осевом способе сканирования. Однако настоящее изобретение не ограничено указанным, и томографическое сканирование может быть выполнено путем применения проспективного режима к винтовому способу сканирования и ретроспективного режима к осевому способу сканирования.In a detailed example for a patient having an irregular heart rate, a tomographic scan can be performed by applying a retrospective mode in a screw scanning method. Also, for a patient having a regular heart rate, a tomographic scan can be performed by applying a prospective mode in an axial scanning method. However, the present invention is not limited thereto, and tomographic scanning can be performed by applying the prospective mode to the helical scanning method and the retrospective mode to the axial scanning method.
Фиг. 10А и 10B являются представлениями для описания формы рентгеновского пучка, спроецированного в направлении объекта. Подробно, фиг. 10A иллюстрирует пример, в котором генератор 106 рентгеновского излучения проецирует рентгеновское излучение в форме конического пучка. Фиг. 10B иллюстрирует пример, в котором генератор 106 рентгеновского излучения проецирует рентгеновское излучение в форме параллельного пучка.FIG. 10A and 10B are representations for describing the shape of an X-ray beam projected in the direction of an object. In detail, FIG. 10A illustrates an example in which an
Обратимся к фиг. 10A; когда генератор 106 рентгеновского излучения перемещается вдоль траектории 1010 и проецирует рентгеновское излучение в заранее заданном положении 1020, рентгеновское излучение проецируется в направлении объекта в форме конуса 1030, как проиллюстрировано на фиг. 10A.Turning to FIG. 10A; when the
Обратимся к фиг. 10B; когда генератор 106 рентгеновского излучения перемещается вдоль траектории 1050 и проецирует рентгеновское излучение в заранее заданных положениях 1060, рентгеновское излучение проецируется в направлении объекта в форме параллельной плоскости 1070, как проиллюстрировано на фиг. 10B.Turning to FIG. 10B; when the
Обратимся к фиг. 10B; когда генератор 106 рентгеновского излучения проецирует рентгеновское излучение в форме конического пучка, пучки, проецируемые в форме конуса, перестраиваются, и, таким образом, пучки могут быть перестроены параллельно на плоскости 1080, которая сформирована путем соединения ряда детектора 108 рентгеновского излучения и траектории 1060, в которую помещен генератор 106 рентгеновского излучения. Другими словами, конический пучок может быть преобразован в псевдопараллельный пучок для использования. Кроме того, когда конический пучок преобразуется в параллельный пучок для использования, в коническом пучке исходные данные получают при дополнительном вращении генератора 106 рентгеновского излучения на угол веерного пучка «a» по сравнению с параллельным пучком. Подробно, когда угол веерного пучка равен «a», генератор 106 рентгеновского излучения, который проецирует конический пучок, использует исходные данные, полученные в угловом сечении, имеющем угол 180+2a, для получения исходных данных, соответствующих угловому сечению, имеющему угол 180+a, соответствующему перегруппированному параллельном пучку.Turning to FIG. 10B; when the
Как описано в отношении фиг. 10, томографические аппараты 600 и 700 согласно настоящим вариантам осуществления могут быть применены как к КТ-аппарату, излучающему конический пучок, так и к КТ-аппарату, излучающему параллельный пучок.As described with respect to FIG. 10,
В приведенном ниже описании для удобства объяснения в угловом сечении за один цикл, которое представляет собой угловое сечение, на которое генератор 106 рентгеновского излучения поворачивается для получения данных проецирования, необходимых для получения одного томографического изображения поперечного сечения, угловое сечение, отличное от 180, может называться дополнительным углом. В описанном выше примере в случае, когда используется параллельный пучок, полученный посредством перегруппирования конического пучка, спроецированного от генератора 106 рентгеновского излучения, дополнительный угол может составлять «2a». В случае, когда используется параллельный пучок, дополнительный угол может составлять «a». В случае, когда используется перегруппированный параллельный пучок, данные проецирования, соответствующие угловому сечению, имеющему угол 180+a, получают посредством использования исходных данных, полученных при вращении генератора 106 рентгеновского излучения, который проецирует рентгеновское излучение в форме конического пучка, на угловое сечение, имеющее угол 180+2a.In the description below, for convenience of explanation, in one-cycle angular cross section, which is the angular cross-section through which the
Кроме того, в предположении, что секция данных проецирования, полученных для реконструкции одного томографического изображения поперечного сечения, является угловым сечением за один цикл, дополнительный угол может выражать угловое сечение, полученное вычитанием 180 из углового сечения за один цикл данных проецирования. В описанном выше примере, когда генератор 106 рентгеновского излучения вращается на угловое сечение, имеющее угол 180+2a, проецируя конический пучок, и данные проецирования, соответствующие угловому сечению, имеющему угол 180+a, получают посредством использования перегруппированного параллельного пучка, угловое сечение за один цикл данных проецирования может составлять 180+a, и дополнительный угол в угловом сечении за один цикл данных проецирования может составлять «a».Furthermore, assuming that the section of projection data obtained for reconstructing one tomographic image of the cross section is the angular section in one cycle, the additional angle may express the angular section obtained by subtracting 180 from the angular section in one cycle of the projection data. In the example described above, when the
В томографическом аппарате 700 согласно настоящему варианту осуществления способ PAR реконструкции изображения посредством использования исходных данных, полученных в частичном угловом сечении, применяется для получения первого изображения и второго изображения. Подробно, первое изображение и второе изображение могут являться изображениями, реконструированными посредством использования исходных данных, полученных в первом угловом сечении и втором угловом сечении, которые включены в угловое сечение за один цикл и которые являются отличными друг от друга сечениями. Получение первого изображения и второго изображения в соответствии с частичной реконструкцией подробно описано ниже в отношении фиг. 11 и 12.In the
Поскольку генератор 106 рентгеновского излучения вращается на постоянной скорости и выполняет томографическое сканирование, угловое значение пропорционально временному значению. Соответственно, когда значение заранее заданного углового сечения уменьшается, время, проведенное для получения исходных данных в заранее заданном угловом сечении, уменьшается. Таким образом, в способе PAR при уменьшении углового сечения, используемого для реконструкции частичного углового изображения, временное разрешение может быть увеличено. Таким образом, первые и вторые изображения, которые являются частичными угловыми изображениями, представляют собой изображения, имеющие высокое временное разрешение, в котором артефакты движения почти не существуют. Первые и вторые изображения могут точно показать часть объекта при отсутствии нечеткости.Since the
Фиг. 11 является представлением для описания функционирования томографического аппарата 700 согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.FIG. 11 is a view for describing the operation of a
В приведенном ниже описании случай выполнения томографического сканирования при вращении генератора 106 рентгеновского излучения на угол 180+дополнительный угол в качестве углового сечения за один цикл посредством применения способа половинной реконструкции, описанного на фиг. 8, описан в качестве примера. Как описано выше, в способе половинной реконструкции дополнительный угол, который является угловым сечением, отличным от 180, может изменяться в соответствии с по меньшей мере одним из формы пучка, спецификации системы томографии и технических характеристик генератора 106 рентгеновского излучения.In the description below, the case of performing a tomographic scan while rotating the
В приведенном ниже описании случай использования перегруппированного параллельного пучка описан в качестве примера. Соответственно, случай, в котором генератор 106 рентгеновского излучения вращается на угловое сечение, имеющее угол 180+2a, и проецирует конический пучок, получатель 710 данных получает исходные данные, например, данные проецирования, соответствующие угловому сечению, имеющему угол 180+a, с использованием данных, полученных при вращении генератора 106 рентгеновского излучения на угловое сечение, имеющее угол 180+2a, описан в качестве примера. Кроме того, на чертежах и в подробных описаниях, которые будут рассмотрены, случай, в котором угловое сечение за один цикл имеет угол 180+угол веерного пучка, то есть, 180+a, и дополнительный угол является углом веерного пучка, т.е. «a», в соответствии с угловым сечением данных проецирования, полученных посредством использования перегруппированного параллельного пучка, описан и проиллюстрирован в качестве примера.In the description below, the case of using a rearranged parallel beam is described as an example. Accordingly, a case in which an
Обратимся к фиг. 11; угловое сечение 1120 за один цикл может иметь угол 180+дополнительный угол, который является суммой 180 1130, (a/2) 1141 и (a/2) 1145. Кроме того, конкретное значение угла веерного пучка «a» может изменяться в соответствии с системой томографии или техническими характеристиками генератора 106 рентгеновского излучения, и может составлять, например, примерно 50-60°.Turning to FIG. eleven; the
Подробно, первое угловое сечение 1142 и второе угловое сечение 1146 являются угловыми сечениями, включенными в угловое сечение 1120 за один цикл, и могут являться парными углами, которые находятся напротив друг друга. Разность по углу между первым угловым сечением 1142 и вторым угловым сечением 1146 в отношении парного угла составляет 180.In detail, the first
Подробно, как проиллюстрировано на фиг. 11, первое угловое сечение 1142 может являться начальным сечением углового сечения 1120 за один цикл, а второе угловое сечение 1146 может являться конечным сечением углового сечения 1120 за один цикл.In detail, as illustrated in FIG. 11, the first
В случае, когда первое угловое сечение 1142 и второе угловое сечение 1146 имеют отношение парного угла, поскольку проекции в соответствии с первым угловым сечением 1142 и вторым угловым сечением 1146, являются идентичными друг другу, то поверхность объекта 1110, обнаруживаемая, когда изображение объекта 1110 захватывают в первом угловом сечении 1142, и поверхность объекта 1110, обнаруживаемая, когда изображение объекта 1110 захватывают во втором угловом сечении 1146, являются идентичными друг другу.In the case where the first
Например, «a» на фиг. 11 может составлять 60 (a=60), а исходные данные, соответствующие угловому сечению 60, получают при вращении генератора 106 рентгеновского излучения. Соответственно, первое изображение и второе изображение получают посредством использования исходных данных, полученных в первом угловом сечении 1142, которое является первым сечением на 60, и втором угловом сечении 1146, которое является последним сечением на 60.For example, “a” in FIG. 11 may be 60 (a = 60), and the initial data corresponding to the angular section 60 is obtained by rotating the
Поскольку генератор 106 рентгеновского излучения вращается на постоянной скорости и выполняет томографическое сканирование, угловое значение пропорционально временному значению. Соответственно, когда значение заранее заданного углового сечения уменьшается, время, затрачиваемое на получение исходных данных в заранее заданном угловом сечении, уменьшается.Since the
Как описано выше, в томографическом аппарате 700 применяется способ PAR, в котором первое изображение и второе изображение получают посредством использования исходных данных, полученных в первом угловом сечении 1142 и втором угловом сечении 1146, которые являются частичными сечениями, включенными в угловое сечение за один цикл. Другими словами, поскольку томографический аппарат 700 реконструирует изображение посредством использования относительно малого углового сечения по сравнению со способом половинной реконструкции или способом полной реконструкции, временное разрешение может быть увеличено, а артефакты движения могут быть уменьшены. Кроме того, в настоящем варианте осуществления, поскольку величину движения объекта измеряют посредством использования первого изображения и второго изображения, которые являются частичными угловыми изображениями, величина движения объекта может быть измерена более точно.As described above, in the
Поскольку изображение сгенерировано путем выполнения коррекции движения на объекте в целевое время посредством использования первой информации, которая является информацией о движении, содержащей точно измеренную величину движения, то реконструированное целевое изображение может иметь высокое временное разрешение и уменьшенные артефакты движения. Томографический аппарат согласно настоящему варианту осуществления и способ реконструкции его томографического изображения, которые могут уменьшить артефакты движения и увеличить временное разрешение, подробно описаны ниже в отношении фиг. 12-25.Since the image is generated by performing motion correction on the object at the target time by using the first information, which is the motion information containing the accurately measured amount of motion, the reconstructed target image can have high temporal resolution and reduced motion artifacts. A tomographic apparatus according to the present embodiment and a method for reconstructing its tomographic image, which can reduce motion artifacts and increase time resolution, are described in detail below with respect to FIG. 12-25.
Фиг. 12 является представлением для описания функционирования томографического аппарата 700 согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.FIG. 12 is a view for describing the operation of a
Обратимся к фиг. 12; угол 180+a установлен в качестве углового сечения 1210 за один цикл, а исходные данные, необходимые для реконструкции первого изображения и второго изображения, получают в первом угловом сечении 1211 и втором угловом сечении 1212, которые включены в угловое сечение 1210 за один цикл и имеют отношение парного угла. Подробно, первое угловое сечение 1211 может являться начальным сечением углового сечения 1210 за один цикл, а второе угловое сечение 1212 может являться конечным сечением углового сечения 1210 за один цикл.Turning to FIG. 12; the
Подробно, генератор 106 рентгеновского излучения выполняет томографическое сканирование при вращении вокруг объекта 1201, посредством чего осуществляется получение данных проецирования, синограммы и т.д., которые являются исходными данными, соответствующими первому угловому сечению 1211. Соответственно, томографическое изображение 1231 реконструируют посредством использования полученных исходных данных.In detail, the
Исходные данные, полученные в первом угловом сечении 1211 и втором угловом сечении 1212, могут являться данными, полученными путем обнаружения рентгеновского излучения, спроецированного в направлении объекта из одиночного источника или двойного источника. Например, в случае, когда томографическое сканирование выполняется посредством использования одиночного источника, томографическое сканирование может быть выполнено посредством перемещения одиночного источника в первом угловом сечении 1211 и втором угловом сечении 1212.The initial data obtained in the first
В другом примере, когда томографическое сканирование выполняется посредством использования двойного источника, томографическое сканирование может быть выполнено посредством перемещения по меньшей мере одного из первого источника и второго источника, включенных в двойной источник, в по меньшей мере одном из первого углового сечения 1211 и второго углового сечения 1212. Подробно, исходные данные могут быть получены при вращении первого источника в первом угловом сечении 1211, и исходные данные могут быть получены при вращении второго источника во втором угловом сечении 1212. Кроме того, исходные данные могут быть получены при вращении первого источника в первом угловом сечении 1211 или первом угловом сечении 2001 с фиг. 20A, и втором угловом сечении 1212 или втором угловом сечении 2005 с фиг. 10A. Кроме того, исходные данные могут быть получены при вращении второго источника в по меньшей мере частичном угловом сечении углового сечения 1120 за один цикл, за исключением первого углового сечения 1211 и второго углового сечения 1212, например, в по меньшей мере одном из третьего углового сечения 2002, четвертого углового сечения 2003 и пятого углового сечения 2004, которые описаны ниже в отношении фиг. 20A.In another example, when a tomographic scan is performed using a dual source, a tomographic scan can be performed by moving at least one of the first source and the second source included in the dual source in at least one of the first
При этом различные способы реконструкции могут применяться для реконструкции томографического изображения. Например, в качестве способа реконструкции томографического изображения в томографических аппаратах 600 и 700 может применяться способ обратного проецирования с фильтрацией, итеративный способ и т.д.Moreover, various reconstruction methods can be used to reconstruct a tomographic image. For example, as a method for reconstructing a tomographic image in
Согласно способу обратного проецирования изображение реконструируют посредством обратного проецирования данных проецирования, полученных во множестве проекций, на пиксельную плоскость и суммирования подвергнутых обратному проецированию данных. Подробно, способ обратного проецирования может получать изображение, подобное реальному изображению, посредством использования множества фрагментов данных проецирования во множестве направлений. Кроме того, может быть дополнительно выполнена фильтрация с целью удаления артефактов, существующих на реконструированном изображении, и улучшения качества изображения.According to the reverse projection method, the image is reconstructed by reverse projecting the projection data obtained in the plurality of projections onto the pixel plane and summing the reverse projected data. In detail, a reverse projection method can obtain an image similar to a real image by using a plurality of pieces of projection data in a plurality of directions. In addition, filtering may be additionally performed to remove artifacts existing in the reconstructed image and improve image quality.
Способ обратного проецирования с фильтрацией является улучшением способа обратного проецирования и удаляет нечеткость или артефакты, которые могут возникнуть в способе обратного проецирования. Согласно способу обратного проецирования с фильтрацией исходные данные подвергаются фильтрации до выполнения обратного проецирования, а отфильтрованные исходные данные подвергаются обратному проецированию, посредством чего реконструируется томографическое изображение.The back projection method with filtering is an improvement on the back projection method and removes the fuzziness or artifacts that may occur in the back projection method. According to the reverse projection method with filtering, the source data is filtered before reverse projection is performed, and the filtered source data is reverse projected, whereby the tomographic image is reconstructed.
Способ обратного проецирования с фильтрацией обычно широко применяется для реконструкции томографического изображения, является способом, который может быть легко осуществлен и является эффективным с точки зрения объема вычислений для реконструкции изображения. Способ обратного проецирования с фильтрацией является способом, который математически выполняет обратное преобразование относительно преобразования Радона, которое представляет собой процесс получения синограммы по 2D-изображению. Согласно способу обратного проецирования с фильтрацией, относительно просто расширить 2D-изображение до 3D-изображения. Подробно, в способе обратного проецирования с фильтрацией изображение реконструируют путем выполнения обратного проецирования после фильтрации данных проецирования посредством применения фильтра Шеппа-Логана, который является видом фильтра высоких частот. В приведенном ниже описании случай реконструкции томографического изображения посредством применения способа обратного проецирования с фильтрацией описан в качестве примера.A back-projection filtering method is usually widely used for reconstructing a tomographic image, is a method that can be easily implemented and is effective in terms of the amount of computation for reconstructing an image. A back-projection filtering method is a method that mathematically performs the inverse transform with respect to the Radon transform, which is the process of obtaining a synogram from a 2D image. According to the reverse projection method with filtering, it is relatively simple to expand the 2D image to a 3D image. In detail, in the reverse projection method with filtering, the image is reconstructed by performing reverse projection after filtering the projection data by applying a Shepp-Logan filter, which is a kind of high-pass filter. In the description below, a case of reconstructing a tomographic image by applying a reverse projection filtering method is described as an example.
Обратимся к фиг. 12; получатель 710 данных получает томографическое изображение 1231 посредством выполнения обратного проецирования с фильтрацией на исходных данных, полученных в первом угловом сечении 1211. Подробно, каждое из первого и второго углового сечения 1211 и 1212 имеет значение меньше, чем 180. В целях дальнейшего разъяснения очищения поверхностей 1235 и 1236 на томографическом изображении 1231 томографическое изображение 1231 подвергается фильтрации, в результате чего может быть получено первое изображение 1232, являющееся результатом реконструкции. Подробно, первое изображение 1232 может являться неполным изображением, которое реконструировано посредством способа PAR.Turning to FIG. 12; the
Подробно, когда используется перегруппированный параллельный пучок, а угловое сечение за один цикл данных проецирования составляет 180+a, дополнительный угол «a» может быть установлен как угол веерного пучка. Подробно, первое угловое сечение 1211 и второе угловое сечение 1212, имеющие дополнительный угол «a», могут быть установлены равными примерно 30-70° (градусов).In detail, when a regrouped parallel beam is used, and the angular section per projection data cycle is 180 + a, the additional angle “a” can be set as the angle of the fan beam. In detail, the first
Подробно, первое угловое сечение 1211 и второе угловое сечение 1212 могут быть установлены равными экспериментально оптимизированному значению для получения первых и вторых изображений, имеющих высокое временное разрешение, и могут быть установлены с учетом временного разрешения первых и вторых изображений, технических характеристик томографического аппарата 700 и/или среды для визуализации. Угловые значения первого углового сечения 1211 и второго углового сечения 1212 и временные разрешения первого изображения 1232 и второго изображения 1242 могут находиться в компромиссном соотношении. Подробно, с уменьшением угловых значений первого углового сечения 1211 и второго углового сечения 1212, временные разрешения первого изображения 1232 и второго изображения 1242 увеличиваются. Однако когда угловые значения первого углового сечения 1211 и второго углового сечения 1212 уменьшаются, часть поверхности объекта, подвергаемая визуализации, уменьшается. Соответственно, с уменьшением угловых значений первого углового сечения 1211 и второго углового сечения 1212 часть поверхности объекта для извлечения величины движения объекта уменьшается и, таким образом, информация о движении может стать относительно неточной.In detail, the first
Соответственно, с учетом временных разрешений первого изображения 1232 и второго изображения 1242 и точности информации о движении, полученной через первое изображение 1232 и второе изображение 1242, угловые значения первого углового сечения 1211 и второго углового сечения 1212 могут быть установлены оптимально.Accordingly, taking into account the time resolutions of the
Получатель 710 данных получает томографическое изображение 1241 путем выполнения обратного проецирования с фильтрацией на исходных данных, полученных во втором угловом сечении 1212. В целях дальнейшего очищения изображений поверхностей 1245 и 1246 на томографическом изображении 1241, томографическое изображение 1241 подвергается фильтрации, в результате чего может быть получено второе изображение 1242, являющееся результатом реконструкции. Подробно, второе изображение 1242 может быть неполным изображением, реконструированным посредством способа PAR.The
На фиг. 12 случай реконструкции 2D-томографического изображения, например, первого и второго изображений 1232 и 1242, проиллюстрирован в качестве примера. Объект, представленный как поверхность на 3D-томографическом изображении, может быть представлен как грань, например, грани 1235 и 1236, как на первом и втором изображениях 1232 и 1242, проиллюстрированных на 2D-томографическом изображении.In FIG. 12, the case of reconstructing a 2D tomographic image, for example, the first and
Как проиллюстрировано на фиг. 12, когда первая информация получена посредством использования только первых и вторых изображений 1241 и 1242, которые являются 2D-томографическими изображениями, степень движения объекта может быть идентифицирована путем сравнения различия на грани. Например, поверхности 1235 и 1245, включенные, соответственно, в первое и второе изображения 1241 и 1242 и показывающие одну и ту же поверхность объекта, сравнивают для получения первой информации.As illustrated in FIG. 12, when the first information is obtained by using only the first and
Кроме того, реконструируют 3D-томографическое изображение, и могут использоваться первые и вторые изображения, которые являются 3D-томографическими изображениями. В случае, когда 3D-томографическое изображение реконструируют из первых и вторых изображений, величина движения объекта может быть идентифицирована путем сравнения различия на грани, как показано на каждом из первого и второго изображений, и путем показа одной и той же поверхности.In addition, the 3D tomographic image is reconstructed, and the first and second images, which are 3D tomographic images, can be used. In the case when the 3D tomographic image is reconstructed from the first and second images, the magnitude of the object's movement can be identified by comparing the differences on the face, as shown in each of the first and second images, and by showing the same surface.
