(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージ内の複数のブラーを決定するシステムであって、当該システムは：
ボディの興味の対象のイメージを受信するレシーバであって、前記イメージはブラーを含む、レシーバ、
種々の角度で前記興味の対象と交差し、したがって、種々の方向で伸びる、複数のラインの各々のライン上の、前記イメージ内の前記ブラーの特性の値を決定する、決定サブシステムであって、前記値の決定は、前記各々のラインに沿って前記イメージを解析することを含む、決定サブシステム、及び
ラインが種々の方向で伸びる、前記複数のラインの前記各々のライン上の、決定された前記値に基づいて、前記ブラーの前記特性の値が最大である、方向を取得する、取得サブシステム、
前記イメージよりもシャープなイメージである、前記興味の対象の更なるイメージを受信する、更なるレシーバ、
を含み、
前記決定サブシステムは、前記イメージ内の前記ブラーの前記特性の値を決定するために、前記イメージ及び前記更なるイメージを、前記各々のラインに沿って解析する、
システム。
【請求項２】
種々の角度で前記興味の対象と交差する前記複数のラインは、前記興味の対象内の共通の地点で互いに交差する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記取得サブシステムは、前記ブラーの前記特性の主たるブラー方向を決定する、主たるブラー方向決定サブシステムを含み、
前記システムは更に、前記主たるブラー方向の少なくとも一方向で、前記ブラーの前記特性の値を決定する、主たるブラー値決定サブシステムを含む、
請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記主たるブラー方向決定サブシステムは、
テンソル
【数９】
0005632920.tif 000010
を計算するよう、かつ、
前記テンソルＴの固有ベクトルを計算するよう、
構成され、
ｉは前記興味の対象と交差する前記複数のラインの１つの添え字であり、ｎはラインの数であり、
【数１０】
0005632920.tif 000011
は、ｉ番目の前記ラインの方向を表すベクトルであり、ｆｉはｉ番目の前記ライン上の前記ブラーの前記特性の値であり、
【数１１】
0005632920.tif 000012
は、ｆｉ及び
【数１２】
0005632920.tif 000013
の積に関して転置操作したものであり、
前記固有ベクトルは、前記主たるブラー方向である、
請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記ブラーの前記特性は、ブラー幅である、請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記決定サブシステムは、
前記複数のラインの前記各々のラインに関して、前記イメージ内の第１の強度プロファイル及び前記更なるイメージ内の第２の強度プロファイルを決定する、強度プロファイル決定サブシステム、及び
前記複数のラインの前記各々のライン上で、前記第１の強度プロファイルと、前記特性の各々の値を有するブラー分布の、前記第２の強度プロファイルへの適用結果と、の間で実質的に良好な適合をもたらす、前記ブラーの前記特性の値を、決定する、値決定サブシステム、
を含む、
請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記値決定システムは、前記各々のラインの個々の１つに関して、後述する作動を実行するよう構成され、
前記後述する作動は、
複数のブラー分布を選択する作動であって、前記ブラーの前記特性の値は、前記複数のブラー分布の各々１つにおいて異なる、作動、
前記複数のブラー分布の各々のブラー分布を、前記各々のラインの前記第２の強度プロファイルでコンボリューションする作動、
各々のコンボリューション結果に関して、前記コンボリューション結果が、前記各々のラインの前記第１の強度プロファイルと、どれくらい適合するかを決定する作動、及び
前記各々のラインに関して、前記コンボリューション結果が、前記各々のラインの前記第１の強度プロファイルと最も良好に適合する、前記ブラーの前記特性の値を選択する作動、