Получатель 710 данных может получать первое изображение 1241 и второе изображение 1242 посредством использования исходных данных, полученных посредством применения томографии согласно осевому способу сканирования или винтовому способу сканирования, описанным на фиг. 9A.The
Кроме того, первое изображение 1241 и второе изображение 1242 могут называться одной парой частичных изображений.In addition, the
Получатель 710 данных может получать первое изображение 1241 и второе изображение 1242 посредством применения способа винтового сканирования, описанного в отношении фиг. 9B. В случае, когда применяется способ винтового сканирования, данные проецирования с множества проекций, которые проецируют одну и ту же часть объекта, разделяют на парные проекционные сектора и, таким образом, могут быть получены первое изображение и второе изображение.The
Кроме того, когда первое изображение 1241 и второе изображение 1242 называют одной парой частичных изображений, первая информация может быть получена посредством использования множества пар частичных изображений.In addition, when the
Подробно, поскольку фрагменты данных проецирования, соответствующие полной проекции, получают в винтовом способе сканирования, то фрагменты данных проецирования полной проекции разделяют на множество парных проекционных секторов, и таким образом первое изображение и второе изображение могут быть получены в каждом из парных проекционных секторов. Соответственно, может быть получено множество пар частичных изображений, соответствующих парным проекционным секторам. Соответственно, получатель 710 данных может получать первую информацию посредством использования пар частичных изображений. В этом случае движение объекта может быть предсказано более точно для каждого из парных проекционных секторов, включенных в угловое сечение за один цикл первой информации посредством использования пар частичных изображений.In detail, since the projection data fragments corresponding to the full projection are obtained in the screw scanning method, the fragments of the projection projection data are divided into a plurality of paired projection sectors, and thus the first image and the second image can be obtained in each of the paired projection sectors. Accordingly, a plurality of pairs of partial images corresponding to paired projection sectors can be obtained. Accordingly, the
Кроме того, детектор 108 рентгеновского излучения с фиг. 4, содержащий множество 2D-детекторов, в один момент времени получает данные проецирования, соответствующие множеству рядов, и томографическое сканирование выполняется посредством применения способа винтового сканирования, при этом может быть получено множество фрагментов исходных данных для получения пар частичных изображений в одном и том же парном проекционном секторе для визуализации одной и той же позиции или одной и той же части объекта. Например, когда стол движется в направлении оси Z, а томографическое сканирование выполняется в осевом сечении, пары частичных изображений могут быть получены в одном и том же положении оси Z объекта.In addition, the
В следующем направлении случай, в котором стол перемещается в направлении оси Z и томографическое сканирование выполняется в осевом сечении, как проиллюстрировано на фиг. 9B, описан в качестве примера. Подробно, когда томографическое сканирование выполняется посредством винтового способа сканирования, множество наборов исходных данных может быть получено относительно одного и того же осевого положения на оси Z (далее в настоящем описании называемом одним и тем же z-положением) вследствие движения стола. Например, устанавливают значение шага винта, которое является интервалом движения стола в винтовом способе сканирования, и, таким образом, стол перемещается на интервал k рядов детектора. В этом случае данные проецирования, полученные в i-м ряду детектора при и первом вращении, могут совпасть с данными проецирования, полученными в (i+k)-м ряду детектора при втором вращении после того, как стол переместился на один шаг винта. Второе вращение может являться вращением, следующим после первого вращения. Соответственно, пара частичных изображений может быть получена с использованием данных проецирования, полученных в i-м ряду при первом вращении, и по меньшей мере одна пара частичных изображений может быть получена с использованием данных проецирования, полученных в (i+k)-м ряду при втором вращении после первого вращения.In the next direction, the case in which the table moves in the Z-axis direction and the tomographic scan is performed in axial section, as illustrated in FIG. 9B is described as an example. In detail, when a tomographic scan is performed by means of a helical scanning method, a plurality of source data sets can be obtained with respect to the same axial position on the Z axis (hereinafter referred to as the same z-position) due to movement of the table. For example, the screw pitch value is set, which is the interval of movement of the table in the screw scanning method, and thus, the table moves to the interval k of detector rows. In this case, the projection data obtained in the i-th row of the detector during the first rotation can coincide with the projection data obtained in the (i + k) -th row of the detector during the second rotation after the table has moved one step of the screw. The second rotation may be a rotation following the first rotation. Accordingly, a pair of partial images can be obtained using projection data obtained in the i-th row during the first rotation, and at least one pair of partial images can be obtained using projection data obtained in the (i + k) -th row at second rotation after the first rotation.
Альтернативно, в винтовом способе сканирования пара частичных изображений может быть получена с использованием данных проецирования, полученных в i-м ряду, и по меньшей мере одна пара частичных изображений может быть получена путем интерполяции фрагментов данных проецирования, полученных в рядах, граничащих с i-м рядом.Alternatively, in a screw scanning method, a pair of partial images can be obtained using projection data obtained in the i-th row, and at least one pair of partial images can be obtained by interpolating fragments of the projection data obtained in rows adjacent to the i-th nearby.
Соответственно, получатель 710 данных может получать множество пар частичных изображений, соответствующих тому же z-положению посредством выполнения томографического сканирования в винтовом способе сканирования. Затем первая информация может быть получена посредством использования пар частичных изображений. Подробно, когда величина движения объекта измеряется посредством использования пар частичных изображений, величина движения объекта может быть более точно измерена по сравнению со случаем измерения величины движения объекта посредством использования одной пары частичных изображений, и, соответственно, может быть получена первая информация, которая является более точной.Accordingly, the
В приведенном ниже описании проиллюстрирован случай, в котором первые и вторые изображения 1232 и 1242 являются 2D-томографическими изображениями, как проиллюстрировано на фиг. 12, а поверхность объекта, проиллюстрированная как грань, показанная на первом и втором изображениях, описана в качестве примера.In the description below, a case is illustrated in which the first and
Обратимся к фиг. 12; первое изображение 1232 и второе изображение 1242 идентично показывают грань, включенную в заранее заданную часть объекта.Turning to FIG. 12; the
Как описано выше, поскольку первое угловое сечение 1211 и второе угловое сечение 1212 имеют отношение парного угла, то и первое изображение 1232 и второе изображение 1242 показывают одну и ту же грань одной и той же части объекта. Соответственно, когда первое изображение 1232 и второе изображение 1242 сравнивают друг с другом, может быть замечено различие между поверхностями одни и тех же частей объекта, включенными в первое изображение 1232 и второе изображение 1242, и может быть определена степень движения объекта. В случае, когда движущийся объект должен подвергнуться томографическому сканированию, по меньшей мере одно из размера, положения и формы объекта, включенного в первое изображение 1232, отличается от данного параметра у объекта, включенного во второе изображение 1242, вследствие движения объекта.As described above, since the first
Также, подробно, движение объекта в направлении, например, в направлении оси X, перпендикулярное направлению, например, направлению 1215, в котором рентгеновское излучение проецируется в направлении объекта в первом угловом сечении 1211 и втором угловом сечении 1212, может быть более точно идентифицировано, чем в другом направлении (проекции).Also, in detail, the movement of an object in a direction, for example, in the direction of the X axis, perpendicular to a direction, for example, a
Кроме того, когда используются исходные данные, полученные в угловом сечении, имеющем относительно маленький угол, например, a=60, в отличие от способа половинной реконструкции или способа полной реконструкции, то поскольку информацию о движении объекта получают посредством использования первого изображения 1232 и второго изображения 1242, имеющих высокое временное разрешение и меньше артефактов движения, то величина движения объекта между первым временем и вторым временем может быть измерена точно.In addition, when using initial data obtained in an angular section having a relatively small angle, for example, a = 60, in contrast to the half reconstruction method or the full reconstruction method, since information about the movement of the object is obtained by using the
Получатель 710 данных получает первую информацию, указывающую движение объекта согласно промежутку времени на основании величины движения между первым изображением 1232 и вторым изображением 1242. Операция получения первой информации ниже описана подробно в отношении фиг. 13.The
Фиг. 13А, 13B, и 13C являются представлениями для описания движения объекта. Подробно, фиг. 13A является представлением для описания сравнения движения между первым изображением и вторым изображением. Фиг. 13B является представлением для описания величины движения между первым изображением и вторым изображением. Фиг. 13C является представлением для описания первой информации.FIG. 13A, 13B, and 13C are representations for describing the movement of an object. In detail, FIG. 13A is a view for describing a comparison of motion between a first image and a second image. FIG. 13B is a view for describing a motion amount between a first image and a second image. FIG. 13C is a view for describing the first information.
Обратимся к фиг. 13A; первое изображение 1310 и второе изображение 1320 являются частичными изображениями, идентичными первому изображению 1232 и второму изображению 1242 с фиг. 12. Однако для удобства объяснения, случай, в котором первое изображение 1310 и второе изображение 1320 являются полными изображениями, описан в качестве примера.Turning to FIG. 13A; the
Первое изображение 1310 и второе изображение 1320 являются томографическими изображениями, схематично иллюстрирующими движущийся объект посредством захвата его изображений. Кроме того, на фиг. 13A по меньшей мере один из объектов 1311 и 1312, или 1321 и 1322, включенных в одно изображение, показан как круглый объект.The
Подробно, для сравнения величин движений объектов, объекты 1311 и 1312, включенные в первое изображение 1310, сравнивают с объектами 1321 и 1322, включенными во второе изображение 1320. В соответствии с результатом сравнения, может быть получена величина движения каждого из объектов, как проиллюстрировано на сравнительном изображении 1330.In detail, to compare the magnitudes of the movements of objects,
Обратимся к фиг. 13B; поверхности, указывающие одни и те же части объектов, включенных в первые и вторые изображения, 1310 и 1320, сравнивают друг с другом, и таким могут быть получены образом векторы движения, указывающие значения различий положений и направления между сравниваемыми поверхностями. Вектор движения может использоваться в качестве величины движения объекта. Информация, которая включает в себя векторы движения и указывает величину движения заранее заданной части объекта, может представлять собой поле вектора движения (MVF). Другими словами, MVF указывает величину движения поверхности, формирующей объект.Turning to FIG. 13B; surfaces indicating the same parts of objects included in the first and second images, 1310 and 1320, are compared with each other, and in this way motion vectors indicating the values of position and direction differences between the compared surfaces can be obtained. The motion vector can be used as the magnitude of the movement of an object. The information, which includes the motion vectors and indicates the magnitude of the motion of a predetermined part of the object, may be a motion vector field (MVF). In other words, MVF indicates the amount of movement of the surface forming the object.
MVF является информацией, полученной для извлечения движения объекта, и величина движения объекта может быть измерена посредством использования гибкой регистрации. Кроме того, величина движения объекта может быть измерена посредством применения ряда методик измерения движения, таких как жесткая регистрация, методика оптического потока и методика сопоставления характеристик.MVF is information obtained to extract the motion of an object, and the magnitude of the motion of the object can be measured by using flexible registration. In addition, the magnitude of the motion of an object can be measured by applying a number of motion measurement techniques, such as hard recording, optical flow technique, and performance comparison technique.
В приведенном ниже описании случай использования гибкой регистрации для получения MVF описан в качестве примера.In the description below, the case of using flexible registration to obtain MVF is described as an example.
Подробно, множество контрольных точек, например, контрольные точки 1351 и 1352, устанавливают на сетке изображения первого изображения 1310 или второго изображения 1320, и оптимальный вектор движения, например, вектор движения 1356 и/или 1358 вычисляют в каждой контрольной точке. Вектор движения представляет собой вектор, включающий в себя направление и размер движения. Векторы движения в соответствующих контрольных точках интерполируются для получения MVF, указывающего вектора движения во всех вокселах. Например, B-сплайновый способ деформации свободной формы может применяться в качестве способа интерполяции векторов движения. Кроме того, методика оптимизации может применяться в качестве способа вычисления оптимального вектора движения в каждой контрольной точке. Подробно, в соответствии с методикой оптимизации, MVF обновляется посредством повторяющегося обновления вектора движения в контрольных точках, первое изображение 1310 или второе изображение 1320 деформируется на основании обновленного MVF, и деформированное первое изображение или второе изображение сравнивают со вторым изображением 1320 или первым изображением 1310 до деформирования. Когда степень подобия между изображением до деформирования и изображением после деформирования является самой высокой, повторение заканчивается, и вычисляется вектор движения. Степень подобия может быть указана посредством использования отрицательной величины суммы квадратов разности значений яркости двух изображений, которые подвергаются сравнению.In detail, a plurality of control points, for example,
В другом способе векторы движения могут быть получены путем установки множества контрольных точек на поверхности объекта и сравнения контрольных точек, указывающих одни и те же положения в объектах на первом изображении 1310 и втором изображении 1320. Подробно, относительные различия между контрольными точками получают путем сопоставления контрольных точек объекта на первом изображении 1310 и контрольным точек объекта на втором изображении 1320. Значение относительных различий может использоваться в качестве вектора движения в текущей контрольной точке. MVF указывает вектора движения во всех вокселах, полученные путем интерполяции векторов движения в соответствующих контрольных точках. Как в вышеописанном примере, B-сплайновый способ деформации свободной формы может применяться использоваться в качестве способа интерполяции векторов движения.In another method, motion vectors can be obtained by setting a plurality of control points on the surface of an object and comparing control points indicating the same positions in the objects in the
Обратимся к фиг. 13C; поскольку угловое сечение 1360 за один цикл, первое угловое сечение 1361 и второе угловое сечение 1362 идентично соответствуют угловому сечению 1210 за один цикл, первому угловому сечению 1211 и второму угловому сечению 1212, которые описаны на фиг. 12, то их подробные описания опущены в настоящем раскрытии.Turning to FIG. 13C; since the
Кроме того, на фиг. 13C, которая представляет собой график, показывающий первую информацию 1380, ось X обозначает угловое сечение за один цикл или время, соответствующее одному циклу, тогда как ось Y обозначает весовое значение W, соответствующее величине движения.In addition, in FIG. 13C, which is a graph showing
Подробно, первая информация может представлять собой информацию, соответствующую MVF между первым изображением 1310 и вторым изображением 1320, то есть, информацию, указывающую величину движения объекта, соответствующую моменту времени. Подробно, первая информация может представлять собой информацию, указывающую величину движения поверхности объекта, соответствующую времени. Каждое время может представлять собой определенное время, включенное в период времени одного цикла, соответствующий угловому сечению за один цикл. Поскольку время одного цикла представляет собой время, затраченное генератором 106 рентгеновского излучения, включенным в «гантри» 730, на вращение для одного цикла, то угол вращения «гантри» 730 может использоваться вместо времени в первой информации. Кроме того, «гантри» 730 может содержать по меньшей мере один генератор 106 рентгеновского излучения, как описано выше. Подробно, «гантри» 730 может содержать одиночный источник или двойной источник.In detail, the first information may be information corresponding to the MVF between the
Кроме того, когда величину движения второго изображения, 1320, полученного во втором угловом сечении 1362, измеряют посредством использования первого изображения 1310, полученного в первом угловом сечении 1361, которое является начальным сечением углового сечения 1360 за один цикл, в качестве контрольного изображения, величина движения первого изображения 1310 может составлять 0%-е значение движения, а величина движения второго изображения 1320 может составлять 100%-е значение движения. В приведенном ниже описании значение поля вектора движения, которое представляет собой величину движения между первым изображением 1310 и вторым изображением 1320, выражено весовым значением W. Кроме того, величина движения может представлять собой сумму абсолютных значений всех векторов движения в поле вектора движения. Кроме того, величина движения может быть выражена путем преобразования с использованием W.In addition, when the amount of motion of the
Кроме того, когда зависимость между временем и весовым значением, указывающим величину движения объекта, является линейной, как проиллюстрировано на фиг. 13C, весовое значение W и время могут быть показаны в виде графика 1370, проиллюстрированного в сечении 1390. Кроме того, форма графика 1370, соответствующая первой информации, может свободно задаваться пользователем или устанавливаться как оптимизированная с учетом объекта. Например, когда объект является сердцем, график 1370 может иметь нелинейную форму в соответствии с состоянием сердца в момент времени, в котором изображение должно быть реконструировано.Furthermore, when the relationship between time and a weight value indicating the amount of movement of an object is linear, as illustrated in FIG. 13C, the weight value W and time can be shown in the form of a
Подробно, когда величина движения объекта и время имеют линейную зависимость, получатель 710 данных может, соответственно, сопоставлять нулевое MVF и MVF, указывающее величину движения между первыми и вторыми изображениями 1310 и 1320 с первым весовым значением и вторым весовым значением. Подробно, нулевое MVF может соответствовать начальной точке углового сечения за один цикл, и MVF, указывающее величину движения между первыми и вторыми изображениями 1310 и 1320 может соответствовать конечной точке углового сечения за один цикл. Обратимся к фиг. 13C; на графике 1370, указывающем первую информацию 1380, весовое значение 0, указывающее нулевое MVF, соответствует начальной точке 0 углового сечения за один цикл 1360 или времени t=0, а весовое значение 1, указывающее MVF, выражающее величину движения между первым изображением 1310 и вторым изображением 1320, соответствует угловой точке 180+a, которая является конечной точкой углового сечения 1360 за один цикл, или времени t=end. Кроме того, случай, в котором время и весовое значение имеют линейную зависимость друг с другом, описан в качестве примера.In detail, when the magnitude of the object’s movement and time are linearly dependent, the
Первое время t1 соответствует первому изображению, а второе время t2 соответствует второму изображению. Например, если исходные данные для реконструкции первого изображения получены в сечении от 0 до 0,03 секунд из 0,2 секунд, соответствующих угловому сечению 1360 за один цикл, то первое время может являться моментом времени 0,015 секунд, который является средним моментом времени сечения от 0 до 0,03 секунд. Другими словами, когда заранее заданное изображение реконструируют посредством использования исходных данных, полученных в заранее заданном времени сечения, момент времени, соответствующий заранее заданному изображению, может являться средним моментом времени заранее заданного времени сечения. Кроме того, первое изображение 1310, соответствующее первому времени t1, может соответствовать проекции, когда генератор 106 рентгеновского излучения обращен к объекту при нахождении в положении, соответствующем первому времени t1. Кроме того, второе изображение 1320, соответствующее второму времени t2, может соответствовать проекции, когда генератор 106 рентгеновского излучения обращен к объекту при нахождении в положении, соответствующем второму времени t2.The first time t1 corresponds to the first image, and the second time t2 corresponds to the second image. For example, if the initial data for reconstruction of the first image was obtained in a section from 0 to 0.03 seconds from 0.2 seconds corresponding to an angular section of 1360 in one cycle, then the first time can be a moment of time of 0.015 seconds, which is the average time of a section from 0 to 0.03 seconds. In other words, when a predetermined image is reconstructed using source data obtained at a predetermined section time, a point in time corresponding to a predetermined image may be an average time point of a predetermined section time. In addition, the
Кроме того, в первой информации, когда весовое значение находится между от 0 до 1, минимальное весовое значение «0» может соответствовать величине движения в положении или во время, когда размер объекта уменьшается больше всего в угловом сечении 1360 за один цикл, а максимальное весовое значение «1» может соответствовать величине движения в положении или во время, когда размер объекта является самым большим в угловом сечении 1360 за один цикл.In addition, in the first information, when the weight value is between 0 and 1, the minimum weight value “0” may correspond to the amount of movement in position or at a time when the size of the object decreases most in the
Кроме того, в первой информации зависимость между величиной движения и временем может быть определена согласно зависимости, которая моделируется квадратным уравнением, или зависимости, которая моделируется статистической информацией.In addition, in the first information, the relationship between the amount of motion and time can be determined according to a relationship that is modeled by a quadratic equation, or a relationship that is modeled by statistical information.
Например, структура движения объекта может быть смоделирована статистически. Подробно, когда объект является сердцем, движение сердца моделируется статистически, и форма графика 1370 в сечении 1390 в первой информации может быть установлена как соответствующая смоделированному движению сердца.For example, the motion structure of an object can be statistically modeled. In detail, when the object is a heart, the movement of the heart is statistically modeled, and the shape of the
Кроме того, в первой информации форма графика, указывающего структуру движения объекта, может изменяться в соответствии с объектом. Например, когда объект является сердцем целиком, форма графика в первой информации может отражать структуру движения всего сердца. Кроме того, когда объект является коронарной артерией, входящей в сердце, форма графика первой информации может отражать структуру движения коронарной артерии. Кроме того, даже когда объект является коронарной артерией, входящей в сердце, структура движения может изменяться в соответствии с положением коронарной артерии в сердце, и, таким образом, форма графика первой информации может быть установлена как изменяющаяся в соответствии с положением коронарной артерии. Кроме того, когда объект является митральным клапаном (MV), входящим в состав сердце, форма графика первой информации может отражать структуру движения MV.In addition, in the first information, the shape of the graph indicating the structure of the movement of the object can be changed in accordance with the object. For example, when the object is the whole heart, the shape of the graph in the first information may reflect the structure of movement of the whole heart. In addition, when the object is a coronary artery entering the heart, the shape of the graph of the first information may reflect the structure of movement of the coronary artery. In addition, even when the object is a coronary artery entering the heart, the pattern of movement can change in accordance with the position of the coronary artery in the heart, and thus, the shape of the graph of the first information can be set to change in accordance with the position of the coronary artery. In addition, when the object is a mitral valve (MV) that is part of the heart, the shape of the graph of the first information may reflect the structure of the MV movement.
Кроме того, структура движения может изменяться в соответствии с частичной областью объекта, который будет подвергаться томографическому сканированию. В этом случае первая информация может быть получена для каждой частичной области в целях отражения различной структуры движения для каждой частичной области. Целевое изображение, указывающее весь объект, может быть реконструировано путем выполнения коррекции движения для каждой частичной области посредством использования первой информации, полученной и отличающейся для каждой частичной области. Например, когда объект является сердцем, структура движения может изменяться по левому желудочку, правому желудочку, левому предсердию и правому предсердию. В этом случае первая информация может быть индивидуально получена в левом желудочке, правом желудочке, левом предсердии и правом предсердии, и коррекция движения выполняется на частичном изображении левого желудочка, правого желудочка, левого предсердия и правого предсердия, и скорректированные по движению частичные изображения синтезируются для реконструкции целевого изображения, указывающего сердце.In addition, the structure of motion can vary in accordance with the partial region of the object that will be subjected to tomographic scanning. In this case, the first information can be obtained for each partial region in order to reflect a different motion structure for each partial region. The target image indicating the entire object can be reconstructed by performing motion correction for each partial area by using the first information obtained and different for each partial area. For example, when the object is the heart, the pattern of movement can vary along the left ventricle, right ventricle, left atrium, and right atrium. In this case, the first information can be individually obtained in the left ventricle, right ventricle, left atrium and right atrium, and movement correction is performed on a partial image of the left ventricle, right ventricle, left atrium and right atrium, and the motion-corrected partial images are synthesized for reconstruction target image indicating a heart.