である、請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記更なるレシーバは、
イメージ取得システムによる前記イメージよりも、前記興味の対象の、よりシャープなイメージを取得するよう、
前記興味の対象のシャープなモデルを得るために、前記よりシャープなイメージをセグメント化するよう、かつ、
前記興味の対象の前記シャープなモデルに基づいて、前記更なるイメージを作り出すよう、
構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記更なるレシーバは、
数学的形状モデルを、前記イメージ内の、イメージ化された前記興味の対象と、適合するよう、かつ、
前記興味の対象の、適合された前記数学的形状モデルに基づいて、前記更なるイメージを作り出すよう、
構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記システムは更に、
前記イメージ内の前記興味の対象に関連する値を測定する測定サブシステム、及び、前記主たるブラー方向の少なくとも１方向と、前記主たるブラー方向の少なくとも１方向での、前記ブラーの前記特性の各々の値と、に基づいて、測定された前記値を補正する、補正サブシステム、
前記主たるブラー方向の少なくとも１方向で、各々の値のブラーの特性を有する、ブラー方向の使用によって、前記イメージの少なくとも一部をシャープ化する、シャープ化サブシステム、及び／又は、
前記イメージから、前記主たるブラー方向の少なくとも１方向に沿った主たる強度プロファイルを取得する、主たる強度プロファイルサブシステム、及び／又は、
前記イメージ及び／又は前記更なるイメージを変換し、前記主たるブラー方向が、変換された前記イメージ又は変換された複数の前記イメージ内で、座標系の軸を形成する、変換サブシステム、及び／又は、
補正された前記値及び／若しくは前記イメージのシャープ化された部分を格納する、並びに／又は、変換された前記イメージ及び／若しくは変換された前記更なるイメージを格納する、データストレージ、及び／又は、
補正された前記値及び／又は前記イメージのシャープ化された部分及び／又は前記主たる強度プロファイル及び／又は変換された前記イメージ及び／又は変換された前記更なるイメージを提示する、提示サブシステム、
を含む、請求項３に記載のシステム。
【請求項１１】
前記イメージはポジトロン放出断層撮影スキャナで得られ、
前記更なるイメージは、コンピュータ断層撮影スキャナによって得られる又は核磁気共鳴画像法スキャナによって得られる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
請求項１に記載のシステムを含む、医療用ワークステーション。
【請求項１３】
請求項１に記載のシステムと、前記方向を表示するディスプレイと、を含む、
医療用ワークステーション。
【請求項１４】
イメージ中のブラーの特性を決定する方法であって、
当該方法は：
ボディの興味の対象のイメージを受信するステップであって、前記イメージはブラーを含む、ステップ、
前記イメージよりもシャープなイメージである、前記興味の対象の更なるイメージを受信するステップ、
種々の角度で前記興味の対象と交差し、したがって、種々の方向で伸びる、複数のラインの各々のライン上の、前記イメージ内の前記ブラーの特性の値を決定するステップであって、前記の決定は、前記イメージ内の前記ブラーの前記特性の値を決定するために、前記各々のラインに沿って前記イメージ及び前記更なるイメージを解析することを含む、ステップ、
種々の方向で伸びる各々の前記複数のラインの上の、前記の決定された複数の前記値に基づいて、前記ブラーの前記特性の値が最大である方向を取得するステップ、
を含む、イメージ中のブラーの特性を決定する方法。
【請求項１５】
処理システムに請求項１４に記載の方法を実行させる命令を含む、コンピュータプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、興味の対象のボディがイメージ化される、ボケイメージ内のブラーの特性を決定する分野に関連する。
【背景技術】
【０００２】