Кроме того, в первой информации зависимость между величиной движения и временем может быть установлена пользователем. Например, пользователь может установить форму графика 1370 в сечении 1390 через пользовательский интерфейс 750. Установка первой информации через пользовательский интерфейс 750 подробно описана ниже в отношении фиг. 28.In addition, in the first information, the relationship between the amount of movement and time can be set by the user. For example, the user can set the shape of the
Также, для того, чтобы первая информация 1380 более точно отражала изменение в движении между первым изображением 1310 и вторым изображением 1320, при получении первой информации 1380 изменение в движении объекта в угловом сечении между первым угловым сечением 1361 и вторым угловым сечением 1362 может быть оценено посредством использования исходных данных, полученных во всем угловом сечении 1360 за один цикл.Also, so that the
Например, получатель 710 данных сравнивает оцененные данные проецирования, полученные посредством прямой проекции целевого изображения, реконструированного посредством использования первой информации 1380 в целевое время, с измеренными данными проецирования, полученными посредством томографического сканирования в целевое время. В целях снижения расхождения между оцененными данными проецирования и измеренными данными проецирования получатель 710 данных может корректировать первую информацию 1380. Как описано выше, получатель 710 данных может многократно корректировать первую информацию 1380 таким образом, чтобы первая информация 1380 могла точно отражать движение объекта.For example, the
Реконструктор 720 изображения реконструирует целевое изображение, соответствующее целевому времени, на основании первой информации.The
Фиг. 14 является представлением для описания движения объекта. Несмотря на то, что генератор 106 рентгеновского излучения проецирует рентгеновское излучение в форме конического пучка, как проиллюстрировано на фиг. 4, описанной выше, пример, в котором конический пучок перегруппировывается для преобразования в параллельный пучок для последующего использования, описан на фиг. 14. Соответственно, случай, в котором пучок, спроецированный в первом угловом сечении 1411 и втором угловом сечении 1412, проиллюстрирован как параллельный пучок, а угловое сечение за один цикл, составляющее угол 180+a, описано в качестве примера.FIG. 14 is a view for describing the movement of an object. Although the
Обратимся к фиг. 14; когда генератор 106 рентгеновского излучения выполняет томографическое сканирование при вращении вокруг объекта 1405, генератор 106 рентгеновского излучения проходит вдоль круглой траектории 1041 и проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта 1405. Подробно, генератор 106 рентгеновского излучения выполняет томографическое сканирование при вращении вокруг объекта 1405 согласно способу половинной реконструкции. Первое угловое сечение 1411 и второе угловое сечение 1412 с фиг. 14 идентично соответствуют первому угловому сечению 1361 и второму угловому сечению 1362 с фиг. 13, соответственно. Кроме того, объект 1405 с фиг. 14 может идентично соответствовать объекту, например, объектам 1311 и 1321, проиллюстрированным на фиг. 13A.Turning to FIG. fourteen; when the
В случае, когда объект, включенный в первое изображение, полученное в первом угловом сечении 1411, соответствующем первому времени t11, и объект, включенный во второе изображение, полученное во втором угловом сечении 1412, соответствующем второму времени t15, сравнивают друг с другом, посредством этого получают величину движения объекта и первую информацию, и изменение в размере объекта в угловом сечении 1410 за один цикл может быть предсказано посредством использования первой информации.In the case where the object included in the first image obtained in the first
Например, объект 1405 в первое время t11, соответствующее первому угловому сечению 1411, имеет первый размер 1420. В результате постепенного увеличения размера объекта 1405 в соответствии с промежутком времени, объект 1405 может иметь второй размер 1430 во второе время t15, соответствующее второму угловому сечению 1412.For example, an
Когда генератор 106 рентгеновского излучения проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта 1405 при вращении в течение первого углового сечения 1411, рентгеновское излучение проецируется в направлении проецирования рентгеновского излучения 1470 и, таким образом, поверхность, например, поверхности 1451, 1452, 1453, и 1454 объекта 1405, существующие в направлениях, параллельных направлению проецирования рентгеновского излучения 1470, отчетливо отбираются и изображаются.When the
Соответственно, на первом изображении проиллюстрированы поверхности 1451 и 1452 объекта 1405, имеющие первый размер 1420, и на втором изображении проиллюстрированы поверхности 1453 и 1454 объекта 1405, имеющий второй размер 1430.Accordingly, surfaces 1451 and 1452 of
Получатель 710 данных получает первую информацию путем сравнения первого изображения и второго изображения. Обратимся к части 1490 фиг. 14; первая информация, указывающая движение объекта 1405, может быть получена путем сравнения поверхностей 1451 и 1452 объекта 1405, имеющих первый размер 1420, и поверхностей 1453 и 1454 объекта 1405, имеющих второй размер.The
Подробно, первая информация указывает движение объекта в соответствии со временем и включает в себя информацию, указывающую движения во всех направлениях на грани или на поверхности компонента, параллельных направлению проецирования рентгеновского излучения, спроецированного в направлении объекта 1405 в первом угловом сечении 1411 или втором угловом сечении 1412. Подробно, поверхности 1451, 1452, 1453 и 1454, которые отчетливо изображены на первом изображении и втором изображении, является поверхностями, расположенными в направлениях, параллельных направлению проецирования рентгеновского излучения 1470 рентгеновского излучения, спроецированного в первое время и во второе время, или в первом угловом сечении 1411 и втором угловом сечении 1412. Соответственно, первая информация может включать в себя информацию о движениях во всех направлениях поверхностей 1451, 1452, 1453 и 1454, отчетливо изображенных на первом и втором изображениях.In detail, the first information indicates the movement of the object in accordance with time and includes information indicating movements in all directions on the face or on the surface of the component parallel to the projection direction of the x-ray projected in the direction of the
Кроме того, первая информация может указывать движение объекта 1405 в первом направлении 1480, перпендикулярном направлениям 1470 проецирования рентгеновского излучения, так чтобы движение объекта 1405 можно было бы проще сравнить с движением объекта 1405 в направлении, отличном от первого направления 1480. Подробно, поверхность 1453 на втором изображении является частью объекта 1405, соответствующей поверхности 1451 на первом изображении. Можно заметить, что поверхность 1451 перемещается на первое значение 1481 в первом направлении 1480, так чтобы иметь изменение положения, аналогичное 1453. Кроме того, поверхность 1454 на втором изображении является частью объекта 1405, соответствующей поверхности 1452 на первом изображении. Можно заметить, что поверхность 1452 перемещается на второе значение 1482 в первом направлении 1480, так чтобы иметь изменение положения, аналогичное поверхности 1454.In addition, the first information may indicate the movement of the
Кроме того, хотя на фиг. 14 направление 1470 проецирования рентгеновского излучения в первом угловом сечении 1411 и втором угловом сечении 1412 проиллюстрировано в одном направлении, поскольку генератор 106 рентгеновского излучения проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта 1405 во множестве положений при вращении в первом угловом сечении 1411, то направление 1470 проецирования рентгеновского излучения в первом сечении может являться по меньшей мере одним из направлений 1470 проецирования рентгеновского излучения от 0 до a. Соответственно, первое направление 1480, перпендикулярное к направлению 1470 проецирования рентгеновского излучения в первом угловом сечении 1411 и втором угловом сечении 1412, может находиться в заранее заданном диапазоне, соответствующем направлению проецирования рентгеновского излучения 1470 в первом угловом сечении 1411 и втором угловом сечении 1412.Furthermore, although in FIG. 14, the
На фиг. 14 направление, в котором рентгеновское излучение проецируется в направлении объекта 1405, когда генератор 106 рентгеновского излучения располагается в центре первого углового сечения 1411 или второго углового сечения 1412, проиллюстрировано, в качестве примера, как направление 1470 проецирования рентгеновского излучения в первом угловом сечении 1411 или втором угловом сечении 1412. Первое направление 1480 проиллюстрировано с примером, в котором первое направление 1480 перпендикулярно направлению 1470.In FIG. 14, the direction in which the x-ray radiation is projected towards the
Например, когда весовое значение и время, соответствующие величине движения объекта в первой информации, находятся в линейной зависимости, как проиллюстрировано на фиг. 13C, размер объекта 1405 может увеличиваться линейно.For example, when the weight value and time corresponding to the amount of movement of an object in the first information are linearly dependent, as illustrated in FIG. 13C, the size of the
Соответственно, как проиллюстрировано на фиг. 14, можно ожидать, что размер объекта 1405 в третьем положении t12 изменяется на первую величину 1442 изменения, и станет больше, чем первый размер 1420. Соответственно, можно ожидать, что размер объекта 1405 в третье время t12 может иметь третий размер 1421.Accordingly, as illustrated in FIG. 14, it can be expected that the size of the
Кроме того, можно ожидать, что размер объекта 1405 в четвертое время t13 изменяется на вторую величину 1444 изменения, и станет больше, чем первый размер 1420. Соответственно, можно ожидать, что размер объекта 1405 в четвертое время t13 может иметь размер четвертого размера 1422. Можно ожидать, что размер объекта 1405 в пятое время t14 изменяется третьей суммой изменения 1446, чтобы быть больше, чем первый размер 1420. Соответственно, можно ожидать, что размер объекта 1405 в пятое время t14 может иметь размер пятого размера 1423.Furthermore, it can be expected that the size of the
Кроме того, размер объекта 1405 в третье время t12, в четвертое время t13 и в пятое время t14 может быть оценен путем сжатия объекта 1405, имеющего второй размер 1430, на основании первой информации.In addition, the size of the
Подробно, размер, форма и/или положение объекта 1405 в целевое время могут быть оценены посредством использования первой информации. В примере движения объекта, проиллюстрированном на фиг. 14, реконструктор 720 изображения может оценить величину изменения в размере объекта 1405 в целевое время посредством использования первой информации, и может генерировать целевое изображение посредством деформирования объекта 1405 на основании предполагаемой величины изменения размера. Подробно, деформирование объекта показывает коррекцию движения объекта. То есть, состояние, например, по меньшей мере одно из размера, формы и положения объекта в целевое время оценивают посредством использования первой информации и, таким образом, целевое изображение реконструируют посредством коррекции движения объекта в соответствии с предполагаемым состоянием.In detail, the size, shape and / or position of the
Фиг. 15 является представлением для описания операции реконструкции целевого изображения.FIG. 15 is a view for describing a reconstruction operation of a target image.
Когда первая информация получена, реконструктор 720 изображения реконструирует целевое изображение, указывающее объект в целевое время на основании первой информации. Подробно, реконструктор 720 изображения может оценивать величину движения объекта в целевое время на основании первой информации и может реконструировать целевое изображение на основании оцененной величины движения.When the first information is received, the
Подробно, реконструктор 720 изображения может реконструировать целевое изображение посредством использования первой информации и по меньшей мере одного из множества частичных угловых изображений, включающего первое изображение и второе изображение.In detail, the
Подробно, реконструктор 720 изображения может реконструировать целевое изображение путем деформирования частичных изображений, указывающих части объекта, на основании первой информации.In detail, the
Частичное угловое изображение, используемое для реконструкции целевого изображения, может являться изображением, реконструированным посредством использования фрагментов данных проецирования, полученных в частичном угловом сечении, таких как первые и вторые изображения. Кроме того, частичное угловое изображение может являться изображением, сгенерированным путем выполнения обратного проецирования с фильтрацией на множестве фрагментов данных проецирования, соответствующих множеству последовательных смежных проекций, или изображением, сгенерированным путем выполнения обратного проецирования с фильтрацией на фрагментах данных проецирования, соответствующих единственной проекции.The partial angular image used to reconstruct the target image may be an image reconstructed by using fragments of projection data obtained in a partial angular section, such as the first and second images. In addition, the partial angular image may be an image generated by performing reverse projection with filtering on a plurality of projection data fragments corresponding to a plurality of consecutive adjacent projections, or an image generated by performing reverse projection with filtering on fragments of projection data corresponding to a single projection.
Например, реконструктор 720 изображения может реконструировать целевое изображение в целевое время Ttarget путем деформирования объекта 1505 на основании первой информации. Подробно, поскольку размер объекта 1505 в целевое время Ttarget может быть точно оценен посредством использования первой информации, реконструктор 720 изображения деформирует реконструированное томографическое изображение для подстройки к оцененному размеру объекта с использованием данных проецирования, полученных в течение углового сечения 1510 за один цикл, посредством чего реконструируя целевое изображение.For example, the
Кроме того, реконструктор 720 изображения может реконструировать целевое изображение путем деформирования первого изображения, полученного в первом угловом сечении 1530, второго изображения, полученного во втором угловом сечении 1540, и по меньшей мере одного частичного изображения согласно размеру объекта 1505 в целевое время Ttarget (t=Ttarget). Поверхности объекта 1505, которые не показаны на по меньшей мере одном из первого изображения и второго изображения, могут быть получены путем деформирования по меньшей мере одного из частичных угловых изображений, реконструированных в соответствии с фрагментами данных проецирования, полученными в по меньшей мере одном из угловых сечений, за исключением первого углового сечения 1530 и второго углового сечения 1540 углового сечения 1510 за один цикл.In addition, the
В приведенном ниже описании операции реконструкции целевого изображения посредством использования первой информации 1380, описанные на фиг. 13C, описаны подробно.In the following description of the reconstruction operation of the target image by using the
Кроме того, на фиг. 15 брюшная полость пациента в качестве примера проиллюстрирована как объект, и проиллюстрирован случай реконструкции множества осевых плоскостей.In addition, in FIG. 15, the patient’s abdominal cavity is illustrated as an example as an object, and a case of reconstruction of a plurality of axial planes is illustrated.
Подробно, реконструктор 720 изображений может реконструировать целевое изображение посредством использования множества фрагментов данных проецирования, соответствующих множеству проекций, которые являются исходными данными, полученными при выполнении генератором 106 рентгеновского излучения томографического сканирования в процессе вращении. Подробно, реконструктор 720 изображений может получать целевое изображение путем выполнения коррекции движения на основании первой информации об изображении, полученной путем выполнения обратного проецирования с фильтрацией на данных проецирования, соответствующих проекциям.In detail, the
Подробно, для реконструкции целевого изображения в целевое время Ttarget, соответствующее заранее заданной угловой точке 1520 в угловом сечении 1510 за один цикл, используется весовое значение, которое соответствует целевому времени Ttarget и получено из первой информации 1380.In detail, to reconstruct the target image into the target time Ttarget corresponding to a
Например, обратимся к фиг. 13C; целевое весовое значение W1, соответствующее целевому времени Ttarget, получено из первой информации. Множество подвергнутых обратному проецированию с фильтрацией изображений, полученных путем выполнения обратного проецирования с фильтрацией на каждом из фрагментов данных проецирования, соответствующих каждой из проекций, полученных в угловом сечении 1510 за один цикл, имеет величину движения, соответствующую весовому значению в каждой проекции (или точке наблюдения). Соответственно, для обеспечения того, чтобы каждое подвергнутое обратному проецированию с фильтрацией изображение имело состояние движения объекта в целевое время, величина движения, соответствующая разности между целевым весовым значением W1 и весовым значением относительно проекции (или точки наблюдения), соответствующим каждому подвергнутому обратному проецированию с фильтрацией изображению, применяется к каждому подвергнутому обратному проецированию с фильтрацией изображению в целях деформирования. Целевое изображение может быть реконструировано посредством использования множества деформированных подвергнутых обратному проецированию с фильтрацией изображений. Подробно, в процессе выполнения обратного проецирования с фильтрацией на данных проецирования, полученных в угловом сечении 1510 за один цикл, пиксель, отфильтрованный обратной проекцией, деформируется посредством использования первой информации, и таким образом реконструируют целевое изображение.For example, refer to FIG. 13C; the target weight value W1 corresponding to the target time Ttarget is obtained from the first information. A lot of reverse projection filtered images obtained by performing reverse projection with filtering on each of the fragments of the projection data corresponding to each of the projections obtained in the
Также реконструктор 720 изображения может получать изображение путем выполнения обратного проецирования с фильтрацией на фрагментах данных проецирования, полученных в угловом сечении 1510 за один цикл, и затем деформировать полученное изображение посредством использования первой информации, таким образом, выполняя реконструкция целевого изображения.Also, the
Подробно, реконструктор 720 изображения реконструирует начальное изображение путем выполнения обратного проецирования с фильтрацией на множестве фрагментов данных проецирования, которые являются исходными данными, полученными посредством томографического сканирования с вращением менее чем на один оборот. Движение объекта 1505 в целевое время Ttarget оценивается на основании первой информации и может деформировать начальное изображение на основании оцененного движения, посредством чего реконструируется целевое изображение.In detail, the
Кроме того, реконструктор 720 изображения может деформировать сетку изображения, сформированную из множества пикселей, в целях визуализации объекта 1505 на основании первой информации, и может реконструировать целевое изображение посредством использования деформированной сетки изображения. Реконструктор 720 изображения может выполнять обратное проецирование с фильтрацией на данных проецирования, полученных с помощью томографического сканирования с вращением менее чем на один оборот, посредством использования деформированной сетки изображения, и может реконструировать целевое изображение. Реконструкция целевого изображения с помощью деформирования сетки изображения ниже описано подробно в отношении фиг. 23А и 23B.In addition, the
Кроме того, реконструктор 720 изображения может деформировать центр воксела, указывающего объект 1505, на основании первой информации и может реконструировать целевое изображение посредством использования деформированного воксела. Реконструкция целевого изображения с применением деформирования вокселов ниже описано подробно в отношении фиг. 24А и 24B.In addition, the
Кроме того, целевое время Ttarget может быть установлено равным времени между первым временем t1 и вторым временем t2. Подробно, целевое время, Ttarget может быть установлено равным среднему времени между первым временем t1 и вторым временем t2, что подробно описано ниже в отношении фиг. 16-18.In addition, the target time Ttarget can be set equal to the time between the first time t1 and the second time t2. In detail, the target time Ttarget can be set equal to the average time between the first time t1 and the second time t2, which is described in detail below with respect to FIG. 16-18.
Кроме того, реконструкция целевого изображения с применением деформирования ниже описано подробно в отношении фиг. 20-24.In addition, reconstruction of the target image using warping is described below in detail with respect to FIG. 20-24.
Фиг. 16А и 16B являются представлениями для описания установки целевого времени.FIG. 16A and 16B are views for describing setting a target time.
Обратимся к фиг. 16; в способе PAR ясно изображенная часть реконструированного изображения представляется различающейся в соответствии с углом обзора, под которым проецируется рентгеновское излучение. Подробно, что касается площадей поверхности объекта, изображенного на реконструированном изображении, существуют площадь поверхности, выбираемая относительно чаще и площадь поверхности, выбираемая относительно реже, в соответствии с углом обзора.Turning to FIG. 16; in the PAR method, the clearly depicted portion of the reconstructed image appears to differ in accordance with the viewing angle at which the x-ray radiation is projected. In detail, with regard to the surface areas of the object depicted in the reconstructed image, there are surface areas selected relatively more frequently and surface areas selected relatively less frequently in accordance with the viewing angle.
Подробно, обратимся к фиг. 16A; когда рентгеновское излучение проецируется в направлении объекта приблизительно в 5-часовом направлении 1620, реконструированное изображение 1610 проиллюстрировано посредством использования исходных данных, сгенерированных обнаруженным рентгеновским излучением. Поверхности 1631 и 1632, простирающиеся в направлении, параллельном 5-часовому направлению 1620, как проиллюстрировано на фиг. 16A, ясно видны на реконструированном изображении 1610, тогда как поверхность, простирающаяся в перпендикулярном направлении к 5-часовому направлению 1620, не видна ясно.In detail, refer to FIG. 16A; when the x-ray radiation is projected toward the object in an approximately 5-
Обратимся к фиг. 16B; когда рентгеновское излучение проецируется в направлении объекта приблизительно в 7-часовом направлении 1660, реконструированное изображение 1650 проиллюстрировано посредством использования исходных данных, сгенерированных обнаруженным рентгеновским излучением. Поверхности 1671 и 1672, поверхностей простирающиеся в направлении, параллельном 7-часовому направлению 1660, как проиллюстрировано на фиг. 16B, ясно видны на реконструированном изображении 1650, тогда как поверхность, простирающаяся в перпендикулярном направлении к 7-часовому направлению 1660, не видна ясно.Turning to FIG. 16B; when the x-ray radiation is projected towards the object in an approximately 7-
Другими словами, часть поверхности, которая изображена ясно, отличается в соответствии с направлением рентгеновского пучка. Подробно, часть поверхности, простирающаяся в направлении, аналогичном направлению рентгеновского пучка, может быть изображена ясно, в отличие от части поверхности другой области.In other words, the portion of the surface that is shown clearly differs according to the direction of the x-ray beam. In detail, a portion of a surface extending in a direction similar to that of an X-ray beam can be clearly depicted, unlike a portion of the surface of another region.
Соответственно, как описано выше, когда целевое время Ttarget установлено как среднее время между первым временем t1 и вторым временем t2, целевое изображение, соответствующее целевому времени, Ttarget, может быть реконструировано более точно. Подробно, когда целевое время Ttarget установлено как среднее время между первым временем t1 и вторым временем t2, часть поверхности объекта, которая не изображена ясно по данным проецирования, полученным в целевое время Ttarget, изображена путем деформирования части поверхности изображения, которая ясно изображена по данным проецирования, полученным в по меньшей мере одном из первого времени t1 и второго времени t2, и, таким образом, объект в целевое время Ttarget может быть изображен более ясно.Accordingly, as described above, when the target time Ttarget is set as the average time between the first time t1 and the second time t2, the target image corresponding to the target time, Ttarget, can be reconstructed more accurately. In detail, when the target time Ttarget is set as the average time between the first time t1 and the second time t2, a part of the surface of the object that is not shown clearly according to the projection data obtained at the target time Ttarget is shown by deforming a part of the surface of the image that is clearly shown according to the projection data obtained in at least one of the first time t1 and the second time t2, and thus, the object at the target time Ttarget can be displayed more clearly.
Фиг. 17 является представлением для описания установки целевого времени.FIG. 17 is a view for describing setting a target time.