医用イメージングにおいて、ボディの移動は、ボケイメージをもたらす。特に、長いイメージ記録時間が必要とされるとき、移動は、イメージの品質の重大な低下を引き起こし、イメージは、ボケた端部を含み得る。物体のサイズが、記録の間移動する距離に対して、より小さい又はおおよそ等しい、物体のその位置での明暗度は、予想されるよりも低い。非常に小さい物体は、ブラーの結果として、ノイズ中に完全に見えなくなる。
【０００３】
ポジトロン放出断層撮影（ＰＥＴ）スキャニングとコンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャニングとの組み合わせ、又は、ＰＥＴスキャニングと核磁気共鳴画像法（ＭＲＩ）スキャニングとの組み合わせは、しばしば、腫瘍が悪性であるか良性であるかどうかを調べるためにしばしば使用される。ＣＴスキャニング及びＭＲＩスキャニングは、腫瘍が局在され得る、ボディの調査領域における、シャープで、しばしば詳細にわたるイメージの組織が得られることを、可能にする。ＰＥＴスキャニングで、（複数の）ピクセル又はボクセルの強度が、特定の活性分子に関連する、イメージが生成される。トレーサが活性分子に結合し、活性分子をＰＥＴスキャナ中で可視にさせる。例えば、トレーサを有するグルコースがボディに適用されるとき、ある時間の後、グルコースの濃度は、良性腫瘍内よりも悪性腫瘍内で、より高くなるであろう。したがって、ＰＥＴスキャニングイメージ内で示される強度は、腫瘍によって吸収されたグルコースの量に関連し、そのようなものとして、それは、腫瘍の悪性度に関連する。
【０００４】
特に、ＰＥＴスキャニングは、長いイメージ記録時間を必要とする。人又は動物の肺が調べられるとき、肺領域のＰＥＴイメージは、肺の移動により、多くのブラーになり得るであろう。ＣＴスキャンは、ボディのスライス（ｓｌｉｃｅｓ）のイメージを得ることにより、イメージを記録する。スライスの記録の各々は比較的短く、各々のスライスは、単一息止めの間に、記録され得る。ＣＴスキャニングの間、肺の移動がないことは、比較的シャープなイメージをもたらす。
【０００５】
したがって、肺の腫瘍が、組み合わされたＰＥＴ−ＣＴ／ＭＲＩスキャナで調べられるとき、腫瘍のサイズをＣＴ／ＭＲＩイメージから得ることができ、腫瘍の悪性度を、ＰＥＴイメージを検査することによって評価することができる。しかしながら、多量のブラーにより、小さい腫瘍の悪性度が低く見積もられる。
【０００６】
目下、核医師（ｎｕｃｌｅａｒ  ｐｈｙｓｉｃｉａｎ）は、手動で、ブラーを判断し、腫瘍のＰＥＴ強度プロファイルを補正し得る。その代わりの方法として、判断及び補正が自動的に実行される。もし、核医師がブラーを判断するなら、彼の判断は経験と、一般的には調べられるボディの中心軸に沿って若しくはスキャナのイメージ軸（ｉｍａｇｅ  ａｘｅｓ）に沿って示されたイメージと、に基づく。
【０００７】
Ｗｉｅｍｋｅｒ  Ｒ．達は、“Ｃｏｍｂｉｎｅｄ  ｍｏｔｉｏｎ  ｂｌｕｒ  ａｎｄ  ｐａｒｔｉａｌ  ｖｏｌｕｍｅ  ｃｏｒｒｅｃｔｉｏｎ  ｆｏｒ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ａｉｄｅｄ  ｄｉａｇｎｏｓｉｓ  ｏｆ  ｐｕｌｍｏｎａｒｙ  ｎｏｄｕｌｅｓ  ｉｎ  ＰＥＴ／ＣＴ”（Ｉｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌ  Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ｃｏｍｐｕｔｅｒ  Ａｓｓｉｓｔｅｄ  Ｒａｄｉｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  Ｓｕｒｇｅｒｙ，  ｖｏｌｕｍｅ  ３，  ｎｕｍｂｅｒｓ  １−２，  ｐｕｂｌｉｓｈｅｄ  ２７  Ｍａｙ  ２００８）内で、ブラーの点拡がり関数（ＰＳＦ）を自動的に決定する技術を述べている。ＣＴボリュームイメージは、腫瘍のシャープなモデルを得るために、分割される。引用文献で開示された方法は、ブラーの効果を表すガウス形点拡がり関数の半値全幅（ＦＷＨＭ）値を決定する。等方性の（ｉｓｏｔｒｏｐｉｃ）ＰＳＦが、ブラーに関して仮定される。
【０００８】