Обратимся к фиг. 17; в целом фиг. 17 идентично соответствует фиг. 14. Подробно, объект 1705, первое угловое сечение 1711 и второе угловое сечение 1712 с фиг. 17 идентично соответствуют объекту 1405, первому угловому сечению 1411 и второму угловому сечению 1412 с фиг. 14. Поверхности 1721 и 1722 объекта 1720 ясно изображены на первом изображении, полученном в первом угловом сечении 1711, как проиллюстрировано на фиг. 17. Кроме того, поверхности 1761 и 1762 объекта 1760 ясно изображены на втором изображении, полученном во втором угловом сечении 1712, как проиллюстрировано на фиг. 17.Turning to FIG. 17; generally FIG. 17 is identical to FIG. 14. In detail, the
По сравнению с указанным выше, поверхности 1741 и 1742 объекта 1740 на изображении, полученном в угловом сечении, соответствующем целевому времени Ttarget, являются ясно изображенными, как проиллюстрировано на фиг. 17.Compared to the above, the
Другими словами, поверхности 1741 и 1742 объекта 1740, которые ясно изображены и соответствуют целевому времени Ttarget, и поверхности 1721 и 1722 или 1761 и 1762 объекта 1740 или объекта 1760, которые ясно изображены и соответствуют первым и вторым изображениям, представляют собой части, не перекрывающиеся друг с другом. Соответственно, целевое время Ttarget устанавливают как среднее время между первым временем t1 и вторым временем t2, и затем целевое изображение, указывающее состояние объекта в установленное целевое время, может быть реконструировано.In other words, the
Подробно, при визуализации объекта 1705 части поверхности, например, поверхности 1722 и 1721 или 1761 и 1762, простирающиеся в направлении, аналогичном направлению 1791, могут быть изображены путем деформирования по меньшей мере одного из первого и второго изображений, и части поверхности, например, поверхности 1741 и 1742, простирающиеся в направлении, параллельном направлению 1741, могут быть изображены путем деформирования изображения, полученного в угловом сечении, соответствующем целевому времени Ttarget. Соответственно, даже поверхности, ясно не отображенные в целевое время Ttarget, могут быть ясно изображены на реконструированном целевом изображении.In detail, when rendering an
Хотя на фиг. 17 случай реконструкции целевого изображения путем деформирования подвергнутого обратной проекции с фильтрацией частичного углового изображения описан в качестве примера, реконструктор 720 изображения может реконструировать целевое изображение путем настройки самих данных проецирования. Подробно, каждый фрагмент данных проецирования, полученных в угловом сечении за один цикл, может быть скорректирован в соответствии с состоянием объекта в целевое время Ttarget. Подробно, фрагменты данных проецирования, включенные в угловое сечение за один цикл, изображают различные части объекта согласно проекции. Соответственно, реконструктор 720 изображения может реконструировать целевое изображение путем оценки состояния объекта в целевое время Ttarget посредством использования первой информации, настройки каждого множества фрагментов данных проецирования, соответствующих множеству проекций согласно оцененному состоянию объекта, и выполнения обратного проецирования с фильтрацией на настроенных данных проецирования.Although in FIG. 17, the case of reconstructing the target image by deforming the back projection filtered with the partial angle image is described as an example, the
Фиг. 18А и 18B являются представлениями для описания реконструкции целевого изображения, указывающего объект, который не двигается. Подробно, фиг. 18A иллюстрирует, что генератор 106 рентгеновского излучения выполняет томографическое сканирование при вращении вокруг объекта 1801. Кроме того, фиг. 18B иллюстрирует операцию выполнения обратного проецирования на данных проецирования, полученных путем фильтрации исходных данных, полученных через выполнение томографического сканирования.FIG. 18A and 18B are views for describing reconstruction of a target image indicating an object that is not moving. In detail, FIG. 18A illustrates that an
На фиг. 18A случай, в котором генератор 106 рентгеновского излучения вращается вокруг объекта 1801 и выполняет томографическое сканирование, а томографическое изображение реконструируют посредством способа обратного проецирования с фильтрацией, описан в качестве примера. Кроме того, случай, в котором объект 1801 содержит круглую цель 1802, как проиллюстрировано на фиг. 18A, описан в качестве примера. Кроме того, как описано на фиг. 13, угловое сечение 1360 за один цикл представляет собой угол 180+угол веерного пучка, который является сечением данных проецирования. На фиг. 18A, однако, случай, в котором томографическое сканирование выполняется при вращении на 180, описан в качестве примера для удобства объяснения.In FIG. 18A, a case in which an
Обратимся к фиг. 18A; при прохождении генератора 106 рентгеновского излучения вдоль исходной траектории 1810, которая является круговой, и проецировании им рентгеновского излучения в направлении объекта 1805 в каждом из множества положений, имеющих заранее заданный угловой интервал, получают данные проецирования. Данные проецирования фильтруют, в результате чего получают отфильтрованные данные проецирования. На фиг. 18A множество точек, расположенных на исходной траектории 1810, указывают положения, в которых генератор 106 рентгеновского излучения располагается и проецирует рентгеновское излучение. Например, при перемещении с заранее заданным интервалом, таким как 0,5, 1, или 3, генератор 106 рентгеновского излучения может спроецировать рентгеновское излучение в направлении объекта 1805. Вращение начинается в первое время T1 и останавливается во второе время T2. Соответственно, первое время T1 соответствует углу вращения 0, а второе время T2 соответствует углу вращения 180.Turning to FIG. 18A; by passing the
Подробно, когда генератор 106 рентгеновского излучения проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта 1801 в первое время T1, рентгеновское излучение, спроецированное в направлении 1832 проецирования рентгеновского излучения, проходит через объект 1813, в результате чего может быть получен сигнал 1831. Значение сигнала 1831 может изменяться на поверхности объекта 1813 вследствие различия в проницаемости рентгеновского излучения в соответствии с материалом объекта 1813. Подробно, значение сигнала 1831 может изменяться на поверхности, размещенной в направлении, параллельном направлению 1832 проецирования рентгеновского излучения.In detail, when the
Кроме того, когда генератор 106 рентгеновского излучения проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта 1801 в третье время T12, рентгеновское излучение, спроецированное в направлении 1834 проецирования рентгеновского излучения, проходит через объект 1814, в результате чего может быть получен сигнал 1833. Значение сигнала 1833 может изменяться на поверхности, размещенной в направлении, параллельном направлению 1834 проецирования рентгеновского излучения.In addition, when the
Кроме того, когда генератор 106 рентгеновского излучения проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта 1801 в четвертое время T13, рентгеновское излучение, спроецированное в направлении 1836 проецирования рентгеновского излучения, проходит через объект 1815, в результате чего может быть получен сигнал 1835. Значение сигнала 1835 может изменяться на поверхности, размещенной в направлении, параллельном направлению 1836 проецирования рентгеновского излучения.In addition, when the
Кроме того, когда генератор 106 рентгеновского излучения проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта 1801 в пятое время T14, рентгеновское излучение, спроецированное в направлении 1838 проецирования рентгеновского излучения, проходит через объект 1816, в результате чего может быть получен сигнал 1837. Значение сигнала 1837 может изменяться на поверхности, размещенной в направлении, параллельном направлению 1838 проецирования рентгеновского излучения.In addition, when the
Кроме того, когда генератор 106 рентгеновского излучения проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта 1801 во второе время T2, рентгеновское излучение, спроецированное в направлении 1824 проецирования рентгеновского излучения, проходит через объект 1817, в результате чего может быть получен сигнал 1839. Значение сигнала 1839 может изменяться на поверхности, размещенной в направлении, параллельном направлению 1824 проецирования рентгеновского излучения.In addition, when the
Кроме того, поскольку сигнал 1831 содержит информацию о поверхности, размещенной в направлении 1832 проецирования рентгеновского излучения, изображение 1851, полученное путем выполнения обратного проецирования с фильтрацией на сигнале 1831, вносит вклад в визуализацию поверхности, размещенной в направлении 1832 проецирования рентгеновского излучения. Кроме того, поскольку сигнал 1833 содержит информацию о поверхности, размещенной в направлении 1834 проецирования рентгеновского излучения, отфильтрованные данные проецирования, соответствующие сигналу 1833, вносят вклад в визуализацию поверхности, размещенной в направлении 1834 проецирования рентгеновского излучения. Другими словами, данные проецирования, полученные в каждой проекции, вносят вклад в визуализацию поверхности объекта, соответствующую каждой проекции. Это можно объяснить посредством применения теоремы о центральном сечении, показывающей зависимость между компонентом частоты изображения и значением данных проецирования, полученных посредством проецирования параллельного пучка к объекту 1801. «Проекция» соответствует направлению, положению и/или углу вращения, когда генератор 106 рентгеновского излучения проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта.In addition, since the
Кроме того, DAS 116 с фиг. 4 может получать сигнал, например, сигнал 1831. Блок обработки изображений может обрабатывать сигнал 1831 и генерировать отфильтрованные данные проецирования. Отфильтрованные данные проецирования подвергаются обратной проекции, в результате чего получают изображение 1851.In addition,
Подробно, когда генератор 106 рентгеновского излучения вращается и проецирует рентгеновское излучение во множестве положений или проекций, в результате чего получают множество фрагментов отфильтрованных данных проецирования, фрагменты отфильтрованных данных проецирования накапливаются и подвергаются обратному проецированию, в результате чего реконструируют томографическое изображение. Другими словами, изображение, представляющее объект, может быть получено посредством процесса обратного проецирования, в котором отфильтрованные данные проецирования отображены на пиксели изображения.In detail, when the
Обратимся к фиг. 18B; поверхность круговой цели 1802, включенной в объект 1801, в первое время T1 появляется на подвергнутом обратному проецированию изображении 1851, соответствующем первому времени T1. Фрагменты отфильтрованных данных проецирования накапливаются и подвергаются обратному проецированию относительно соответствующих проекций, полученных при вращении генератора 106 рентгеновского излучения против часовой стрелки.Turning to FIG. 18B; the surface of the
Например, подвергнутое обратному проецированию изображение 1853 получают путем накопления и обратного проецирования фрагментов отфильтрованных данных проецирования, полученных в угловом сечении, имеющем угол 22,5. Частичная поверхность 1854 круглой цели 1802 в объекте 1801 появляется на подвергнутом обратному проецированию изображении 1853.For example, a back-projected image of 1853 is obtained by accumulating and back-projecting fragments of filtered projection data obtained in an angular section having an angle of 22.5. A
Затем, подвергнутое обратному проецированию изображение 1855 получают путем накопления и обратного проецирования фрагментов отфильтрованных данных проецирования, полученных в угловом сечении, имеющем угол 45. Частичная поверхность 1856 круглой цели 1802 в объекте 1801 появляется на подвергнутом обратному проецированию изображении 1855.Then, the reverse-projected
Затем подвергнутое обратному проецированию изображение 1857 получают путем накопления и обратного проецирования фрагментов отфильтрованных данных проецирования, полученных в угловом сечении, имеющем угол 98. Частичная поверхность 1858 круглой цели 1802 в объекте 1801 появляется на подвергнутом обратному проецированию изображении 1857.Then, the reverse projected image 1857 is obtained by accumulating and reverse projecting fragments of the filtered projection data obtained in an angular section having an angle of 98. A
Затем подвергнутое обратному проецированию изображение 1859 получают путем накопления и обратного проецирования фрагментов отфильтрованных данных проецирования, полученных в угловом сечении, имеющем угол 180. Вся поверхность 1864 круглой цели 1802 в объекте 1801 появляется на подвергнутом обратному проецированию изображении 1859.Then, the reverse-projected
Для объекта, который не двигается, состояние, например, по меньшей мере одно из размера, положения и формы объекта 1801, не изменяется при рассмотрении каждого из первого времени T1, третьего времени T12, четвертого времени T13, пятого времени T14 и второго времени T2, которые представляют собой множество времен, включенных в угловое сечение за один цикл.For an object that does not move, the state, for example, at least one of the size, position and shape of the
Соответственно, при реконструкции томографического изображения путем накопления фрагментов из подвергнутых обратному проецированию с фильтрацией данных этих фрагментов данных проецирования, соответствующих проекциям, включенным в угловое сечение за один цикл, поскольку состояние объекта 1801 не изменяется в каждой из проекций, то не создается какой-либо нечеткости из-за артефактов движения на подвергнутом обратному проецированию изображении 1859, которое является результатом реконструкции.Accordingly, when reconstructing a tomographic image by accumulating fragments from reverse-projected filtering data of these fragments, the projection data corresponding to the projections included in the angular section in one cycle, since the state of the
Фиг. 18C и 18D являются представлениями для описания артефактов движения, которые могут быть сгенерированы во время реконструкции целевого изображения, указывающего движущийся объект. Подробно, 18C иллюстрирует, что генератор 106 рентгеновского излучения выполняет томографическое сканирование при вращении вокруг объекта 1805. Кроме того, 18D иллюстрирует операцию выполнения обратного проецирования на данных проецирования, полученных путем фильтрации исходных данных, полученных посредством томографического сканирования. На 18D случай реконструкции томографического изображения посредством способа обратного проецирования с фильтрацией описан в качестве примера. Кроме того, случай, в котором объект 1805 включает в себя две круговых цели 1806 и 1807, проиллюстрированный на 18C, описан в качестве примера. В приведенном ниже описании, для удобства объяснения, верхняя круглая цель объекта 1805 называется первой целью 1806, а нижняя круглая цель объекта 1805 называется второй целью 1807. Кроме того, как проиллюстрировано на фиг. 13, угловое сечение 1360 за один цикл представляет собой угол 180+угол веерного пучка. Однако на 18C, для удобства объяснения, случай вращения на 180 и выполнения томографического сканирования описан в качестве примера.FIG. 18C and 18D are representations for describing motion artifacts that may be generated during reconstruction of a target image indicating a moving object. In detail, 18C illustrates that the
Обратимся к 18C; при прохождении генератора 106 рентгеновского излучения вдоль исходной траектории 1810, которая является круговой, и проецировании им рентгеновского излучения в направлении объекта в каждом из множества положений, имеющих заранее заданный угловой интервал, получают данные проецирования. Затем данные проецирования фильтруют, в результате чего получают отфильтрованные данные проецирования. На 18С множество точек, расположенных на исходной траектории 1810 указывают положения, в которых генератор 106 рентгеновского излучения располагается и проецирует рентгеновское излучение. Например, при перемещении с заранее заданным интервалом, таким как 0,5, 1, или 3, генератор 106 рентгеновского излучения может спроецировать рентгеновское излучение в направлении объекта 1805. Генератор 106 рентгеновского излучения вращается, начиная с первого времени T1 и до второго времени T2. Соответственно, первое время T1 соответствует углу вращения 0, а второе время T2 соответствует углу вращения 180°.Turn to 18C; by passing the
Объект 1805 может перемещаться как объект 1820, объект 1821, объект 1822, объект 1823, и объект 1830, соответственно, в первое время T1, в третье время T12, в четвертое время T13, в пятое время T14 и во второе время T2. Подробно, размер первой цели 1806, включенной в объект 1805, расширяется без изменения ее положения, тогда как вторая цель 1807 не расширяется, но может двигаться слева направо.
Подробно, когда генератор 106 рентгеновского излучения проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта 1805 в первое время T1, рентгеновское излучение, спроецированное в направлении 1845 проецирования рентгеновского излучения, проходит через объект 1820, в результате чего может быть получен сигнал 1840. Значение сигнала 1840 может изменяться на поверхности объекта 1813 вследствие различия в проницаемости рентгеновского излучения в соответствии с материалом объекта 1820. Подробно, значение сигнала 1840 может изменяться на поверхности, размещенной в направлении, параллельном направлению 1845 проецирования рентгеновского излучения.In detail, when the
Кроме того, когда генератор 106 рентгеновского излучения проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта 1805 в третье время T12, рентгеновское излучение, спроецированное в направлении 1846 проецирования рентгеновского излучения, проходит через объект 1821, в результате чего может быть получен сигнал 1841. Значение сигнала 1841 может изменяться на поверхности, размещенной в направлении, параллельном направлению 1846 проецирования рентгеновского излучения.In addition, when the
Кроме того, когда генератор 106 рентгеновского излучения проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта 1805 в четвертое время T13, рентгеновское излучение, спроецированное в направлении проецирования рентгеновского излучения, 1847 проходит через объект 1822, в результате чего может быть получен сигнал 1842. Значение сигнала 1842 может изменяться на поверхности, размещенной в направлении, параллельном направлению 1847 проецирования рентгеновского излучения.In addition, when the
Кроме того, когда генератор 106 рентгеновского излучения проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта 1805 в пятое время T14, рентгеновское излучение, спроецированное в направлении проецирования рентгеновского излучения, 1849 проходит через объект 1823, в результате чего может быть получен сигнал 1843. Значение сигнала 1843 может изменяться на поверхности, размещенной в направлении, параллельном направлению 1849 проецирования рентгеновского излучения.Furthermore, when the
Кроме того, когда генератор 106 рентгеновского излучения проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта 1805 во второе время T2, рентгеновское излучение, спроецированное в направлении проецирования рентгеновского излучения, 1850 проходит через объект 1830, в результате чего может быть получен сигнал 1844. Значение сигнала 1844 может изменяться на поверхности, размещенной в направлении, параллельном направлению 1850 проецирования рентгеновского излучения.In addition, when the
Кроме того, поскольку сигнал 1840 содержит информацию о поверхности, размещенной в направлении 1845 проецирования рентгеновского излучения, изображение 1861, полученное путем выполнения обратного проецирования с фильтрацией на сигнале 1840, вносит вклад в визуализацию поверхности, размещенной в направлении 1845 проецирования рентгеновского излучения. Кроме того, поскольку сигнал 1841 содержит информацию о поверхности, размещенной в направлении 1846 проецирования рентгеновского излучения, отфильтрованные данные проецирования, соответствующие сигналу 1841, вносят вклад в визуализацию поверхности, размещенной в направлении 1846 проецирования рентгеновского излучения. Другими словами, данные проецирования, полученные в каждой проекции, вносят вклад в визуализацию поверхности объекта, соответствующую каждой проекции. «Проекция» соответствует направлению, положению и/или углу вращения, когда генератор 106 рентгеновского излучения проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта.In addition, since the
Кроме того, DAS 116 с фиг. 4 может получать сигнал, например, сигнал 1840. Блок обработки изображений может обрабатывать сигнал 1840 и генерировать отфильтрованные данные проецирования. Отфильтрованные данные проецирования подвергаются обратной проекции, в результате чего получают изображение 1861.In addition,
Подробно, когда генератор 106 рентгеновского излучения вращается и проецирует рентгеновское излучение во множестве положений или проекций, в результате чего получают множество фрагментов отфильтрованных данных проецирования, фрагменты отфильтрованных данных проецирования накапливаются и подвергаются обратному проецированию, в результате чего реконструируют томографическое изображение. Другими словами, изображение, представляющее объект, может быть получено посредством процесса обратного проецирования, в котором отфильтрованные данные проецирования отображены на пиксели изображения.In detail, when the
Обратимся к 18D; поверхность 1862 первой цели 1811 и поверхность 1863 второй цели 1812, включенных в объект 1820, в первое время T1 появляется на подвергнутом обратному проецированию изображении 1861, соответствующим первому времени T1. Фрагменты отфильтрованных данных проецирования накапливаются и подвергаются обратному проецированию относительно соответствующих проекций, полученных при вращении генератора 106 рентгеновского излучения против часовой стрелки.Turn to 18D; the
Например, подвергнутое обратному проецированию изображение 1865 получают путем накопления и обратного проецирования фрагментов отфильтрованных данных проецирования, полученных в угловом сечении, имеющем угол 22,5. Частичная поверхность 1866 первой цели 1806 и частичная поверхность 1876 второй цели 1807 в объекте 1805 появляется на подвергнутом обратному проецированию изображении 1865.For example, a back-projected image of 1865 is obtained by accumulating and back-projecting fragments of filtered projection data obtained in an angular section having an angle of 22.5. The
Затем, подвергнутое обратному проецированию изображение 1870 получают путем накопления и обратного проецирования фрагментов отфильтрованных данных проецирования, полученных в угловом сечении, имеющем угол 45. Частичная поверхность 1871 первой цели 1806 и частичная поверхность 1872 второй цели 1807 в объекте 1805 появляется на подвергнутом обратному проецированию изображении 1870.Then, the reverse projected
Затем, подвергнутое обратному проецированию изображение 1875 получают путем накопления и обратного проецирования фрагментов отфильтрованных данных проецирования, полученных в угловом сечении, имеющем угол 150. Частичная поверхность 1876 первой цели 1806 и частичная поверхность 1877 второй цели 1807 в объекте 1805 появляется на подвергнутом обратному проецированию изображении 1875.Then, the reverse-projected
Затем, подвергнутое обратному проецированию изображение 1880 получают путем накопления и обратного проецирования фрагментов отфильтрованных данных проецирования, полученных в угловом сечении, имеющем угол 180. Все поверхности первой цели 1806 и второй цели 1807 в объекте 1805 появляются на подвергнутом обратному проецированию изображении 1875.Then, the back-projected
На 18D, изображение 1890 является томографическим изображением, показывающим результат реконструкции объекта посредством процесса обратного проецирования.On 18D, the
Однако из-за движения объекта фрагменты информации поверхности фрагментов отфильтрованных данных проецирования, полученных в каждой проекции, не соответствуют друг другу. Соответственно, когда накоплено множество фрагментов отфильтрованных данных проецирования, полученных в угловом сечении за один цикл, как проиллюстрировано на 18D, поверхность не появляется ясно и, таким образом, генерируются нечеткости, 1881 и 1882.However, due to the movement of the object, fragments of the surface information of fragments of the filtered projection data obtained in each projection do not correspond to each other. Accordingly, when a plurality of fragments of the filtered projection data obtained in the angular section in one cycle, as illustrated in 18D, are accumulated, the surface does not appear clearly, and thus fuzziness is generated, 1881 and 1882.
Согласно настоящему изобретению, даже когда объект содержит различные материалы, поверхности и/или формы, как объект 1805 с 18C, движение объекта 1805 может быть прослежено, и движение объекта 1805 может быть точно оценено без наложения ограничений на объект, подвергаемый томографическому сканированию. Соответственно, изображение, которое является скорректированным по движению, в соответствии с этим может быть реконструировано. Описанная выше операция реконструкции изображения с использованием первой информации ниже описана подробно в отношении фиг. 19А-24.According to the present invention, even when the object contains various materials, surfaces and / or shapes, such as an
Фиг. 18E является представлением для описания объекта, представленного как 3D-томографическое изображение. Несмотря на то, что 2D-томографическое изображение описано в качестве примера в приведенных выше чертежах, целевое изображение может быть реконструировано как 3D-томографическое изображение.FIG. 18E is a view for describing an object represented as a 3D tomographic image. Although the 2D tomographic image is described as an example in the above drawings, the target image can be reconstructed as a 3D tomographic image.
Подробно, обратимся к фиг. 13C; объект может быть реконструирован как 3D-томографическое изображение 1895. Когда целевое изображение реконструируют как 3D-томографическое изображение 1895, первое изображение и второе изображение получают как 3D-томографические изображения, показывающие объект. Первое изображение может содержать информацию о движении объекта в 3D.In detail, refer to FIG. 13C; the object can be reconstructed as a
Например, как проиллюстрировано на 18C, когда объект представлен на 3D-томографическом изображении 1895 как первая цель 1896 и вторая цель 1897, первая информация может содержать информацию о движениях первой цели 1896 и второй цели 1897. Фиг. 19А и 19B являются представлениями для описания измерения величины движения объекта. На фиг. 19А и 19B первое угловое сечение 1901 и второе угловое сечение 1902 идентично соответствуют первому угловому сечению 1361 и второму угловому сечению 1362 с фиг. 13, соответственно. Первое изображение 1910 и второе изображение 1920 соответствуют первому изображению 1310 и второму изображению 1320 с фиг. 13, соответственно. Информация 1940 MVF идентична информации MVF, описанной на фиг. 13B. Соответственно, на фиг. 19А и 19B избыточные описания с фиг. 18А и 18B опущены. Кроме того, поскольку объект 1805 на фиг. 19А идентичен объекту 1805 на 18C, опущено избыточное описание с 18C.For example, as illustrated in 18C, when an object is represented on a 3D tomographic image of 1895 as a
Обратимся к фиг. 19B; первое изображение 1910 получают с использованием данных проецирования, соответствующих первому угловому сечению 1901, которые получены в течение вращения генератора 106 рентгеновского излучения вокруг объекта 1805. Первое изображение 1910 показывает поверхности 1911 и 1912, включенные в первую цель 1806, и поверхности 1913 и 1914, включенные во вторую цель 1807. Кроме того, второе изображение, 1920 получают с использованием данных проецирования, соответствующих второму угловому сечению 1902, которые получены в течение вращения генератора 106 рентгеновского излучения вокруг объекта 1805. Второе изображение 1920 показывает поверхности 1921 и 1922, включенные в первую цель 1806, и поверхности 1923 и 1924, включенные во вторую цель 1807. Другими словами, данные проецирования, полученные в каждой проекции заранее заданного углового сечения, включенного в угловое сечение за один цикл, вносят вклад в визуализацию различных других поверхностей или различных других областей объекта 1805.Turning to FIG. 19B; the
Поскольку поверхности одних и тех же частей объекта 1805 показаны на первом изображении 1910 и втором изображении 1920, получатель 710 данных сравнивает первое изображение 1910 и второе изображение 1920, как на изображении 1930, и получает MVF 1940, указывающее движение объекта 1805. MVF 1940 включает в себя векторы 1941, указывающие направление движения и степень (величину) движения поверхности одной и той же части. Соответственно, первая информация, указывающая движение объекта 1805 между первым временем t1 и вторым временем t2, может быть получена через MVF 1940.Since the surfaces of the same parts of the
Поскольку первое изображение 1910 и второе изображение 1920 являются изображениями, реконструированными с использованием данных проецирования, полученных в частичном угловом сечении, то, соответственно, реконструированное изображение может иметь высокое временное разрешение и уменьшенные артефакты движения. Реконструкция целевого изображения в целевое время Ttarget с помощью полученного 1940 MVF ниже описана подробно в отношении фиг. 20A к 21C.Since the
Фиг. 20А и 20B являются представлениями для описания операции реконструкции целевого изображения. Избыточные описания с фиг. 18А и 19B опущены.FIG. 20A and 20B are representations for describing a reconstruction operation of a target image. The redundant descriptions of FIG. 18A and 19B are omitted.