ＦＷＨＭ値を変更する、反復的に異なるガウス形ＰＳＦは、コンボリューション結果が、ＰＥＴスキャンによって得られたボリュームイメージに、どれくらい適合するかを決定するために、腫瘍のシャープなモデルで巻き込まれる（ｃｏｎｖｏｌｕｔｅｄ）。コンボリューション結果とＰＥＴスキャンのボリュームイメージとの間の大抵の相互相関をもたらす、ガウス系ＰＳＦのＦＷＨＭは、ＰＥＴイメージ内のブラーを表すガウス形ＰＳＦの幅である。ブラーのガウス形ＰＳＦの幅を知ることにより、最大ＰＥＴ強度値の補正又はＰＥＴスキャンのボリュームイメージの補正ができる。
【０００９】
引用文献の著者らは、ブラーの効果を等方性のガウス形ＰＳＦとしてモデリングすることは、過度の単純化であると理解している。著者らは、３×３の共分散行列によって、異方性のＰＳＦとして、ブラーをモデル化することを提案する。そのような３×３の共分散行列は対称であり、決定されなければならない６つの自由パラメータを含む。しかしながら、６つの自由パラメータに関する値を計算することは、多くの計算パワーを必要とするアルゴリズムをもたらし、アルゴリズムは、ロバスト性及び数値安定性に関して問題を有する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
より堅固で（ｒｏｂｕｓｔ）、より効率的な、異方性ブラーの特性を得る、改善されたシステムを供することが、本発明の目的である。
【００１１】
本発明の第１の様態は、請求項１に記載の、イメージ内のブラーを決定するシステムを供する。本発明の第２の様態は、請求項１２に記載の医療用イメージ取得装置を供する。本発明の第３の様態は、請求項１３に記載の医療用ワークステーションを供する。本発明の第４の様態は、請求項１４に記載のイメージ内のブラーの特性を決定する方法を供する。本発明の第５の様態は、請求項１５に記載のコンピュータプログラムを供する。有利な実施形血アは、独立請求項で定義される。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の様態によると、システムは、興味の対象のボディのイメージを受信するレシーバを含み、前記イメージはブラーを含む。システムは更に、種々の角度で興味の対象と交差している複数のラインの各々のライン上にある、イメージ内のブラーの特性についての値を決定する、決定サブシステムを含む。したがって、ラインは、種々の方向で伸びる。値の決定は、各々のラインに沿って第１のイメージを分析することを含む。さらに、システムは、異なる方向で伸びる複数のラインの各々のライン上の決定された値に基づいて、ブラーの特性の値が最大である、第１の方向を得る、取得サブシステムを含む。
【発明の効果】
【００１３】
システムは、ブラーの特性が最大である方向を得る。医療関係者又は核医師にとって、どの方向でブラーが最大になるかを知ることは、このことによって、彼らは、より正確にイメージを解明することができるので、役に立つ。この方向でのブラーは、イメージから得られた値の補正への基盤となり得るため、ブラーが最大である方向を知ることは、重要である。決定サブシステムは、値を用いて各々のラインに沿ってブラーの特性を分類する。決定された値は、連続値又は離散値であり得る。値に関して重要であることは、値は、ブラーの特性に関して、例えば、低いから高いに、又は、少ないから多いに、ラインをランク付けするように使用されなければならないということである。一実施形態において、決定サブシステムは、例えば、各々のラインに沿って、コントラスト差を決定しても良い。もし、より多くのコントラストが、各々のラインの１つに沿って得られるなら、イメージは、恐らく、この各々のラインの１つに沿って、ブラーの影響をあまり受けない。決定サブシステムは、各々のラインに沿って、ピクセル又はボクセルの強度を表す関数の第１の導関数を計算しても良い。第１の導関数の最大値は、イメージが各々のラインに沿って影響を受ける、ブラーの量に反比例する。
【００１４】
ブラー特性の値の決定は、種々の角度で興味の対象に交差する１セットのライン上で実行される。結果として、ラインは、興味の対象を通る複数の種々の方向を表す。種々の方向でブラーの特性の値を決定することにより、種々の方向でのブラーの特性の分布についての情報が得られる。種々の方向での特性の分布について知ることは、ブラーの特性の値が最大である第１の方向を決定することへの基盤である。
【００１５】
本発明の第１の様態に係るシステムは、イメージ内の異方性のブラーの特性を決定する、堅固で信頼できるシステムである。イメージは、２次元であっても良く、３次元であっても良い。複数のラインの各々の１つは、多次元を、ライン上の位置である、１次元へと局所的に低減する。したがって、ブラーの特性の値の決定は、少量の自由パラメータを決定する必要がある、より単純な決定についての問題へと軽減される。
【００１６】
３次元でのブラーの特性を決定することにより、異方性のブラーの特性を見つけようとする、従来のシステム又は方法と比して、本発明のシステムは、決定についての問題を、効率的に解決され得る、堅固な従来の手段で、複数のはるかに小さい決定についての問題へと分ける。結果として、方法は、堅固な方法を用いて、イメージ内のブラーについての、信頼できる情報を、効率的に得る。
【００１７】
一実施形態において、システムはさらに、イメージよりもよりシャープなイメージである、興味の対象の更なるイメージを受信する、更なるレシーバを含む。決定サブシステムは、イメージ内のブラーの特性の値を決定するために、各々のラインに沿って、イメージ及び更なるイメージを解析する。
【００１８】
イメージは、ブラーを含み、更なるイメージほどシャープでない。更なるイメージは、例えば、イメージより少ないブラーを有する、又は、全くブラーを有さない。両方のイメージは、ボディの興味の対象周辺の領域についてである。両方のイメージは、正確に同じ領域を示す必要はないが、重要であることは、両方のイメージが、興味の対象を示すことである。興味の対象は、調査されているボディ及び興味の対象の特定の特徴を決定するために、記録されるイメージの一部である。
【００１９】
なぜなら、更なるイメージは、イメージよりも、興味の対象の実形状をより正確に示すので、各々のラインに沿って両方のイメージを比較することにより、決定サブシステムは、各々のラインに沿ったブラーの特性の値を、はるかに良好に正確に決定することができる。興味の対象の実形状を知ること無しで、ブラーの値は、各々のラインのブラーの特性をランク付けするために、単に使用され得る。各々のラインに沿った更なるイメージ及びイメージを解析することにより、値は、ブラーの特性の実際の値に、より結びついている。特性の値は、主に、イメージのブラーと更なるイメージのブラーとの間の差に主に関係している。特に、もし更なるイメージが実質的にブラーがないなら、ブラーの特性は、ブラーのない理想的なイメージと比較した、イメージのブラーの総量を表す。
【００２０】
本発明の第１の様態に係るシステムの一実施形態において、第１の方向でのブラーの特性の値が得られる。値を知ることは、イメージをより良好に解明するために重要であり得る。
【００２１】
（複数の）ラインが興味の対象と交差する実施形態において、複数のラインは、興味の対象内の共通のポイントで互いに交差する。興味の対象の種々の部分を通り、ラインのより良い分布をもたらすので、共通のポイントを有することは有利である。別の実施形態において、興味の対象内の共通のポイントは、興味の対象の質量中心である。もし共通のポイントが質量中心であるなら、ラインが興味の対象の境界を横断するポイントは、興味の対象の外側表面に亘ってより均一に分布されるであろう。別の実施形態において、ラインが興味の対象を交差する種々の角度は、均一に分布される。したがって、ラインの方向は、興味の対象のスペースを通って、均一に分布される。ブラーの特性の値の良好な概観は、ラインの方向を均一に分布させることによって、得られうる。より多くのラインが使用されればされるほど、ブラーの特性の値の概観はより正確になる。
【００２２】
一実施形態において、第１の方向を得るための取得サブシステムは、主たる（ｐｒｉｎｃｉｐａｌ）ブラー方向決定（ｂｌｕｒ−ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ−ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ）サブシステム及び主たるブラー値決定（ｂｌｕｒ  ｖａｌｕｅ−ｄｅｔｅｒｍｉｎｉｎｇ）サブシステムを含む。主たるブラー方向決定サブシステムは、主たる（複数の）ブラー方向と呼ばれる、ブラーの特性の主たる（複数の）ブラー方向を決定する役目を果たす。主たるブラー値決定サブシステムは、主たる（複数の）ブラー方向の少なくとも１つにおいて、ブラーの特性の値を決定する役目を果たす。