Реконструктор 720 изображения реконструирует целевое изображение в целевое время Ttarget посредством использования информации, указывающей движение объекта 1805, например, MVF.The
Как описано выше, первая информация 2080 с фиг. 20B может быть получена посредством использования MVF1940. Поскольку первая информация совпадает с первой информацией, описанной на фиг. 13C, то ее подробное описание опущено. Степень движения объекта 1805 в целевое время может быть оценена посредством использования первой информации 2080. Альтернативно, состояние, включающее в себя по меньшей мере одно из размера, формы и положения объекта 1805 в целевое время Ttarget, может быть оценено посредством использования первой информации 2080.As described above, the
Как описано выше на фиг. 19А и 19B, данные проецирования, полученные в каждой проекции или заранее заданном угловом сечении, включенном в угловое сечение за один цикл, вносят вклад в визуализацию различных других поверхностей или различных других областей объекта 1805.As described above in FIG. 19A and 19B, projection data obtained in each projection or a predetermined angular section included in the angular section in one cycle contribute to the visualization of various other surfaces or various other areas of the
В процессе реконструкции целевого изображения реконструктор 720 изображения может выполнять коррекцию движения посредством использования первой информации на части поверхности или области объекта 1805, который изображен с использованием данных проецирования, полученных во время, отличное от целевого времени Ttarget, за исключением части поверхности или области объекта 1805, который изображают с использованием данных проецирования, полученных в целевое время Ttarget.In the reconstruction process of the target image, the
На фиг. 20A, для удобства объяснения, угловое сечение за один цикл разделено на пять угловых сечений 2001, 2002, 2003, 2004 и 2005, и проиллюстрированы изображения, полученные посредством обратного проецирования данных проецирования, полученных в каждом из разделенных угловых сечений. Подробно, частичное изображение 2021 получают посредством обратного проецирования данных проецирования, полученных в первом угловом сечении 2001. Частичное изображение 2031 получают посредством обратного проецирования данных проецирования, полученных в третьем угловом сечении 2002. Частичное изображение 2041 получают посредством обратного проецирования данных проецирования, полученных в четвертом угловом сечении 2003. Частичное изображение 2051 получают посредством обратного проецирования данных проецирования, полученных в пятом угловом сечении 2004. Кроме того, частичное изображение 2061 получают посредством обратного проецирования данных проецирования, полученных во втором угловом сечении 2005.In FIG. 20A, for ease of explanation, the angular section in one cycle is divided into five
На фиг. 20A первое угловое сечение 2001, второе угловое сечение 2005, частичное изображение 2021 и частичное изображение 2061 идентично соответствуют первому угловому сечению 1901, второму угловому сечению 1902, первому изображению 1910 и второму изображению 1920 с фиг. 19А и 19B, соответственно.In FIG. 20A, the first
Обратимся к фиг. 20A; случай, в котором целевое время Ttarget установлено как среднее между первым временем t1 и вторым временем t2, описано в качестве примера. Как описано на фиг. 17, когда данные проецирования, полученные в угловом сечении, смежном с целевым временем Ttarget, подвергают обратному проецированию, только поверхности 2042, 2043, 2044 или 2045, размещенные в горизонтальном направлении, изображены на частичном изображении 2041. Поверхности, которые не изображены на частичном изображении 2041, изображены с использованием данных проецирования, полученных в угловом сечении, отличном от четвертого углового сечения 2003, включающем целевое время Ttarget, в угловом сечении за один цикл.Turning to FIG. 20A; a case in which the target time Ttarget is set as the average between the first time t1 and the second time t2 is described as an example. As described in FIG. 17, when projection data obtained in an angular section adjacent to the target time Ttarget is reverse projected, only surfaces 2042, 2043, 2044 or 2045 arranged in a horizontal direction are shown in a
При визуализации поверхности, которая не изображена на частичном изображении 2041, реконструктор 720 изображения может выполнять коррекцию движению посредством использования первой информации в целях снижения нечеткости.When rendering a surface that is not shown in the
Подробно, поверхности или частичные области, показанные на частичном изображении 2021, полученные в первом угловом сечении 2001, корректируются в соответствии с MVF. Другими словами, при рассмотрении первой информации 2080, предполагается, что величина W движения в первом угловом сечении 2001 равна 0, и величина W1 движения объекта 1805 в целевое время Ttarget 2081 равна 0,5 (W1=0,5). Затем поверхность объекта 1805 в целевое время Ttarget 2081 может быть точно получена путем деформирования объекта 1805, включенного в частичное изображение 2021, соответствующее первому угловому сечению 2001, на величину движения W, равную 0,5 (W=0,5). Соответственно, скорректированное частичное изображение 2022 сгенерировано путем выполнения коррекции движения на частичном изображении 2021 на основании величины 2024 движения, сгенерированной со времени начала (t=0) до целевого времени Ttarget и в сравнении с суммарной величиной 2023 движения. Суммарная величина 2024 движения может соответствовать максимальной величине движения W, равной 1 (W=0) в первой информации 2080, и величина 2024 движения может соответствовать разности между величиной движения W1 в целевое время Ttarget 2081 и величиной движения W во время 0 (t=0), соответствующее первому угловому сечению 2001.In detail, surfaces or partial areas shown in the
Коррекция движения выполняется на других угловых сечениях таким же образом, как в первом угловом сечении. Подробно, скорректированное частичное изображение 2032, которое было скорректировано путем выполнения коррекции движения на частичном изображении 2031, полученном посредством обратного проецирования данных проецирования, полученных в третьем угловом сечении 2002, на основании величины движения 2034, сгенерированной от третьего времени T12 до целевого времени Ttarget 2081, по сравнению с суммарной величиной 2023 движения.Motion correction is performed on other angular sections in the same way as in the first angular section. In detail, the corrected
Кроме того, скорректированное частичное изображение 2062 генерируется путем выполнения коррекции движения на частичном изображении 2061, полученном посредством обратного проецирования данных проецирования, полученных во втором угловом сечении 2005, на основании величины движения 2064, сгенерированной со времени окончания (t=end) до целевого времени Ttarget 2081, по сравнению с суммарной величиной 2023 движения. Кроме того, скорректированное частичное изображение 2052 генерируется путем выполнения коррекции движения на частичном изображении 2051, полученном посредством обратного проецирования данных проецирования, полученных в пятом угловом сечении 2004, на основании величины движения 2054, сгенерированной с пятого времени T14 до целевого времени Ttarget 2081, по сравнению с суммарной величиной 2023 движения.In addition, the corrected
Коррекция движения с использованием данных проецирования, полученных в некоторое время до целевого времени Ttarget 2081, и коррекция движения с помощью данных проецирования, полученных в некоторое время после целевого времени Ttarget 2081, может быть выполнена в противоположных направлениях. Подробно, если рассматривать первую информацию 2080, коррекция движения до целевого времени Ttarget 2081 выполняется в направлении 2085, в котором величина движения W возрастает, а коррекция движения после целевого времени Ttarget 2081 выполняется в направлении 2086, в котором уменьшается величина движения W. Соответственно, направления суммарной величины 2023 движения в первое время T1 и суммарная величина 2023 движения во второе время T2 проиллюстрированы как противоположные друг относительно друга.Motion correction using projection data obtained at some time before the
Кроме того, первая информация включает в себя информацию о движениях изображенных поверхностей на частичном изображении 2021 и частичном изображении 2061. Соответственно, реконструктор 720 изображения может выполнять коррекцию движения путем деформирования поверхности или частичной области объекта 1805 в первом направлении, которое перпендикулярно направлению, в котором рентгеновское излучение проецируется в первом угловом сечении 2001 и втором угловом сечении 2005.In addition, the first information includes information about the motions of the depicted surfaces in the
Целевое изображение, соответствующее целевому времени Ttarget, может быть реконструировано посредством использования скорректированных частичных изображений 2022, 2032, 2052 и 2062, и частичного изображения 2041, полученного в четвертом угловом сечении 2003, включающем целевое время Ttarget. Поскольку скорректированные частичные изображения 2022, 2032, 2052 и 2062 точно отражают состояние движения объекта 1805 в целевое время Ttarget, то генерация артефактов движения может быть уменьшена на целевом изображении, реконструированном путем выполнения коррекции движения с использованием описанной выше первой информации.The target image corresponding to the target time Ttarget, can be reconstructed using the corrected
В случае, когда изображение реконструируют посредством томографического сканирования движущегося объекта без выполнения коррекции движения, может быть сгенерирована сильная нечеткость в части поверхности из-за данных проецирования, полученных во время, удаленное от целевого времени Ttarget. Подробно, поверхности, простирающиеся в горизонтальном направлении, изображены на частичном изображении 2041, полученном в четвертом угловом сечении 2003, включающем целевое время Ttarget 2081, и поверхности, простирающиеся в вертикальном направлении, которые не изображены на частичном изображении 2041, изображены на частичном изображении 2021 и частичном изображении 2061, соответствующим первому времени T1 и второму времени T2, соответственно, расположенным дальше всего от целевого времени Ttarget 2081. Как описано выше, вследствие движения объекта 1805, поверхности, изображенные на частичном изображении, 2021 полученном в первом угловом сечении 2001, которое является начальным угловым сечением, и частичном изображении 2061, полученном во втором угловом сечении 2005, которое является конечным угловым сечением, значительно отличаются в их положениях и размерах. Другими словами, нечеткость наиболее сильно генерируется на изображении, реконструированном с использованием данных проецирования, полученных в начальном угловом сечении, и данных проецирования, полученных в конечном угловом сечении. Соответственно, поверхности, простирающиеся в вертикальном направлении на целевом изображении Ttarget 2081, являются размытыми из-за поверхностей, имеющих различные положения и размеры и изображенных на частичном изображении 2021 и частичном изображении 2061. Подробно, когда среднее время между первым временем T1 и вторым временем T2 установлено в качестве целевого времени Ttarget, как проиллюстрировано на 18C, нечеткости 1881 и 1882 наиболее сильно генерируются на поверхностях, простирающихся в вертикальном направлении на подвергнутом обратному проецированию изображении 1880, которое является целевым изображением, как на 18D.In the case when the image is reconstructed by tomographic scanning of a moving object without performing a motion correction, a strong fuzziness in a part of the surface can be generated due to projection data obtained at a time remote from the target time Ttarget. In detail, surfaces extending in a horizontal direction are depicted in a
В одном из вариантов осуществления настоящего изобретения реконструктор 720 изображения может генерировать целевое изображение 2070 путем выполнения коррекции движения на частичных изображениях, полученных в угловом сечении за один цикл посредством использования первой информации, и, таким образом, артефакты движения могут быть уменьшены.In one embodiment, the
Кроме того, когда целевое время Ttarget 2081 установлено в середине между первым временем T1 и вторым временем T2, которые являются временем начала и временем конца углового сечения за один цикл, коррекция движения может быть эффективно выполнена на поверхностях 1881 и 1882, где нечеткость наиболее сильно генерируется на изображении, реконструированном в соответствии с целевым временем Ttarget 2081, и в результате могут быть уменьшены артефакты движения на реконструированном изображении. Соответственно, целевое время, Ttarget может быть установлено в середину времени углового сечения за один цикл, а коррекция движения может выполняться посредством использования первой информации, в результате чего строится целевое изображение, имеющее оптимизированное качество изображения.In addition, when the
Подробно, поскольку первую информацию получают посредством использования частичного изображения 2021 и частичного изображения 2061, которые генерируют с использованием данных проецирования, полученных в каждом из первого углового сечения 2001 и второго углового сечения 2005, первая информация наиболее точно включает в себя информацию о движениях, например, компонентов поверхностей 2025, 2026, 2027, и 2028 и 2065, 2066, 2067 и 2068, соответственно, включенных в частичное изображение 2021 и частичного изображения 2061. Соответственно, коррекция движения может быть точно выполнена на компонентах поверхностей 2025, 2026, 2027, и 2028 и 2065, 2066, 2067 и 2068, которые размещены вертикально относительно объекта 1805, путем выполнения коррекции движения на основании первой информации. Однако в первой информации информация о движениях компонентов поверхностей, включенная, например, в частичное изображение 2031, 2041 или 2051, сгенерированное на основании данных проецирования, полученных в проекции, включенной в сечение, отличное от первого углового сечения 2001 и второго углового сечения 2005, может быть менее точным, чем информация о движениях компонентов поверхностей 2025, 2026, 2027 и 2028, и 2065, 2066, 2067 и 2068, соответственно, включенных в частичное изображение 2021 и частичное изображение 2061.In detail, since the first information is obtained by using the
Подробно, движения поверхностей, обнаруженные в первом угловом сечении 2001 и втором угловом сечении 2005, которые, являются, соответственно, начальным сечением и конечным сечением углового сечения за один цикл, имеют самую низкую корреляцию с движением поверхности, обнаруженной в угловом сечении, например, четвертом угловом сечении 2003, которое является ортогональным к первому угловому сечению 2001 и второму угловому сечению 2005. Соответственно, среди информации о движении поверхности объекта согласно первой информации, может оказаться, что ошибка будет являться самой большой в информации о движении компонента поверхности, включенного в изображение, например, частичное изображение 2041, сгенерированное с использованием данных проецирования, полученных в угловом сечении, например, четвертом угловом сечении 2003, которое является ортогональным к первому угловому сечению 2001 и второму угловому сечению 2005.In detail, surface motions detected in the first
При установке целевого времени, когда четвертое время T13, которое является ортогональным к первому угловому сечению 2001 и второму угловому сечению 2005 и также является средним временем между первым угловым сечением 2001 и вторым угловым сечением 2005, установлено в качестве целевого времени, отсутствует необходимость выполнения коррекции движения на компоненте поверхности, например, компонентах поверхности 2042, 2043, 2044 и 2045, изображенных с использованием данных проецирования, полученных в четвертом угловом сечении 2003, которое является ортогональным к первому угловому сечению 2001 и второму угловому сечению 2005. Соответственно, влияние ошибки, которая может возникнуть при исправлении движения объекта, может быть уменьшено путем удаления ошибки, которая может возникнуть при выполнении коррекции движения на компоненте поверхности, например, компонентах поверхности 2042, 2043, 2044 и 2045, изображенных в угловом сечении, которое является ортогональным к первому угловому сечению 2001 и второму угловому сечению 2005. Соответственно, когда положение целевого времени Ttarget расположено в среднем положении между первым угловым сечением 2001 и вторым угловым сечением 2005, качество реконструированного целевого изображения может быть улучшено.When setting the target time, when the fourth time T13, which is orthogonal to the first
Кроме того, хотя фиг. 20A иллюстрирует случай, в котором угловое сечение за один цикл разделено на множество угловых сечений, а коррекция движения выполняется для каждого из подвергнутых обратному проецированию изображений, соответствующих угловым сечениям, в качестве примера. Кроме того, коррекция движения может быть выполнена на частичном изображении, полученном посредством обратного проецирования данных проецирования, полученных в каждой проекции, включенной в угловое сечение за один цикл. Также коррекция движения может быть выполнена в процессе обратного проецирования данных проецирования, полученных в каждой проекции. Кроме того, коррекция движения может быть выполнена на частичном изображении, полученном посредством обратного проецирования данных проецирования, полученных в группе проекций, включающей в себя несколько проекций. Также коррекция движения может быть выполнена в процессе обратного проецирования данных проецирования, полученных в группе проекций.Furthermore, although FIG. 20A illustrates a case in which the angular section in one cycle is divided into a plurality of angular sections, and motion correction is performed for each of the rear projection images corresponding to the angular sections, as an example. In addition, motion correction can be performed on a partial image obtained by reverse projection of the projection data obtained in each projection included in the angular section in one cycle. Also, motion correction can be performed during the reverse projection of the projection data obtained in each projection. In addition, motion correction can be performed on a partial image obtained by reverse projection of the projection data obtained in a projection group including several projections. Also, motion correction can be performed during the reverse projection of the projection data obtained in the projection group.
Кроме того, хотя фиг. 20A иллюстрирует случай выполнения коррекции движения на частичных изображениях, коррекция движения может быть выполнена на данных проецирования, соответствующих каждой проекции, и целевое изображение может быть реконструировано путем выполнения обратного проецирования с фильтрацией на исправленных данных проецирования, соответствующих каждой проекции.Furthermore, although FIG. 20A illustrates a case of performing motion correction on partial images, motion correction can be performed on projection data corresponding to each projection, and the target image can be reconstructed by performing back projection with filtering on the corrected projection data corresponding to each projection.
Фиг. 2°C представляет собой реконструированное целевое изображение. Обратимся к фиг. 20C; объект содержит две круглых цели 2071 и 2072. Круглые цели 2071 и 2072 соответствуют первой цели 1806 и второй цели 1807, соответственно, включенным в объект 1805, проиллюстрированный на фиг. 20A. Обратимся к фиг. 20C; целевое изображение 2070, реконструированное реконструктором изображения 720 согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, показывает объект, когда целевое время Ttarget является средним временем между первым временем t1 и вторым временем t2.FIG. 2 ° C is a reconstructed target image. Turning to FIG. 20C; the object contains two
Целевое 2070 изображение практически не имеет нечеткостей из-за артефактов движения и точно отражает состояние объекта в целевое время Ttarget.The
Фиг. 21A является другим представлением для описания операции реконструкции целевого изображения.FIG. 21A is another view for describing a reconstruction operation of a target image.
Обратимся к фиг. 21A; опущено избыточное описание с фиг. 20A, потому что большинство частей являются практически такими же, как части на фиг. 20A, за исключением того, что время, которое не является средним временем углового сечения за один цикл, установлено в качестве целевого времени Ttarget.Turning to FIG. 21A; the redundant description of FIG. 20A, because most parts are almost the same as parts in FIG. 20A, except that a time that is not an average angular section time per cycle is set as the target time Ttarget.
Обратимся к фиг. 21A; время, например, третье время T12, которое не является средним временем углового сечения за один цикл, установлено в качестве целевого времени Ttarget.Turning to FIG. 21A; a time, for example, a third time T12, which is not an average angular section time per cycle, is set as the target time Ttarget.
Обратимся к фиг. 21A; скорректированное частичное изображение 2122 сгенерировано путем выполнения коррекции движения на частичном изображении 2121, на основании величины 2124 движения, сгенерированной от времени начала (t=0) до целевого времени Ttarget, по сравнению с суммарной величиной 2123 движения. Суммарная величина движения 2123 соответствует величине движения W, которая равна 1 (W=1) в первой информации 2180, показанной на фиг. 21B. Величина 2124 движения соответствует разности между величиной движения W во время начала (t=0) и величиной движения W2 в целевое время Ttarget 2181.Turning to FIG. 21A; the corrected
Коррекция движения выполняется на других угловых сечениях таким же образом, как в первом угловом сечении. Подробно, скорректированное частичное изображение 2142 сгенерировано путем выполнения коррекции движения на частичном изображении 2141, на основании величины движения 2144, сгенерированной с четвертого времени T13 до целевого времени Ttarget, по сравнению с суммарной величиной 2123 движения.Motion correction is performed on other angular sections in the same way as in the first angular section. In detail, the corrected
Кроме того, скорректированное частичное изображение 2152 генерируется путем выполнения коррекции движения на частичном изображении 2151 на основании величины движения 2154, сгенерированной с пятого времени T14 до целевого времени Ttarget, по сравнению с суммарной величиной 2123 движения. Кроме того, скорректированное частичное изображение 2162 генерируется путем выполнения коррекции движения на частичном изображении 2161, на основании величины движения 2164, сгенерированной со времени окончания (t=end) до целевого времени Ttarget, по сравнению с суммарной величиной 2123 движения.In addition, the corrected
Целевое изображение, соответствующее целевому времени Ttarget, может быть реконструировано посредством использования скорректированных частичных изображений 2122, 2142, 2152 и 2162, и частичного изображения 2131, полученного в третьем угловом сечении 2002, включающем целевое время Ttarget.The target image corresponding to the target time Ttarget can be reconstructed by using the corrected
Фиг. 21C представляет собой реконструированное целевое изображение.FIG. 21C is a reconstructed target image.
Обратимся к фиг. 21C, целевое изображение 2170, реконструированное реконструктором изображения 720 согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, показывает объект для случая, когда целевое время Ttarget не является средним временем между первым временем t1 и вторым временем t2, как проиллюстрировано на фиг. 21A.Turning to FIG. 21C, the
Целевое изображение 2170 практически не имеет нечеткостей из-за артефактов движения.
Однако качество целевого изображения 2170, реконструированного в случае, когда целевое время Ttarget не является средним временем между первым временем t1 и вторым временем t2, может быть ниже, чем качество целевого изображения 2070, реконструированного, когда целевое время Ttarget является средним временем между первым временем t1 и вторым временем t2. Например, когда целевое изображение 2170 и изображение 2070 сравнивают друг с другом, можно заметить, что формы первой цели 2171 и второй цели 2172, включенных в объект, частично деформированы. Подробно, на целевом изображении 2170 форма более низкой поверхности первой цели 2171 выглядит немного искаженной.However, the quality of the
Другими словами, на целевом изображении степень коррекции движения объекта, включенного в целевое изображение, может изменяться согласно целевому времени Ttarget. Подробно, с приближением целевого времени Ttarget к среднему времени между первым временем t1 и вторым временем t2, коррекция движения выполняется лучше и, таким образом, целевое изображение может стать изображением, лучше отражающим состояние объекта в целевое время Ttarget. Напротив, когда целевое время Ttarget не является средним временем между первым временем t1 и вторым временем t2, коррекция движения выполняется плохо и, таким образом, целевое изображение может неточно отражать состояние объекта в целевое время Ttarget по сравнению со случаем, в котором целевое время Ttarget является средним временем между первым временем t1 и вторым временем t2.In other words, in the target image, the degree of motion correction of the object included in the target image may vary according to the target time Ttarget. In detail, as the target time Ttarget approaches the average time between the first time t1 and the second time t2, the motion correction is performed better and thus the target image can become an image better reflecting the state of the object at the target time Ttarget. In contrast, when the target time Ttarget is not the average time between the first time t1 and the second time t2, the motion correction is poorly performed and thus the target image may not accurately reflect the state of the object at the target time Ttarget compared to the case in which the target time Ttarget is the average time between the first time t1 and the second time t2.
Соответственно, на реконструированном целевом изображении коррекция движения объекта может быть выполнена лучше, когда целевое время Ttarget соответствует среднему времени между первым временем t1 и вторым временем t2, по сравнению со случаем, в котором целевое время Ttarget не соответствует среднему времени между первым временем t1 и вторым временем t2.Accordingly, in the reconstructed target image, object movement correction can be performed better when the target time Ttarget corresponds to the average time between the first time t1 and the second time t2, compared with the case in which the target time Ttarget does not correspond to the average time between the first time t1 and the second time t2.
С точки зрения качества изображения качество реконструированного изображения может изменяться в соответствии с положением или проекцией в угловом сечении за один цикл, для которого установлено целевое время Ttarget. «Качество изображения» может изменяться в соответствии с тем, насколько ясно изображение показывает состояние объекта в определенное время. Например, качество изображения может соответствовать степени деформации объекта. Кроме того, например, можно сказать, что изображение, точно отражающее состояние объекта в определенное время, имеет превосходящее качество изображения. Напротив, можно сказать, что изображение, не отражающее точно состояние объекта в определенное время так, что по меньшей мере одно из положения, формы и размера объекта отличается от аналогичных параметров объекта в определенное время, имеет плохое качество изображения. Подробно, как проиллюстрировано на фиг. 2°C и 21C, качество реконструированного изображения оптимально, когда целевое время является средним временем между первым временем t1 и вторым временем t2.From the point of view of image quality, the quality of the reconstructed image can change in accordance with the position or projection in the angular section in one cycle for which the target time Ttarget is set. “Image quality” may vary according to how clearly the image shows the state of the object at a particular time. For example, image quality may correspond to the degree of deformation of an object. In addition, for example, we can say that an image that accurately reflects the state of an object at a certain time has superior image quality. On the contrary, it can be said that an image that does not accurately reflect the state of an object at a certain time so that at least one of the position, shape and size of the object differs from similar parameters of the object at a certain time has poor image quality. In detail, as illustrated in FIG. 2 ° C and 21C, the quality of the reconstructed image is optimal when the target time is the average time between the first time t1 and the second time t2.
Фиг. 22А и 22B являются представлениями для описания операции деформации, применяемой для реконструкции целевого изображения.FIG. 22A and 22B are views for describing a warping operation used to reconstruct a target image.