【００２３】
定義によれば、第１の主たるブラー方向として参照される、主たる（複数の）方向の１つは、ブラーの特性が最大である方向である。もし、方法が２次元イメージで使用されるなら、第２の主たるブラー方向は、第１の方向に直角であり、しばしば、ブラーの特性が最小である方向である。３次元イメージにおいて、第１の主たるブラー方向は、ブラーの特性が最大である、方向である。第２の主たるブラー方向は、ブラーの特性が最大である、第１の主たるブラー方向に垂直な方向の１つである。第３の主たるブラー方向は、第１の主たるブラー方向に垂直であり、第２の主たるブラー方向に垂直である。第３の主たるブラー方向は、しばしば、ブラーの特性が最小である方向である。
【００２４】
ブラーの特性の主たる方向を知ることは、それらは、ブラーについてのより詳細な情報を供するので、重要である。より詳細な情報は、ブラーの特性の第１の主要なブラー方向における、最大値に関して、及び、ブラーの特性の第２又は第３の主たるブラー方向における最小値に関して、イメージから得られた特性の補正を許す。イメージから引き出される又はイメージ内で測定される値が、ボディ内の興味の対象の実際の条件に、より対応するよう、ブラーについてのより詳細な情報は、医療用イメージの解釈を高め得る。より詳細な情報は、イメージ処理を実行するシステムの使用者、例えば、核医師又は医療関係者、によって使用され得る、又は、より詳細な情報は、医療用イメージを処理する別の方法によって、又は医療用イメージを処理するシステムによって、使用され得る。
【００２５】
更なる実施形態において、主たるブラー方向決定システムは、テンソル
【００２６】
【数１】
0005632920.tif 000002
を計算するよう構成され、ｉは興味の対象と交差する複数のラインの１つの添え字（ｉｎｄｅｘ）であり、ｎはラインの数であり、
【００２７】
【数２】
0005632920.tif 000003
は、ｉ番目のラインの方向を表すベクトルであり、ｆｉはｉ番目のライン上のブラーの特性の値であり、
【００２８】
【数３】
0005632920.tif 000004
は、ｆｉ及び
【００２９】
【数４】
0005632920.tif 000005
の積に関する転置操作である。
【００３０】
与えられた式を使用してテンソルＴを計算することは、比較的単純なベクトル及び行列の操作だけを必要とする。これらの操作の複数の非常に効率的な手段は、ソフトウェア及びハードウェアで存在する。テンソルＴの固有ベクトルを得るために、たくさんの効率的な手段が同様に利用可能である。したがって、主たるブラー方向が効率的に計算され得、ソフトウェア又はハードウェアで効率的に手段され得る。
【００３１】
一実施形態において、主たるブラー値決定システムは、テンソルＴの固有値を計算するよう構成される。固有値は、ブラーの特性に関する値である。特定の実施形態において、各々の固有値の平方根は、各々の主たるブラー方向における、ブラーのブラー幅である。固有値を得ることは、従来の効率的な手段によってなされても良い。
【００３２】
一実施形態において、ブラーの特性は、ブラー幅である。ブラー幅は、ブラーを特徴付けるものに関して、広く受け入れられた特性である。科学者、核医師及び例えば医療関係者は、その特性を理解し、そのような値を、ブラーの影響を受けるイメージをより良く解釈するために、使用することができる。
【００３３】
別の実施形態において、ブラー幅は、ガウス分布であるブラー関数の半値全幅によって定義される。ブラーは、ガウス分布であるブラー関数によって最良に特徴付けられる。ガウス分布は、ブラーの良好な統計的記述である。半値全幅（ＦＷＨＭ）は、特定のガウス分布を特徴付ける良く知られたパラメータであり、したがって、ブラー幅を特徴付ける。ＦＷＨＭは、最大値の半分である値での分布の幅である。別の実施形態において、ガウス分布のシグマ（σ）が、ブラーを述べるためのパラメータとして使用される。
【００３４】