Для реконструкции целевого изображения реконструктор 720 изображения выполняет обратное проецирование, то есть отражает отфильтрованные данные проецирования, полученные во множестве проекций, включенных в угловое сечение за один цикл в области изображения 2201, указывающей объект. В приведенном ниже описании обратное проецирование выполняется на частичной области 2202, включенной в область 2201 изображения. Область 2202, как проиллюстрировано на фиг. 22А и 22B, может представлять собой данные изображения, включающие в себя пиксельные значения или изображение, представленное пиксельными значениями. Кроме того, область 2202 может представлять собой пространство изображения для визуализации объекта. На фиг. 22А и 22B, случай, в котором отфильтрованные данные 2210 проецирования, полученные при проецировании рентгеновского излучения в направлении 2211 в первое время T1, которое является временем начала углового сечения за один цикл, посредством обратного проецирования, описаны в качестве примера. Данные изображения, включенные в область 2202, могут называться подвергнутыми обратному проецированию данными проецирования.To reconstruct the target image, the
Обратимся к фиг. 22B, реконструктор 720 изображения может деформировать сетку изображения, сформированную из множества пикселей, в целях визуализации объекта согласно величине движения объекта в целевое время Ttarget на основании первой информации, и может реконструировать целевое изображение посредством использования деформированной сетки изображения.Turning to FIG. 22B, the
Подробно, обратимся к фиг. 22А и 22B; отфильтрованные данные 2210 проецирования отражены на сетку изображения, включенную в отфильтрованные данные 2210 проецирования. Отражение отфильтрованных данных 2210 проецирования на сетку изображения, которая представляет собой пространство изображения, называется обратным проецированием.In detail, refer to FIG. 22A and 22B; the filtered
Соответственно, область 2202 заполнена пиксельными значениями 2213, как проиллюстрировано на фиг. 22A. Когда объектом не сгенерированы какое-либо движения, на реконструированном целевом изображении не могут быть сгенерированы артефакты движения, даже если изображение изображено при кумулятивном отражении отфильтрованных данных 2210 проецирования согласно каждой проекции на сетку изображения. Однако когда во время углового сечения за один цикл объектом сгенерировано движение, различия между поверхностями, указывающими одну и ту же часть объекта, генерируются во множестве фрагментов отфильтрованных данных проецирования, полученных в каждой проекции. Соответственно, когда отфильтрованные данные 2210 проецирования согласно каждой проекции кумулятивно отражаются на сетке изображения в целях визуализации изображения, артефакты движения могут быть сгенерированы на реконструированном целевом изображении.Accordingly,
В настоящем варианте осуществления в целях сокращения артефактов движения движущегося объекта, выполняется коррекция движения в соответствии с описанным в отношении фиг. 20А и 21А. В приведенном ниже описании деформирование сетки изображения реконструктором 720 изображения в целях коррекции движения описано подробно.In the present embodiment, in order to reduce motion artifacts of a moving object, a motion correction is performed as described with respect to FIG. 20A and 21A. In the description below, deformation of the image grid by the
Реконструктор 720 изображения деформирует сетку 2230 изображения в целях визуализации той же самой части, что и область 2202, согласно MVF, указывающему величину движения объекта до целевого времени Ttarget в области 2202, посредством использования первой информации, например, информации MVF, указывающей движение объекта. Например, верхняя левая область на сетке 2230 изображения может быть деформирована согласно векторам 1941.The
Затем генерируется сетка 2240 изображения, полученная путем деформации сетки 2230 изображения. Реконструктор 720 изображения отражает пиксельные значения, включенные в отфильтрованные данные 2210 проецирования, на сетку 2240 изображения, которая была деформирована. Соответственно, пиксельные значения включены в область 2235, идентично соответствующую области 2202, как проиллюстрировано на фиг. 22B. В области 2235 прямоугольная сетка 2241 изображения, представленная как пунктирная сетка, указывает общую сетку изображения, которая не была деформирована.Then, an
Затем, реконструктор 720 изображения передискретизирует область 2235, содержащую пиксельные значения согласно деформированной сетке 2240 изображения, в область 2245, содержащую пиксельные значения согласно прямоугольной сетке 2241 изображения. Подробно, пиксельные значения согласно деформированной сетке 2240 изображения интерполируются посредством использования квадратичной пиксельной матрицы изображения и преобразуются к пиксельным значениям согласно декартовым координатам.Then, the
В приведенном ниже описании случай передискретизации пиксельных значений пикселей 2242 и 2243, включенных в деформированную 2240 сетку изображения, в пиксельное значение 2254, включенное в прямоугольную сетку 2241 изображения, описано в качестве примера. Пиксель 2242, включенный в деформированную сетку 2240 изображения, имеет значение сигнала «2», а пиксель 2243 имеет значение сигнала «1». Другими словами, поскольку значение сигнала изображения, включенное во всю область пикселя 2242, равняется 2, то значение сигнала «2» включено в пиксель 2242 путем распределения при степени расширения пикселя 2242. Соответственно, значение сигнала «1» может быть включено в частичную область 2261, соответствующую половине всей области пикселя 2242. Кроме того, поскольку значение сигнала изображения, включенное во всю область пикселя 2243, равняется 1, значение сигнала «1» включено в пиксель 2243 путем распределения при степени расширения пикселя 2243. Соответственно, значение сигнала «0,5» может быть включено в частичную область 2262, соответствующую половине всей области пикселя 2243. Кроме того, значение сигнала «1,5», которое представляет собой сумму значения сигнала «1» из частичной области 2261 и значения сигнала «0,5» из частичной области 2262, может быть включено в пиксель 2254 согласно прямоугольным сеткам 2241 и 2251 изображения, включающим частичную область 2261 и частичную область 2262.In the description below, the case of resampling the pixel values of
Соответственно, пиксельные значения 2255 размещены в области 2245, подвергнутой передискретизации, согласно прямоугольной сетке 2251 изображения. Соответственно, пиксельные значения 2255, включенные в область 2245, могут быть сгенерированы путем передискретизации всех пиксельных значений, включенных в область 2235.Accordingly, the pixel values 2255 are located in the
Кроме того, в дополнение к приведенному выше способу, различные способы могут применяться в качестве способа преобразования пиксельных значений, размещенных согласно деформированной сетке изображения, к пиксельным значениям, размещенным согласно прямоугольной сетке изображения.In addition, in addition to the above method, various methods can be applied as a method of converting pixel values arranged according to a deformed image grid to pixel values arranged according to a rectangular image grid.
Кроме того, коррекция движения может быть выполнена посредством применения деформирования относительно каждого из всех фрагментов подвергнутых обратному проецированию данных проецирования, соответствующих множеству проекций, включенных в угловое сечение за один цикл. Целевое изображение может быть реконструировано путем накопления подвергнутых обратному проецированию данных проецирования, на которых выполняется коррекция движения.In addition, motion correction can be performed by applying deformation relative to each of all fragments of the projected projection data corresponding to the plurality of projections included in the angular section in one cycle. The target image can be reconstructed by accumulating back-projected projection data on which motion correction is performed.
Кроме того, коррекция движения посредством деформирования сетки изображения может быть выполнена не для каждой проекции, но коррекция движения может быть выполнена для каждой группы для заранее заданного углового сечения, включающего множество проекций.In addition, motion correction by deforming the image grid may not be performed for each projection, but motion correction may be performed for each group for a predetermined angular section including multiple projections.
Как в приведенном выше примере, реконструктор 720 изображения может генерировать скорректированные по движению данные 2270 изображения посредством использования сетки изображения, деформированной на основании первой информации.As in the above example, the
Фиг. 23А и 23B являются представлениями для описания операции деформации, используемой для реконструкции целевого изображения. На фиг. 23А и 23B избыточное описание с фиг. 22А и 22B опущено.FIG. 23A and 23B are views for describing a warping operation used to reconstruct a target image. In FIG. 23A and 23B the redundant description of FIG. 22A and 22B are omitted.
Подробно, реконструктор 720 изображения может генерировать скорректированное по движению целевое изображение путем деформирования подвергнутого обратному проецированию изображения согласно первой информации. Подробно, в процессе обратного проецирования реконструктор 720 изображения может реконструировать целевое изображение путем деформирования пикселя, соответствующего данным, полученным посредством томографического сканирования, на основании первой информации. Подробно, реконструктор 720 изображения может деформировать пиксель на основании величины движения объекта в целевое время Ttarget согласно MVF.In detail, the
Обратимся к фиг. 23А и 23B; пиксели изображения (или данные изображения) 2330, сгенерированные посредством обратного проецирования отфильтрованных данных 2210 проецирования, деформируются на основании информации MVF 1940. Соответственно, пиксельные значения 2331, включенные в изображение 2330, генерируются в деформированное изображение 2335, соответствующее объекту в целевое время Ttarget, на основании 1941 MVF. Подробно, пиксельное значение «2» отфильтрованных данных 2311 проецирования соответствует пиксельному значению «2» 2336 в третьем столбце деформированного изображения 2335. Пиксельное значение «2» отфильтрованных данных 2312 проецирования соответствует пиксельным значениям «2» 2337 в четвертом столбце деформированного изображения 2335.Turning to FIG. 23A and 23B; image pixels (or image data) 2330 generated by reverse projecting the filtered
Деформированное изображение 2335 генерирует скорректированное по движению изображение 2355 путем передискретизации в способе, описанном на фиг. 22B. Пиксельные значения 2356, включенные в скорректированное по движению изображение 2355, точно отражают движение объекта в целевое время Ttarget. Соответственно, артефакты движения на реконструированном в результате целевом изображении могут быть сокращены.The
Фиг. 24А и 24B являются представлениями для описания операции реконструкции целевого изображения. На фиг. 24А и 24B избыточные описания с фиг. 22А-23B опущены. Реконструктор 720 изображения может выполнять коррекцию движения в процессе обратного проецирования на основании первой информации. Подробно, реконструктор 720 изображения может деформировать центр воксела, указывающего объект, на основании первой информации, и может реконструировать целевое изображение посредством обратного проецирования положения деформированного воксела. Воксел указывает одну единицу пространства в виртуальном 3D-пространстве сетки для визуализации объекта. На фиг. 24А и 24B случай, в котором виртуальное 3D-пространство сетки для отображения объекта проиллюстрировано с помощью пикселей, формирующих 2D-пространство сетки, вместо вокселов, формирующих 3D-пространство сетки, проиллюстрировано в качестве примера.FIG. 24A and 24B are views for describing a reconstruction operation of a target image. In FIG. 24A and 24B the redundant descriptions of FIG. 22A-23B are omitted. The
Подробно, реконструктор 720 изображения может находить, какие из значений пикселей во множестве детекторов должны указываться, посредством использования MVF с целевого времени Ttarget до каждого времени, когда на пиксельное значение в заранее заданном положении на изображении, которое будет реконструироваться, оказывает влияние движение в каждый из моментов времени. С учетом воксела, указывающего объект в целевое время Ttarget, для того, чтобы выполнить обратное проецирование отфильтрованных данных проецирования в проекции, отличной от целевого времени Ttarget, в направлении воксела, место назначения воксела, в которое воксел перемещается в соответствующее время, вычисляется путем отражения движения объекта. Величина движения воксела для коррекции движения объекта может быть вычислена посредством использования обратного MVF для MVF от соответствующего времени до целевого времени Ttarget. Значение пикселя во множестве детекторов, которое будет использоваться после перемещения положения воксела согласно вычисленной величине коррекции, может быть вычислено.In detail, the
Подробно, обратимся к фиг. 24А и 24B; реконструктор 720 изображения выполняет инверсию поля на MVF, указывающем величину движения объекта в целевое время Ttarget, и генерирует инвертированное поле MVF 2410. Положение каждого пикселя на подвергнутом обратному проецированию изображении 2420 перемещают посредством использования инвертированного поля MVF 2410.In detail, refer to FIG. 24A and 24B; the
Например, положения пикселей на подвергнутом обратному проецированию изображении 2420 перемещают на основании векторов 2411, 2421, 2422 и 2423 движения, включенных в инвертированное поле MVF 2410. Подробно, пиксель в первом ряду и шестом столбце на подвергнутом обратному проецированию изображении 2420 перемещается в соответствии со стрелкой 2431 на основании вектора 2421 и вектора 2422. Пиксель в пятом ряду и шестом столбце на подвергнутом обратному проецированию изображении 2420 перемещается в соответствии со стрелкой 2432 на основании вектора 2423 движения. Кроме того, положение пикселя в области 2427 инвертированном поле MVF 2410, где какое-либо движение не было обнаружено, остается тем же.For example, the positions of the pixels in the back projected
Затем, реконструктор 720 изображения вычисляет, какое положение множества детекторов соответствует пиксельному значению в определенном пикселе, когда пиксельное значение определенного пикселя проецируется на основании перемещенного положения пикселя, и берет отфильтрованные данные 2210 проецирования в вычисленном положении для накопления значения в определенном пикселе, таким образом, получая подвергнутое обратному проецированию изображение 2420.Then, the
Например, если рассматривать перемещенное положение 2431, центр пикселя 2451 в первом ряду и шестом столбце на подвергнутом обратному проецированию изображении 2450, получают посредством использования пиксельного значения в положении P1 в отфильтрованных данных 2210 проецирования. Положение P1 не расположено в центре пикселя 2456 в первом ряду и шестом столбце в отфильтрованных данных 2210 проецирования, но расположено близко к пикселю 2455 в первом ряду и пятом столбце, в результате чего на него оказывает влияние пиксель 2456 и пиксель 2455. Соответственно, пиксель 2451 может иметь значение «0,2», поскольку на него влияет пиксель 2456, имеющий значение «0», и пиксель 2455, имеющий значение «1», как проиллюстрировано на фиг. 24B.For example, if we consider the displaced
Кроме того, аналогично центр пикселя 2452 в пятом столбце и шестом столбце на подвергнутом обратному проецированию изображении 2450 расположен на поверхности пикселя 2452 и пикселя 2457, которые граничат друг с другом, в соответствии с движением 2432 пикселя, как проиллюстрировано на фиг. 24B. Соответственно, на пиксель 2451 оказывает влияние пиксель 2456 и пиксель 2455. Соответственно, пиксель 2451 может иметь значение «0,5», которое является средним значением между пикселем 2456, имеющим значение «0» и пикселем 2455, имеющим значение «1».Furthermore, likewise, the center of the
Как описано выше, реконструктор 720 изображения может получать скорректированное по движению целевое изображение 2470, которое представляет собой скорректированное по движению подвергнутое обратному проецированию изображение, посредством деформирования воксела посредством применения инвертированного поля MVF, а не посредством применения деформирования, описанного в отношении фиг. 22А-23B.As described above, the
Фиг. 25А и 25B являются представлениями для описания реконструированных целевых изображений. Фиг. 25A иллюстрирует томографическое изображение 2510, полученное посредством способа половинной реконструкции, описанного в отношении фиг. 18А-18E. Фиг. 25B иллюстрирует томографическое изображение 2560, которое корректируется по движению посредством использования первой информации согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Кроме того, фиг. 25B иллюстрирует томографическое изображение 2560, когда целевое время Ttarget является средним временем между первым временем t1 и вторым временем t2.FIG. 25A and 25B are views for describing reconstructed target images. FIG. 25A illustrates a
Обратимся к фиг. 25A; нечеткости 2511 и 2512 сгенерированы в первой цели 2501 объекта, включенного в томографическое изображение 2510, и нечеткости 2521 и 2522 сгенерированы во второй цели 2502.Turning to FIG. 25A; blurring 2511 and 2512 are generated in the
Напротив, если обратиться к фиг. 25B, на томографическом изображении 2560, реконструированном в томографическом аппарате 700 согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения, можно заметить, что какие-либо нечеткости не сгенерированы в первой цели 2501 и второй цели 2502.In contrast, referring to FIG. 25B, in the
Фиг. 26 является представлением для описания измерения величины движения объекта.FIG. 26 is a view for describing a measurement of the magnitude of an object's movement
Когда получатель 710 данных получает первое изображение и второе изображение, поскольку значение «a» в первом угловом сечении и втором угловом сечении возрастает, временные разрешения первого изображения и второго изображения могут быть ухудшены.When the
В целях предотвращения ухудшения временного разрешения первого изображения и второго изображения, когда томографическое сканирование выполняется путем проецирования рентгеновского излучения в то время, как генератора 106 рентгеновского излучения вращается вокруг объекта согласно способу половинной реконструкции, множество изображений получают во множестве угловых сечений, включенных в первое «a» угловое сечение 2611, которое является начальным дополнительным угловым сечением углового сечения за один цикл, и множество изображений получают во множестве угловых сечений, включенных в последнее «a» угловое сечение 2612, которое является последним дополнительным угловым сечением углового сечения за один цикл. Первая информация может быть получена посредством использования полученных изображений. На фиг. 26 случай, в котором каждое первое «a» угловое сечение 2611, соответствующее первому угловому сечению 1411 с фиг. 14, а последнее «a» угловое сечение 2612, соответствующее второму угловому сечению 1412 с фиг. 14, разделено на два угловых сечения, проиллюстрирован в качестве примера.In order to prevent deterioration in the temporal resolution of the first image and the second image when the tomographic scan is performed by projecting the x-ray radiation while the
Обратимся к фиг. 26; получатель 710 данных получает первое изображение и третье изображение, соответственно, в первом угловом сечении 2621 и третьем угловом сечении 2631, которые включены в первое «a» угловое сечение 2611 углового сечения за один цикл, имеющего угол 180+a. Первое угловое сечение 2621 может соответствовать первому «a/2» первого «a» углового сечения 2611, а третье угловое сечение 2631 может соответствовать последнему «a/2» первого «a» углового сечения 2611. Получатель 710 данных получает второе изображение и четвертое изображение, соответственно, во втором угловом сечении 2622 и четвертом угловом сечении 2632, которые включены в последнее «a» угловое сечение 2612 углового сечения за один цикл. Второе угловое сечение 2622 может соответствовать первому «a/2» последнего «a» углового сечения 2612, а четвертое угловое сечение 2632 может соответствовать последнему «a/2» последнего «a» углового сечения 2612. Первая информация, указывающая зависимость между временем и величиной движения объекта, может быть получена на основании величины движения между первым изображением и вторым изображением и величины движения между третьим изображением и четвертым изображением. Первое угловое сечение 2621 и второе угловое сечение 2622 являются угловыми сечениями, имеющими отношение парного угла. Третье угловое сечение 2631 и четвертое угловое сечение 2632 являются угловыми сечениями, имеющими отношение парного угла.Turning to FIG. 26; the
Кроме того, получатель 710 данных может разделять каждое из первого «a» углового сечения 2621 и последнего «a» углового сечения 2612 на три или более угловых сечения, и может получать первую информацию посредством использования изображения, реконструированного по каждому из угловых сечений.In addition, the
Поскольку генерация первой информации посредством использования этих двух изображений, полученных в двух угловых сечениях, имеющих отношение парного угла, уже описана в отношении фиг. 13, подробное описание этого опущено.Since the generation of the first information by using these two images obtained in two angular sections having a paired angle ratio has already been described with respect to FIG. 13, a detailed description of this is omitted.
Фиг. 27 является представлением для описания артефактов движения, существующих на реконструированном томографическом изображении.FIG. 27 is a view for describing motion artifacts existing in a reconstructed tomographic image.
Обратимся к фиг. 27; блок 2701 иллюстрирует томографические изображения, реконструированные томографическим аппаратом уровня техники, а блок 2705 иллюстрирует томографические изображения, реконструированные томографическими аппаратами 600 и 700 согласно вариантам осуществлениям настоящего изобретения.Turning to FIG. 27;
Обратимся к томографическому изображению поперечного сечения 2710 блока 2701; артефакты движения сгенерированы вследствие движения коронарной артерии 2711 в части, где отображена коронарная артерия 2711, и в результате изображение является нечетким. Кроме того, нечеткость сгенерирована на поверхности 2712 вследствие движения органа.Turning to a tomographic image of a
Кроме того, на томографическом изображении 2720 поперечного сечения нечеткость сгенерирована в горизонтальном сечении 2721 кровеносного сосуда, включающего коронарную артерию 2711, в результате чего кровеносный сосуд не реконструирован ясно. Кроме того, на томографическом изображении 2730 поперечного сечения, нечеткость сгенерирована в части 2731, где отображен кровеносный сосуд, включающий коронарную артерию 2711, в результате чего кровеносный сосуд не реконструирован ясно.In addition, in the cross-section tomography image 2720, fuzziness is generated in the
Напротив, на томографическом изображении 2750 поперечного сечения, реконструированного в томографических аппаратах 600 и 700 согласно вариантам осуществления настоящего изобретения, часть, где отображена коронарная артерия 2751, реконструирована ясно, и таким образом, поверхность 2752 органа реконструирована ясно.In contrast, in the
Кроме того, на томографическом изображении 2760 поперечного сечения горизонтальное поперечное сечение 2761 кровеносного сосуда, включающего коронарную артерию 2751, реконструировано ясно, и на томографическом изображении 2770 поперечного сечения, где отображен кровеносный сосуд, включающий коронарную артерию 2751, он реконструирован ясно.In addition, in the
Как описано выше, в одном из вариантов осуществления настоящего изобретения первое изображение и второе изображение, имеющие высокое временное разрешение, могут быть получены путем получения первого изображения и второго изображения в частичных угловых сечениях, включенных в угловое сечение за один цикл. Поскольку величину движения объекта измеряют посредством использования первого изображения и второго изображения, имеющих временное разрешение, первая информация, указывающая зависимость между временем и величиной движения объекта, может более точно отразить изменение в движении объекта. Кроме того, поскольку изображение в целевое время Ttarget реконструируют посредством использования первой информации, то изображение, имеющее сокращенные артефакты движения, может быть реконструировано.As described above, in one embodiment of the present invention, a first image and a second image having a high temporal resolution can be obtained by obtaining a first image and a second image in partial angular sections included in the angular section in one cycle. Since the magnitude of the movement of the object is measured by using the first image and the second image having a temporal resolution, the first information indicating the relationship between time and the magnitude of the movement of the object can more accurately reflect the change in the movement of the object. Furthermore, since the image at the target time Ttarget is reconstructed using the first information, an image having reduced motion artifacts can be reconstructed.
Фиг. 28 является представлением для описания артефактов движения, существующих на реконструированном томографическом изображении.FIG. 28 is a view for describing motion artifacts existing in a reconstructed tomographic image.
Обратимся к фиг. 28; для случая, когда относительное время, указывающее время между пиками R-R ECG выражено в процентах (%), проиллюстрированы томографические изображения, реконструированные посредством использования относительных времен, составляющих 0%, 20% и 40%, в качестве целевого времени Ttarget. Например, если время между пиками R-R составляет 0,2 секунды, то относительное время составляет 0,2 секунды, и 20% относительного времени составляет (0,2*20/100)=0,04 секунды. Подробно, блок 2810 иллюстрирует томографические изображения, реконструированные томографическим аппаратом уровня техники, и блок 2850 иллюстрирует томографические изображения, реконструированные томографическими аппаратами 600 и 700 согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. В приведенном ниже описании томографические изображения, включенные в блок 2810, называются «томографическими изображениями уровня техники», а томографические изображения, включенные в блок 2850, называются «томографическими изображениями по настоящему изобретению».Turning to FIG. 28; for the case where the relative time indicating the time between the peaks of the R-R ECG is expressed as a percentage (%), tomographic images are reconstructed using relative times of 0%, 20% and 40% as the target time Ttarget. For example, if the time between R-R peaks is 0.2 seconds, then the relative time is 0.2 seconds, and 20% of the relative time is (0.2 * 20/100) = 0.04 seconds. In detail,
Обратимся к фиг. 28; когда томографическое изображение 2820 уровня техники и томографическое изображение 2860 по настоящему изобретению сравнивают друг с другом во время, когда относительное время составляет 0%, множество областей 2821 и 2822, где нечеткость сгенерирована из-за артефактов движения, присутствует на томографическом изображении 2830 уровня техники, тогда как на томографическом изображении 2860 по настоящему изобретению артефакты движения значительно сокращены в областях 2861 и 2862, идентично соответствующим областям 2821 и 2822, в которых была сгенерирована нечеткость.Turning to FIG. 28; when the
Кроме того, когда томографическое изображение 2830 уровня техники и томографическое изображение 2870 по настоящему изобретению сравнивают друг с другом во время, когда относительное время составляет 20%, область 2831, где нечеткость сгенерирована из-за артефактов движения, присутствует на томографическом изображении 2830 уровня техники, тогда как на томографическом изображении 2870 по настоящему изобретению, артефакты движения значительно сокращены в области 2871, идентично соответствующей области 2831, в которой была сгенерирована нечеткость.In addition, when the prior
Кроме того, когда томографическое изображение 2840 уровня техники и томографическое изображение 2880 по настоящему изобретению сравнивают друг с другом во время, когда относительное время составляет 40%, множество областей 2841, где нечеткость сгенерирована из-за артефактов движения, присутствует на томографическом изображении 2840 уровня техники, тогда как на томографическом изображении 2880 по настоящему изобретению, артефакты движения значительно сокращены в области 2881, идентично соответствующей области 2841, в которой была сгенерирована нечеткость.In addition, when the prior
Фиг. 29А и 29B иллюстрируют экраны пользовательского интерфейса, отображаемые на томографическом аппарате, согласно вариантам осуществлениям настоящего изобретения.FIG. 29A and 29B illustrate user interface screens displayed on a tomographic apparatus according to embodiments of the present invention.
Обратимся к фиг. 29A; устройство отображения 740 отображает экран 2900 пользовательского интерфейса для установки первой информации. Подробно, экран 2900 пользовательского интерфейса содержит первое меню 2930 для установки зависимости между временем и величиной движения объекта в первой информации.Turning to FIG. 29A; a
Кроме того, экран 2900 пользовательского интерфейса может также содержать второе меню 2901 для отображения первой информации. Поскольку первая информация, отображенная во втором меню 2901, идентично соответствует первой информации 1380, описанной в отношении фиг. 13C, опущено избыточное описание с фиг. 13C.In addition, the
Первое меню 2930 может включать в себя подменю 2935 для установки зависимости между временем и величиной движения объекта. В подменю 2935 может быть выбрана любая из зависимостей, включенных в подменю 2935, или уравнение для установки зависимости может быть введено непосредственно, в соответствии с тем, является ли зависимость между временем и величиной движения объекта линейной или квадратичной.The
Кроме того, первое меню 2930 может также включать в себя второе подменю 2931 для установки углового значения первого углового сечения и второго углового сечения. Соответственно, пользователь может непосредственно установить угловое значение первого углового сечения и второго углового сечения посредством использования второго подменю 2931.In addition, the
На фиг. 29A случай, в котором зависимость между временем и величиной движения объекта является линейной в подменю 2935, проиллюстрирован в качестве примера.In FIG. 29A, a case in which the relationship between time and the amount of movement of an object is linear in the
Кроме того, пользовательский интерфейс 750 принимает ввод второй информации, соответствующей зависимости между временем и величиной движения объекта, через экран 2900 пользовательского интерфейса. Подробно, когда пользователь выбирает пункт «линейная» в подменю 2935 экрана 2900 пользовательского интерфейса, получатель 710 данных генерирует первую информацию на основании второй информации. В описанном выше примере, когда выбран пункт «линейный», получатель 710 данных может генерировать первую информацию 2920 на основании линейной зависимости между временем и величиной движения объекта.In addition, the
Кроме того, хотя фиг. 29А и 29B иллюстрируют случай, в котором устройство отображения 740 отображает экран пользовательского интерфейса в качестве примера, экран пользовательского интерфейса, используемый на фиг. 29А и 29B, может быть сгенерирован пользовательским интерфейсом 750 и передан на внешнее устройство отображения (не показано), которое не включено в томографический аппарат 700. Затем внешнее устройство отображения может отображать принятый экран пользовательского интерфейса и пользователь, наблюдающий отображенный экран пользовательского интерфейса, может вводить информацию для установки первой информации через пользовательский интерфейс 750.Furthermore, although FIG. 29A and 29B illustrate a case in which the
Кроме того, фиг. 29B иллюстрирует другой пример экрана пользовательского интерфейса для установки первой информации.In addition, FIG. 29B illustrates another example of a user interface screen for setting first information.
Обратимся к фиг. 29B; устройство отображения 740 отображает экран 2950 пользовательского интерфейса для установки первой информации. Подробно, экран 2950 пользовательского интерфейса содержит первое меню 2955 для установки зависимости между временем и величиной движения объекта в первой информации. Второе меню 2901 с фиг. 29B идентично второму меню 2901 с фиг. 29A.Turning to FIG. 29B; a
Обратимся к фиг. 29B; первое меню 2955 может включать в себя первое подменю 2970 для установки зависимости между временем и величиной движения объекта. Первое подменю 2970 включает в себя по меньшей мере один из пунктов 2971, 2972, 2973 и 2974, непосредственно отображающих первую информацию, как проиллюстрировано на фиг. 29B.Turning to FIG. 29B; the
Пользователь может выбрать любой из пунктов 2971, 2972, 2973 и 2974, включенных в первое подменю 2970, посредством использования курсора 2982 выбора. Фиг. 29B иллюстрирует случай, в котором выбран первый пункт 2971. Поскольку выбран первый пункт 2971, первая информация 2920 может быть установлена во втором меню 2901, как проиллюстрировано на фиг. 29B.The user can select any of the
Кроме того, первое меню 2950 может также включать в себя второе подменю 2960 для установки углового значения первого углового сечения и второго углового сечения. Второе подменю 2960 включает в себя множество заранее заданных угловых значений, как проиллюстрировано на фиг. 29B. Пользователь может выбрать любое из угловых значений, включенных во второе подменю 2960, посредством использования курсора 2981 выбора. Фиг. 29B иллюстрирует случай, в котором пункт «60» выбран во втором подменю 2960 в качестве углового значения первого углового сечения и второго углового сечения.In addition, the
В дополнение к экранам 2900 и 2950 пользовательского интерфейса с фиг. 29А и 29B, экраны пользовательского интерфейса, имеющие множество форм для установки первой информации, могут быть сгенерированы и отображены.In addition to the
Кроме того, получатель 710 данных может автоматически устанавливать угловое значение первого углового сечения и второго углового сечения. Кроме того, получатель 710 данных может автоматически устанавливать форму графика первой информации.In addition, the
Фиг. 30 является представлением, иллюстрирующим экран пользовательского интерфейса, отображаемый на томографическом аппарате, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения.FIG. 30 is a view illustrating a user interface screen displayed on a tomographic apparatus according to one embodiment of the present invention.
Обратимся к фиг. 30; устройство отображения 740 может отображать экран 3000 пользовательского интерфейса, содержащий меню для установки целевого времени Ttarget.Turning to FIG. thirty; a
Обратимся к фиг. 30; меню может включать в себя по меньшей мере одно из первого подменю 3020 и второго подменю 3030 для установки целевого времени Ttarget.Turning to FIG. thirty; the menu may include at least one of the
Подробно, первое подменю 3020 может включать угловое сечение за один цикл вокруг объекта 3022 в форме координат, как проиллюстрировано на фиг. 30. Пользователь может выбрать целевое время Ttarget путем выбора заранее заданного положения или времени, включенного в угловое сечение за один цикл, через первое подменю 3020 посредством использования курсора 3021.In detail, the
Кроме того, второе подменю 3030 может содержать информацию, указывающую угловое сечение за один цикл, включая первую информацию. Поскольку второе подменю 3030 идентично соответствует содержанию, проиллюстрированному на фиг. 13C, избыточное описание с фиг. 13C опущено. Пользователь может выбирать целевое время Ttarget путем выбора заранее заданного положения или времени, включенного в угловое сечение за один цикл, через второе подменю 3030 посредством использования курсора 3031.In addition, the
Кроме того, когда отображено как первое подменю 3020, так и второе подменю 3030 путем включения в экран 3000 пользовательского интерфейса, а целевое время Ttarget выбрано посредством использования, например, курсора 3021 в первом подменю 3020, курсор 3031 во втором подменю 3030 может быть отображен в положении, соответствующем выбранному целевому времени. Также целевое время Ttarget может быть выбрано посредством использования курсора 3031 во втором подменю 3030, а курсор 3021 в первом подменю 3020 может быть отображен в положении, соответствующем выбранному целевому времени.In addition, when both the
Кроме того, экран 3000 пользовательского интерфейса может отображать целевое изображение 3010, соответствующее выбранному целевому времени.In addition, the
Соответственно, пользователь может легко установить целевое время посредством использования экрана 3000 пользовательского интерфейса. Когда неясная поверхность или ошибка изображения присутствуют на реконструированном целевом изображении 3010, пользователь может наблюдать реконструированное целевое изображение 3010, включенное в экран 3000 пользовательского интерфейса, и переустанавливать целевое время. Соответственно, целевое изображение 3010, в котором уменьшены неясная поверхность или ошибка изображения, может быть реконструировано снова.Accordingly, the user can easily set the target time by using the
Фиг. 31А и 31B являются представлениями, иллюстрирующими экран пользовательского интерфейса, показанный на томографическом аппарате, согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Подробно, фиг. 31A является представлением для описания установки области исследования (ROI). Фиг. 31B иллюстрирует конфигурацию для установки положения или угла обзора первого углового сечения и второго углового сечения в соответствии с установленной ROI.FIG. 31A and 31B are views illustrating a user interface screen shown on a tomography apparatus according to one embodiment of the present invention. In detail, FIG. 31A is a view for describing an installation of a study area (ROI). FIG. 31B illustrates a configuration for setting a position or viewing angle of a first angular section and a second angular section in accordance with a set ROI.
Устройство отображения 740 может отображать медицинское изображение. Медицинское изображение может представлять собой различные медицинские изображения, такие как предварительный рентгеновский снимок, томографическое изображение, изображение МРТ, рентгеновское изображение или ультразвуковое изображение.A
Пользователь может устанавливать заранее заданную область медицинского изображения в качестве ROI через пользовательский интерфейс 750.The user can set a predefined area of the medical image as an ROI through the
Обратимся к фиг. 31A; томографическое изображение 3110 поперечного сечения проиллюстрировано в качестве примера медицинского изображения 3100, отображенного на устройстве отображения 740.Turning to FIG. 31A; a
Пользователь может устанавливать ROI через пользовательский интерфейс 750. Кроме того, получатель 710 данных может автоматически извлекать часть, нуждающуюся в точной интерпретации изображения, такую как предполагаемая область заболевания на медицинском изображении, и может устанавливать извлеченную часть в качестве ROI.The user can set the ROI through the
Получатель 710 данных может извлекать поверхность, включенную в ROI, и может устанавливать первое угловое сечение и второе угловое сечение на основании направления извлеченной поверхности. Подробно, получатель 710 данных может извлекать поверхности 3171 и 3172, включенные в ROI, и может получать угол обзора, соответствующий извлеченной области. По меньшей мере одно из первого углового сечения, второго углового сечения, положения начала углового сечения за один цикл, положения конца углового сечения за один цикл и целевое времени устанавливают в соответствии с полученным углом обзора, и первое изображение и второе изображение могут быть получены, соответственно, в первом угловом сечении и втором угловом сечении, соответствующим описанной выше конфигурации.The
Как описано в отношении фиг. 16 и 17, направление поверхности, которая отчетливо выбирается, изменяется согласно направлению, в котором происходит облучение рентгеновским пучком. Соответственно, поверхности, включенные в ROI 3120, могут быть более отчетливо выбраны путем настройки направления пучка рентгеновского излучения согласно направлению поверхности, включенной в ROI 3120.As described with respect to FIG. 16 and 17, the direction of the surface, which is clearly selected, changes according to the direction in which the x-ray irradiation occurs. Accordingly, the surfaces included in the
Подробно, обратимся к фиг. 31B; получатель 710 данных может устанавливать направления 3161 и 3162, соответствующие поверхностям 3171 и 3172, включенным в ROI 3120, или углу обзора генератора 106 рентгеновского излучения. Положения первого углового сечения и второго углового сечения устанавливают в соответствии с установленным направлением или углом обзора. Например, когда направления, в которых простираются поверхности 3171 и 3172, являются направлениями 3161 и 3162, первое угловое сечение 3151 и второе угловое сечение 3152 могут быть установлены как соответствующие направлениям 3161 и 3162. Соответственно, первое изображение получают путем проецирования рентгеновского излучения с левой стороны ROI 3120, а второе изображение может быть получено путем проецирования рентгеновского излучения с правой стороны ROI 3120.In detail, refer to FIG. 31B; the
Получатель 710 данных может генерировать первую информацию посредством использования первого изображения и второго изображения.The
Как описано выше, когда первое угловое сечение 3151 и второе угловое сечение 3152 установлены на основании направлений поверхностей 3171 и 3172, включенных в ROI 3120, поверхности 3171 и 3172, включенные в ROI 3120, могут быть более отчетливо выбраны, в результате чего качество реконструированного изображения может быть улучшено.As described above, when the first
Кроме того, реконструктор 720 изображения может устанавливать по меньшей мере одно из первого углового сечения, второго углового сечения, начальной части углового сечения за один цикл (угловое положение, соответствующее t=0), положения конца углового сечения за один цикл (угловое положение, соответствующее t=end) и целевого времени Ttarget с учетом направления, в котором движется объект. Например, первое угловое сечение и второе угловое сечение могут быть установлены таким образом, чтобы измерение движения могло быть возможным в отношении направления, в котором сгенерировано много движений объекта.In addition, the
Когда объект является человеком, а томографическое изображение, которое будет получено, является томографическим изображением поперечного сечения, как проиллюстрировано на фиг. 31A, например, много движений генерируется в двух направлениях, как проиллюстрировано двусторонней стрелкой 3330 вдоль передних и задних сторон человека, вследствие дыхания или сердечного сокращения у человека.When the object is a human, and the tomographic image to be obtained is a cross-sectional tomographic image, as illustrated in FIG. 31A, for example, many movements are generated in two directions, as illustrated by the double-
Подробно, много движений сгенерировано в направлении 3330 и, в целях наблюдения движений в направлении 3330 наилучшим способом, поверхность, например, поверхность 3171, простирающаяся в направлении, перпендикулярном к направлению 3330, или в направлении, смежном с направлением, перпендикулярном к направлению 3330, ясно изображена. Другими словами, когда сгенерировано много движений направления 3330, поверхность 3171 ясно изображена на первом изображении и втором изображении, которые используются для получения первой информации. Поскольку первую информацию получают путем сравнения поверхности 3171, изображенной на первом изображении, и поверхности 3171, изображенной на втором изображении, то величина движения объекта в направлении 3330 может быть точно идентифицирована.In detail, many motions are generated in the 3330 direction, and in order to observe the motions in the 3330 direction in the best way, a surface, for example, a
Соответственно, в целях измерения величины движения объекта в направлении 3330 первое угловое сечение и второе угловое сечение могут быть установлены как первое угловое сечение 3181 и второе угловое сечение 3182. Затем первая информация относительно движения объекта в первом направлении 3183 (таком же, как направление 3330), перпендикулярном к направлениям 3161 и 3162, в котором проецируется рентгеновское излучение, в первом угловом сечении 3181 и втором угловом сечении 3182, может быть получена. Когда коррекцию движения выполняют путем приложения величины движения относительно первого направления 3183, целевое изображение, соответствующее целевому времени Ttarget, может быть также реконструировано.Accordingly, in order to measure the magnitude of the movement of the object in the
Кроме того, томографический аппарат 700 может выполнять следующие операции.In addition, the
Получатель 710 данных реконструирует по меньшей мере одно контрольное изображение для оценки движения объекта посредством выполнения томографического сканирования при вращении в угловом сечении, меньшем чем один оборот объект, и получает первую информацию, указывающую величину движения объекта. «Угловое сечение менее чем один оборот» может идентично соответствовать описанному выше угловому сечению за один цикл. Кроме того, по меньшей мере одно контрольное изображение может представлять собой частичное угловое изображение, полученное в частичном угловом сечении, включенном в угловое сечение за один цикл. Подробно, контрольное изображение может являться по меньшей мере одним из первого изображения 1310 и второго изображения 1320, которые описаны на фиг. 13. Кроме того, контрольное изображение может являться по меньшей мере одним из первого изображения и третьего изображения, полученных в первом угловом сечении 2621 и третьем угловом сечении 2631, соответственно, и второго изображения и четвертого изображения, полученных во втором угловом сечении 2622 и четвертом угловом сечении 2632, соответственно, которые описаны в отношении фиг. 26.The
Подробно, получатель 710 данных получает первое изображение, соответствующее первому времени, и получает второе изображение, соответствующее второму времени через способ PAR. Первая информация указывает зависимость между временем и величиной движения объекта на основании величины движения между первым изображением и вторым изображением.In detail, the
Реконструктор 720 изображения выполняет описанную выше операцию коррекции движения для реконструкции целевого изображения, имеющего сокращенные артефакты движения, соответствующие целевому времени Ttarget в одном цикле, посредством использования первой информации, полученной получателем 710 данных.The
Кроме того, томографический аппарат 700 может выполнять следующую операцию.In addition, the
Получатель 710 данных получает первое изображение и второе изображение, соответствующие первому времени и второму времени, соответственно, и указывающие части поверхностей, формирующих объект, посредством выполнения томографического сканирования объекта. Получатель 710 данных получает первую информацию, указывающую движение объекта, посредством использования полученных первого изображения и второго изображения. Первая информация может указывать зависимость между временем и величиной движения поверхности, формирующей объект, соответствующую MVF между первым изображением и вторым изображением.The
Реконструктор 720 изображения реконструирует целевое изображение посредством использования первой информации.The
Кроме того, томографический аппарат 700 может выполнять следующую операцию.In addition, the
Получатель 710 данных выполняет томографическое сканирование на движущемся объекте и получает первое частичное изображение и второе частичное изображение с использованием данных, полученных в начальном угловом сечении и конечном угловом сечении, противоположном начальному угловому сечению, соответственно. Получатель 710 данных получает первую информацию, указывающую зависимость между временем и величиной движения поверхности объекта, соответствующую MVF между первым частичным изображением и вторым частичным изображением.The
Реконструктор 720 изображения реконструирует целевое изображение, указывающее объект в целевое время Ttarget, на основании первой информации.The
Кроме того, томографический аппарат 700 может выполнять следующую операцию.In addition, the
Получатель 710 данных выполняет томографическое сканирование объекта, получает первое изображение и второе изображение, соответствующие первому времени и второму времени, соответственно, и указывающие части поверхности, формирующей объект, и получает первую информацию, указывающую движение объекта, посредством использования первого изображения и второго изображения. Реконструктор 720 изображения реконструирует целевое изображение, указывающее объект путем деформирования по меньшей мере одного из исходных данных, необходимых для способа половинного реконструкции, и изображения, полученного посредством обратного проецирования с фильтрацией исходных данных, на основании первой информации.The
Кроме того, томографический аппарат 700 может выполнять следующую операцию.In addition, the
Получатель 710 данных получает первое изображение и второе изображение, которые являются частичными изображениями, с использованием данных, полученных в каждом из первого углового сечения, соответствующего первой точке наблюдения, и второго углового сечения, соответствующего второй точке наблюдения и находящегося напротив первого углового сечения, посредством выполнения томографического сканирования объекта. Получатель 710 данных может получать первую информацию, указывающую величину движения объекта, на основании первого изображения, второго изображения и дополнительной информации.The
Реконструктор 720 изображения реконструирует целевое изображение, указывающее объект в целевое время, на основании первой информации.An
Подробно, при выполнении томографического сканирования объекта, даже когда объект не движется сам по себе, объект может иметь движение вследствие внешних факторов. Например, когда колебания, перемещения или вибрации происходят в столе, на котором расположен объект, и/или в томографическом аппарате, который может генерировать движения в объекте, объект может колебаться, перемещаться или вибрировать. Генерация движения объекта вследствие внешних факторов может вызвать нечеткость при визуализации объекта.In detail, when performing a tomographic scan of an object, even when the object does not move by itself, the object may have motion due to external factors. For example, when vibrations, movements or vibrations occur in the table on which the object is located, and / or in a tomographic apparatus that can generate movements in the object, the object can oscillate, move or vibrate. The generation of the movement of an object due to external factors can cause fuzzy visualization of the object.
Когда нечеткость происходит при визуализации объекта из-за внешних факторов, как описано выше, получатель 710 данных может получать первое изображение, второе изображение и первую информацию, и удалять нечеткость при визуализации объекта, возникшую вследствие внешних факторов.When fuzziness occurs during the visualization of an object due to external factors, as described above, the
Кроме того, томографический аппарат 700 может выполнять следующую операцию.In addition, the
Получатель 710 данных получает первое изображение и второе изображение, которые являются частичными изображениями, с использованием данных, полученных в каждом из первого углового сечения, соответствующего первой точке наблюдения, и второго углового сечения, соответствующего второй точке наблюдения и находящегося напротив первого углового сечения, посредством выполнения томографического сканирования объекта. Получатель 710 данных может получать дополнительную информацию, которая является информацией о движении, сгенерированном в объекте в течение томографии. Получатель 710 данных может получать первую информацию, указывающую величину движения объекта, на основании первого изображения, второго изображения и дополнительной информации.The
Реконструктор 720 изображения реконструирует целевое изображение, указывающее объект в целевое время, на основании первой информации.An
Подробно, дополнительная информация может использоваться при выполнении томографического сканирования объекта в целях точного предсказания структуры движения объекта. Например, когда объект является сердцем, и сердце внезапно бьется быстро или бьется по неожиданной схеме, получают дополнительную информацию, которая является информацией о движении тепла, и первая информация может быть установлена путем отражения дополнительной информации.In detail, additional information can be used when performing a tomographic scan of an object in order to accurately predict the structure of movement of the object. For example, when the object is a heart, and the heart suddenly beats fast or beats in an unexpected pattern, additional information is obtained, which is information about the movement of heat, and the first information can be set by reflecting additional information.
Кроме того, когда объект не движется, и движение, такое как колебания, перемещения или вибрации томографического аппарата, вызывающие движение в столе, на котором расположен объект или в объекте, генерируются, движение может быть сгенерировано в объекте вследствие внешних факторов объекта. В этом случае может быть получена дополнительная информация, которая является информацией о движении, сгенерированном в объекте в течение томографии вследствие внешних факторов, и может быть установлена первая информация путем отражения дополнительной информации.In addition, when the object is not moving, and movement, such as vibrations, movements or vibrations of the tomographic apparatus, causing movement in the table on which the object is located or in the object, is generated, the movement can be generated in the object due to external factors of the object. In this case, additional information can be obtained, which is information about the movement generated in the object during tomography due to external factors, and the first information can be established by reflecting additional information.
Например, может быть получена дополнительная информация путем контроля движения объекта, подвергающегося томографическому сканированию, посредством применения контролирующего устройства, которое контролирует движение объекта, такого как цифровой стетоскоп. Форма графика может быть установлена в первой информации путем отражения структуры движения объекта, сгенерированного в угловом сечении за один цикл, и получена цифровым стетоскопом. Например, когда схема движения объекта имеет линейную схему в угловом сечении за один цикл согласно дополнительной информации, получатель 710 данных может устанавливать первую информацию в такой форме, как проиллюстрировано в первом пункте 2971 на фиг. 29. В другом примере, когда объект движется быстро в начальном сечении углового сечения за один цикл и затем едва движется после начального сечения углового сечения за один цикл, согласно дополнительной информации, первая информация может быть установлена в такой форме, как проиллюстрировано в пункте 2972 на фиг. 29.For example, additional information can be obtained by monitoring the movement of an object undergoing tomographic scanning by using a monitoring device that monitors the movement of an object, such as a digital stethoscope. The shape of the graph can be set in the first information by reflecting the structure of the movement of an object generated in an angular section in one cycle, and obtained with a digital stethoscope. For example, when the object’s movement diagram has a linear diagram in an angular section for one cycle according to additional information, the
Кроме того, томографический аппарат 700 может также содержать монитор (не показан) для получения дополнительной информации. В этом случае получатель 710 данных может принимать дополнительную информацию от монитора и получать первую информацию на основании полученной дополнительной информации. Монитор может включать в себя различные типы устройств для контроля движения объекта, например, цифровой стетоскоп, датчик обнаружения движения и светочувствительную матрицу для обнаружения движения.In addition, the
Кроме того, томографический аппарат 700 может не содержать монитор для получения дополнительной информации и может использовать только дополнительную информацию, полученную от монитора (не показан), который подключен по внешнему соединению.In addition, the
Как описано выше, величину движения, сгенерированного в угловом сечении за один цикл, измеряют на основании первых и вторых изображений, а структура движения объекта в угловом сечении за один цикл может быть установлена на основании дополнительной информации, в результате чего получают первую информацию, более точно указывающую движение объекта.As described above, the amount of motion generated in the angular section per cycle is measured based on the first and second images, and the structure of the object in the angular section per cycle can be set based on additional information, as a result of which the first information is obtained, more accurately indicating the movement of an object.
Фиг. 32 представляет собой блок-схему для объяснения способа 3200 реконструкции томографического изображения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения. Операции этапов, включенных в способ 3200 реконструкции томографического изображения согласно настоящему варианту осуществления, совпадают с операциями элементов, включенных в томографические аппараты 600 и 700 согласно вариантам осуществлениям настоящего изобретения, описанным в отношении фиг. 1-31. Соответственно, в описании способа 3200 реконструкции томографического изображения, избыточные описания с фиг. 1-31 опущены.FIG. 32 is a flowchart for explaining a tomographic
Обратимся к фиг. 32; способ 3200 реконструкции томографического изображения согласно одному из вариантов осуществления настоящего изобретения выполняет томографическое сканирование объекта (операция 3210). Подробно, посредством томографического сканирования первое изображение, которое является частичным изображением, получают с использованием данных, полученных в первом угловом сечении, соответствующем первому времени, а второе изображение, которое является частичным изображением, получают с использованием данных, полученных во втором угловом сечении, соответствующем второму времени (операция 3210). Операция 3210 может быть выполнена получателем 710 данных томографического аппарата 700. Каждое из первого углового сечения и второго углового сечения может иметь значение менее 180°.Turning to FIG. 32; A tomographic
Первую информацию, указывающую величину движения в момент времени на основании величины движения между первым изображением и вторым изображением, получают в операции 3210 (операция 3220). Подробно, первая информация может быть получена путем сравнения только первого изображения и второго изображения. Операция 3220 может быть выполнена получателем 710 данных томографического аппарата 700. Первой информацией может быть величина движения объекта в этот момент времени. Кроме того, когда сканируется движущийся объект, объект, изображенный на первом изображении, и объект, изображенный на втором изображении, отличаются друг от друга по меньшей мере в одном из размера, положения и формы.The first information indicating the amount of movement at a time based on the amount of movement between the first image and the second image is obtained in operation 3210 (operation 3220). In detail, the first information can be obtained by comparing only the first image and the second image.
Подробно, первая информация может указывать величину движения поверхности, формирующей объект. Кроме того, первая информация может указывать зависимость между временем и величиной движения поверхности, формирующей объект, соответствующей MVF между первым изображением и вторым изображением.In detail, the first information may indicate the amount of movement of the surface forming the object. In addition, the first information may indicate the relationship between time and the amount of movement of the surface forming the object corresponding to the MVF between the first image and the second image.
Кроме того, при получении первой информации отображается экран пользовательского интерфейса для установки первой информации, а вторая информация, соответствующая зависимости между временем и величиной движения объекта в первой информации, может быть принята через отображенный экран пользовательского интерфейса. Первая информация может быть сгенерирована на основании второй информации.In addition, when receiving the first information, the user interface screen is displayed for setting the first information, and the second information corresponding to the relationship between the time and the amount of movement of the object in the first information can be received through the displayed user interface screen. The first information may be generated based on the second information.
Кроме того, когда томографическое сканирование выполняется в то время, как генератор 106 рентгеновского излучения вращается вокруг объекта и проецирует рентгеновское излучение в направлении объекта, операция 3210 получения первого изображения и второго изображения может включать в себя операции получения первого частичного изображения и третьего частичного изображения, соответственно, из первого углового сечения 2621 и третьего углового сечения 2631, которые включены в первое «a» угловое сечение 2611 из углового сечения, имеющего угол 180+a, который является угловым сечением за один цикл, и второго частичного изображения и четвертого частичного изображения, соответственно, из второго углового сечения 2622 и четвертого углового сечения 2632, которые включены в последнее «a» угловое сечение 2612 углового сечения за один цикл, как проиллюстрировано на фиг. 26. Первая информация, указывающая зависимость между временем и величиной движения объекта, может быть получена на основании величины движения между первым частичным изображением и вторым частичным изображением и величины движения между третьим частичным изображением и четвертым частичным изображением. Первое угловое сечение и второе угловое сечение имеют отношение парного угла друг с другом, и третье угловое сечение и четвертое угловое сечение имеют отношение парного угла друг с другом.In addition, when the tomographic scan is performed while the
Кроме того, способ 3200 реконструкции томографического изображения может также включать в себя, до операции 3210, операции отображения медицинского изображения и выбора ROI по медицинскому изображению (не показаны). Операция 3210 может включать в себя операции извлечения линии поверхности, включенной в ROI, получения угла обзора, соответствующего извлеченной линии поверхности, установки первого углового сечения и второго углового сечения согласно углу обзора и получения первого изображения и второго изображения, соответственно, из первого углового сечения и второго углового сечения.In addition, tomographic
Кроме того, способ 3200 реконструкции томографического изображения может также включать в себя операцию отображения экрана пользовательского интерфейса, содержащего меню для установки целевого времени (не показана).In addition, the
Целевое изображение, соответствующее целевому времени между первым временем и вторым временем, реконструируют на основании первой информации, полученной в операции 3220 (операция 3230). Операция 3230 может быть выполнена посредством реконструкции 720 изображений томографического аппарата 700. Подробно, целевое изображение может быть получено посредством коррекции движения на основании величины движения объекта в целевое время, на основании первой информации.The target image corresponding to the target time between the first time and the second time is reconstructed based on the first information obtained in operation 3220 (operation 3230).
Кроме того, на реконструированном целевом изображении степень коррекции движения объекта, включенного в целевое изображение, может изменяться в соответствии с целевым временем.In addition, in the reconstructed target image, the degree of correction of the motion of an object included in the target image can be changed in accordance with the target time.
Кроме того, на целевом изображении, когда целевое время соответствует среднему углу между первым угловым сечением и вторым угловым сечением, коррекция движения объекта может быть улучшена по сравнению с коррекцией движения объекта, когда целевое время не соответствует среднему углу.In addition, in the target image, when the target time corresponds to the average angle between the first angular section and the second angular section, the correction of the movement of the object can be improved compared to the correction of the movement of the object when the target time does not correspond to the average angle.
Фиг. 33 представляет собой блок-схему для объяснения способа 3300 реконструкции томографического изображения согласно другому варианту осуществления настоящего изобретения. Операции этапов, включенных в способ реконструкции томографического изображения 3300 согласно настоящему варианту осуществления, совпадают с операциями элементов, включенных в каждый из томографических аппаратов 600 и 700 согласно вариантам осуществлениям настоящего изобретения, описанным в отношении фиг. 1-31. Соответственно, в описании способа 3300 реконструкции томографического изображения, избыточные описания с фиг. 1-31 опущены.FIG. 33 is a flowchart for explaining a tomographic
Обратимся к фиг. 33; в способе 3300 реконструкции томографического изображения согласно настоящему варианту осуществления томографическое сканирование выполняется на движущемся объекте (операция 3310). Подробно, получают первое изображение и второе изображение, которые являются частичными изображениями, соответствующими первому времени и второму времени, соответственно, и указывающими одни и те же части поверхностей, формирующих объект. Подробно, первое изображение и второе изображение получают с использованием данных, полученных в каждом их первого частичного углового сечения, соответствующего первому времени, и второго углового сечения, соответствующего второму времени и находящегося напротив первого углового сечения, посредством выполнения томографического сканирования при вращении в угловом сечении менее чем на один оборот вокруг объекта. Операция 3310 может быть выполнена получателем 710 данных томографического аппарата 700.Turning to FIG. 33; in a tomographic
Первую информацию, указывающую движение объекта, получают посредством использования первого изображения и второго изображения, полученных в операции 3310 (операция 3320). Операция 3320 может быть выполнена получателем 710 данных томографического аппарата 700. Первая информация может указывать зависимость между временем и величиной движения поверхности, формирующей объект, соответствующей MVF между первым изображением и вторым изображением.The first information indicating the movement of the object is obtained by using the first image and the second image obtained in operation 3310 (operation 3320).
Соответствующее целевое изображение реконструируют на основании первой информации, полученной в операции 3320 (операция 3330). Подробно, целевое изображение может быть реконструировано путем выполнения коррекции движения, описанной в отношении фиг. 19А-24. Операция 3330 может быть выполнена реконструктором изображения 720 томографического аппарата 700.The corresponding target image is reconstructed based on the first information obtained in operation 3320 (operation 3330). In detail, the target image can be reconstructed by performing the motion correction described in relation to FIG. 19A-24.
Фиг. 34A представляет собой реконструированное целевое изображение, сгенерированное обычной КТ-системой. Обратимся к фиг. 34A; реконструированное целевое изображение 3410 реконструировано обычной КТ-системой (не показана), содержащей детектор рентгеновского излучения, имеющий 128 детекторов, при условии, что время вращения составляет 300 мс, а частота сердечных сокращений составляет 70 уд/мин.FIG. 34A is a reconstructed target image generated by a conventional CT system. Turning to FIG. 34A; reconstructed
Обратимся к фиг. 34A; как показано в области 3420, нечеткость вследствие движения возникает на реконструированном целевом изображении 3410. Соответственно, коронарная артерия сердца на реконструированном целевом изображении 3410 не изображена ясно.Turning to FIG. 34A; as shown in
Фиг. 34B представляет собой реконструированное целевое изображение, полученное томографическим аппаратом согласно примерным вариантам осуществлениям настоящего изобретения.FIG. 34B is a reconstructed target image obtained by a tomographic apparatus according to exemplary embodiments of the present invention.
Обратимся к фиг. 34B; реконструированное целевое изображение 3450 реконструировано при условии, что детектор рентгеновского излучения имеет 128 детекторов, время вращения составляет 300 мс, а частота сердечных сокращений составляет 70 уд/мин. Обратимся к фиг. 34B; как показано в области 3460, коррекция движения эффективно выполняется в примерных вариантах осуществлениях настоящего изобретения, и поэтому коронарная артерия сердца на реконструированном целевом изображении 410 изображена ясно.Turning to FIG. 34B; the reconstructed
Как описано выше, в томографическом аппарате согласно настоящему изобретению и способу реконструкции его томографического изображения изображение с сокращенными артефактами движения может быть реконструировано посредством использования исходных данных, полученных при вращении на угловое сечение за один оборот, то есть угловое сечение, соответствующее углу 180+дополнительный угол. Соответственно, по сравнению с объемом данных, необходимым для коррекции движения согласно уровню техники, объем данных для реконструкции скорректированного по движению изображения может быть уменьшен до объема данных, соответствующего угловому сечению, имеющему угол 180+угол веерного пучка, и время для получения и накопления данных может быть уменьшено. Соответственно, объем рентгеновского излучения, которым облучается пациент, может быть уменьшен.As described above, in a tomographic apparatus according to the present invention and a method for reconstructing its tomographic image, an image with reduced motion artifacts can be reconstructed using the initial data obtained by rotation through the angular section per revolution, that is, the angular section corresponding to the
Кроме того, в томографическом аппарате согласно настоящему изобретению и способу реконструкции его томографического изображения в соответствии с описанным выше, целевое изображение реконструируют посредством получения информации о движении объекта через первые и вторые изображения, имеющие высокое временное разрешение, в результате чего состояние движения объекта может быть точно отражено, и может быть реконструировано целевое изображение, имеющее высокое временное разрешение. Кроме того, поскольку коррекция движения эффективно выполняется на поверхности, которая изображена с использованием данных проецирования, полученных в начальном угловом сечении и конечном угловом сечении в угловом сечении за один цикл, где нечеткость сгенерирована наиболее сильно, может быть реконструировано целевое изображение, имеющее высокое временное разрешение. Соответственно, изображение с сокращенными артефактами движения может быть реконструировано.In addition, in the tomographic apparatus according to the present invention and the method for reconstructing its tomographic image as described above, the target image is reconstructed by obtaining information about the movement of the object through the first and second images having high temporal resolution, as a result of which the state of movement of the object can be accurately is reflected, and a target image having a high temporal resolution can be reconstructed. In addition, since motion correction is efficiently performed on a surface that is displayed using projection data obtained in the initial angular section and the final angular section in the angular section in one cycle, where the fuzziness is most strongly generated, the target image having a high temporal resolution can be reconstructed. . Accordingly, an image with reduced motion artifacts can be reconstructed.
Кроме того, другие варианты осуществления настоящего изобретения могут также быть реализованы через машиночитаемый код/инструкции в/на носителе информации, например, машиночитаемом носителе информации, для управления по меньшей мере одним элементом обработки для осуществления любого описанного выше варианта осуществления. Носитель информации может соответствовать любому носителю/носителям, допускающим хранение и/или передачу машиночитаемого кода.In addition, other embodiments of the present invention may also be implemented through a computer-readable code / instructions in / on a storage medium, for example, a computer-readable storage medium, for controlling at least one processing element for implementing any of the above embodiments. The storage medium may correspond to any medium / media capable of storing and / or transmitting a machine-readable code.
Машиночитаемый код может быть записан/перенесен на носитель информации множеством способов, при этом примеры носителей информации включают в себя такие носители записи, как магнитные запоминающие устройства (например, ROM, дискеты, жесткие диски, и т.д.) и оптические носители информации (например, CDROM или DVD), и средства передачи данных, такие как средство передачи данных Интернет.Machine-readable code can be written / transferred to a storage medium in a variety of ways, while examples of storage media include recording media such as magnetic storage devices (e.g., ROMs, floppy disks, hard drives, etc.) and optical storage media ( e.g. CDROM or DVD), and data transmission media, such as Internet media.
Следует понимать, что примерные варианты осуществления, описанные в настоящем раскрытии, следует рассматривать только в описательном смысле, а не в целях ограничения. Описания характеристик или аспектов в каждом варианте осуществления следует, как правило, рассматривать как доступные для других аналогичных характеристик или аспектов в других вариантах осуществления.It should be understood that the exemplary embodiments described in the present disclosure should be considered only in a descriptive sense and not for purposes of limitation. Descriptions of characteristics or aspects in each embodiment should generally be considered as available for other similar characteristics or aspects in other embodiments.
В то время как один или более вариантов осуществления настоящего изобретения были описаны в отношении фигур, специалистам в данной области техники будет понятно, что различные изменения в форме и деталях могут быть внесены без отклонения от формы и объема настоящего изобретения, как определено в приведенной ниже формуле изобретения.While one or more embodiments of the present invention have been described in relation to the figures, those skilled in the art will understand that various changes in form and detail can be made without departing from the form and scope of the present invention, as defined in the following formula inventions.
Claims (26)
Applications Claiming Priority (7)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US201461942731P | 2014-02-21 | 2014-02-21 | |
US61/942,731 | 2014-02-21 | ||
KR10-2014-0093405 | 2014-07-23 | ||
KR1020140093405A KR20150099375A (en) | 2014-02-21 | 2014-07-23 | Computer tomography apparatus and method for reconstructing a computer tomography image thereof |
KR1020140115697A KR101636041B1 (en) | 2014-02-21 | 2014-09-01 | Tomography apparatus and method for reconstructing a tomography image thereof |
KR10-2014-0115697 | 2014-09-01 | ||
PCT/KR2015/001717 WO2015126205A2 (en) | 2014-02-21 | 2015-02-23 | Tomography apparatus and method for reconstructing tomography image thereof |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2016137475A3 RU2016137475A3 (en) | 2018-03-27 |
RU2016137475A RU2016137475A (en) | 2018-03-27 |
RU2655091C2 true RU2655091C2 (en) | 2018-05-23 |
Family
ID=54060560
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2016137475A RU2655091C2 (en) | 2014-02-21 | 2015-02-23 | Tomography apparatus and method for reconstructing tomography image thereof |
Country Status (3)
Country | Link |
---|---|
KR (3) | KR20150099375A (en) |
CN (1) | CN107427274B (en) |
RU (1) | RU2655091C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021162581A1 (en) * | 2020-02-11 | 2021-08-19 | Акционерное, Общество "Медицинские Технологии Лтд" | Dual-energy radiography method (variants) |
Families Citing this family (16)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101725891B1 (en) | 2015-08-05 | 2017-04-11 | 삼성전자주식회사 | Tomography imaging apparatus and method for reconstructing a tomography image thereof |
KR20170105876A (en) | 2016-03-10 | 2017-09-20 | 삼성전자주식회사 | Tomography apparatus and method for reconstructing a tomography image thereof |
KR20180041007A (en) | 2016-10-13 | 2018-04-23 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and method of processing medical image |
KR102550809B1 (en) * | 2016-10-31 | 2023-07-03 | 한국전기연구원 | Method and Apparatus for Multiple Acquisition and Synthesis of DOT(Diffuse Optical Tomography) |
KR102620359B1 (en) | 2017-08-07 | 2024-01-04 | 삼성전자주식회사 | Workstation, medical imaging apparatus comprising the same and control method for the same |
WO2019031793A1 (en) * | 2017-08-07 | 2019-02-14 | 삼성전자주식회사 | Workstation, medical imaging device including same, and control method therefor |
CN110755105B (en) * | 2018-07-26 | 2023-12-08 | 台达电子工业股份有限公司 | Detection method and detection system |
KR102203544B1 (en) | 2019-03-13 | 2021-01-18 | 큐렉소 주식회사 | C-arm medical imaging system and registration method of 2d image and 3d space |
KR102247072B1 (en) * | 2019-04-04 | 2021-04-29 | 경북대학교 산학협력단 | Shape restoration device and method using ultrasonic probe |
US11763498B2 (en) * | 2019-11-12 | 2023-09-19 | Shanghai United Imaging Healthcare Co., Ltd. | Systems and methods for image reconstruction |
CN110866959B (en) * | 2019-11-12 | 2023-09-15 | 上海联影医疗科技股份有限公司 | Image reconstruction method, system, device and storage medium |
CN111110260B (en) * | 2019-12-24 | 2023-09-26 | 沈阳先进医疗设备技术孵化中心有限公司 | Image reconstruction method and device and terminal equipment |
US11311266B2 (en) * | 2020-06-29 | 2022-04-26 | Uih America, Inc. | Systems and methods for limited view imaging |
CN113313817B (en) * | 2021-05-31 | 2022-10-11 | 齐鲁工业大学 | Three-dimensional reconstruction method of leather fiber bundle based on MCT slice image and application |
CN115995287B (en) * | 2023-03-23 | 2023-06-13 | 山东远程分子互联网医院有限公司 | Cloud image data receiving and transmitting system and method |
KR102588305B1 (en) * | 2023-03-30 | 2023-10-20 | 주식회사 휴런 | Artificial intelligence-based devices and methods for geometric alignment and preprocessing of raw CT images |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020025017A1 (en) * | 1999-06-17 | 2002-02-28 | Stergios Stergiopoulos | Method for tracing organ motion and removing artifacts for computed tomography imaging systems |
US20050232389A1 (en) * | 2004-04-14 | 2005-10-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Operating method for an x-ray system and x-ray system |
US20110142315A1 (en) * | 2009-12-15 | 2011-06-16 | Jiang Hsieh | System and method for tomographic data acquisition and image reconstruction |
RU2479038C2 (en) * | 2007-12-20 | 2013-04-10 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Three-dimensional reconstruction of body and body contour |
Family Cites Families (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8989349B2 (en) | 2004-09-30 | 2015-03-24 | Accuray, Inc. | Dynamic tracking of moving targets |
US7474727B2 (en) | 2005-10-14 | 2009-01-06 | Siemens Aktiengesellschaft | Dynamic computed tomography method and apparatus with temporal interpolation of data in perfusion studies |
US8331638B2 (en) * | 2008-10-10 | 2012-12-11 | Siemens Corporation | Creation of motion compensated MRI M-mode images of the myocardial wall |
CN102397078B (en) * | 2010-09-19 | 2014-01-22 | 上海西门子医疗器械有限公司 | X-ray computerized tomography system and method |
US8569706B2 (en) * | 2011-06-03 | 2013-10-29 | General Electric Company | Method and system for processing gated image data |
CN103635139A (en) * | 2011-07-06 | 2014-03-12 | 富士胶片株式会社 | X-ray imaging device and calibration method therefor |
US8983161B2 (en) * | 2011-11-09 | 2015-03-17 | Varian Medical Systems International Ag | Automatic correction method of couch-bending in sequence CBCT reconstruction |
KR101945720B1 (en) * | 2012-01-10 | 2019-02-08 | 삼성전자주식회사 | Apparatus and Method for virtual view generation on multi-view image reconstruction system |
CN103413274A (en) * | 2013-07-25 | 2013-11-27 | 沈阳东软医疗系统有限公司 | Image compensation method and device |
-
2014
- 2014-07-23 KR KR1020140093405A patent/KR20150099375A/en active Search and Examination
- 2014-09-01 KR KR1020140115697A patent/KR101636041B1/en active IP Right Grant
-
2015
- 2015-02-23 CN CN201580020945.2A patent/CN107427274B/en active Active
- 2015-02-23 RU RU2016137475A patent/RU2655091C2/en active
-
2016
- 2016-06-28 KR KR1020160081108A patent/KR102139668B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20020025017A1 (en) * | 1999-06-17 | 2002-02-28 | Stergios Stergiopoulos | Method for tracing organ motion and removing artifacts for computed tomography imaging systems |
US20050232389A1 (en) * | 2004-04-14 | 2005-10-20 | Siemens Aktiengesellschaft | Operating method for an x-ray system and x-ray system |
RU2479038C2 (en) * | 2007-12-20 | 2013-04-10 | Конинклейке Филипс Электроникс Н.В. | Three-dimensional reconstruction of body and body contour |
US20110142315A1 (en) * | 2009-12-15 | 2011-06-16 | Jiang Hsieh | System and method for tomographic data acquisition and image reconstruction |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2021162581A1 (en) * | 2020-02-11 | 2021-08-19 | Акционерное, Общество "Медицинские Технологии Лтд" | Dual-energy radiography method (variants) |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CN107427274A (en) | 2017-12-01 |
KR102139668B1 (en) | 2020-07-31 |
CN107427274B (en) | 2020-12-08 |
RU2016137475A3 (en) | 2018-03-27 |
KR20150099375A (en) | 2015-08-31 |
KR20150099381A (en) | 2015-08-31 |
KR20160087784A (en) | 2016-07-22 |
KR101636041B1 (en) | 2016-07-05 |
RU2016137475A (en) | 2018-03-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10748293B2 (en) | Tomography apparatus and method for reconstructing tomography image thereof | |
RU2655091C2 (en) | Tomography apparatus and method for reconstructing tomography image thereof | |
US9576391B2 (en) | Tomography apparatus and method of reconstructing a tomography image by the tomography apparatus | |
EP3143935B1 (en) | Tomography apparatus and method of reconstructing tomography images | |
EP3107457B1 (en) | Tomography apparatus and method of reconstructing a tomography image by the tomography apparatus | |
KR101725891B1 (en) | Tomography imaging apparatus and method for reconstructing a tomography image thereof | |
EP3264985B1 (en) | Tomography imaging apparatus and method of reconstructing tomography image | |
KR101775556B1 (en) | Tomography apparatus and method for processing a tomography image thereof | |
KR101665513B1 (en) | Computer tomography apparatus and method for reconstructing a computer tomography image thereof | |
US9836861B2 (en) | Tomography apparatus and method of reconstructing tomography image | |
US10238355B2 (en) | Tomography apparatus and method of reconstructing tomography image thereof | |
KR20170088681A (en) | Tomography apparatus and method for reconstructing a tomography image thereof | |
US10512437B2 (en) | Tomography apparatus and method of reconstructing tomography image thereof | |
KR101783964B1 (en) | Tomography apparatus and method for reconstructing a tomography image thereof | |
KR102273022B1 (en) | Tomography apparatus and method for reconstructing a tomography image thereof |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC41 | Official registration of the transfer of exclusive right |
Effective date: 20210202 |