一実施形態において、決定サブシステムは、強度プロファイル決定サブシステム及び値決定サブシステムを含む。強度プロファイル決定サブシステムは、複数のラインの各々のライン上のブラーの特性の値を決定する役目を果たし、イメージ内の第１強度プロファイル及び更なるイメージ内の第２強度プロファイルを、複数のラインの各々１つに沿って、決定するステップを含む。強度プロファイル決定サブシステムは、複数のラインの各々のライン上のブラーの特性の値を決定するのに適切である。特定のライン上のブラーの特性の値は、特定のラインに沿った第１の強度プロファイルと、第２の強度プロファイルに対する、ブラーの特性の各々の値を有するブラー分布の適用結果（ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ）との間に実質的に良好な適合をもたらす、ブラーの特性の特定の値である。
【００３５】
強度分布決定サブシステムは、イメージ及び更なるイメージ内で有効な（ａｖａｉｌａｂｌｅ）次元の数を低減する情報を得る。強度プロファイルは、ライン上の位置である、１つの変数を有する関数と見なされても良い。解決される、より単純な問題をもたらすので、次元の数を減らすことは有利である。強度プロファイル中における次元の低い数は、最高水準の異方性のブラー分布における、自由変数の数よりも少なく、また、１つだけの自由変数を有する関数である、ブラー分布の使用を許す。結果として、効率的なアルゴリズムが、ブラー分布を、第２の強度プロファイルへと適用するために、かつ、ブラー分布の良好な適合を見つけるために、使用され得る。
【００３６】
更なる実施形態において、値決定サブシステムは、複数のラインの、個々各々のラインに関する一連の作動を実行するために配置される。一連の作用は、複数のブラー分布を選択することで始まり、ブラーの特性の値は、複数のブラー分布の各々１つで異なる。その後、作動は、複数のブラー分布の各々のブラー分布を、各々のラインの第２の強度プロファイルでコンボリューションし、各々のコンボリューション結果に関して、コンボリューション結果が、どれくらい、各々のライン上の第１の強度プロファイルに適合するかを決定することを続ける。最後に、値決定サブシステムは、複数のラインの個々各々のラインに関して、コンボリューション結果が、各々のライン上の第１の強度プロファイルに最も適合する、ブラーの特性の値を選択する。
【００３７】
値決定サブシステムは、各々のラインの異なるブラー分布の各々１つが試され、最も適合する１つが選択される、効果的なサーチアルゴリズムを実行するよう構成される。最善の適合は、各々のライン上のブラーの特性の値であり、許容誤差内の、ブラーの特性に関する値を供給する。許容誤差は、より多くブラー分布をコンボリューションすることにより低減され得る。しかしながら、より多くのブラー分布をコンボリューションすることにより、より多くの計算時間が使用される。したがって、システムは、より良好な正確さとより短い処理時間との間で、柔軟に選択し得る。
【００３８】
一実施形態において、イメージは、ポジトロン放出断層撮影（ＰＥＴ）スキャナによって得られた興味の対象のイメージである。更なる実施形態において、更なるイメージは、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャナによって得られた興味の対象のイメージである。他のイメージスキャニング技術が同様に使用され得るとういことが言及されるべきである。本発明は、イメージがブラーの影響下にあり、更なるイメージが、イメージよりもよりシャープなイメージであるという事実に基づいている。ブラーの影響を受けるイメージと、イメージよりもよりシャープな更なるイメージと、をもたらすイメージ取得技術の全てのペアが、イメージ及び更なるイメージを得るために使用され得る。
【００３９】
他の実施形態において、更なるレシーバは、興味の対象が、更なるイメージ内でシャープにイメージ化されるように、イメージ取得システムによって得られたイメージよりも、よりシャープな興味の対象のイメージを取得し、興味の対象のシャープなモデルを得るために、よりシャープなイメージをセグメント化し、興味の対象のシャープなモデルに基づいて更なるイメージを生成する、よう構成される。よりシャープなイメージは、ＣＴスキャナから受信しても良い。よりシャープなイメージ又はＣＴイメージをセグメント化することは、ＣＴイメージ又はよりシャープなイメージ内の対象の２次元又は３次元形状モデルを得るために使用され得る従来の技術である。シャープなモデルは、興味の対象の形状及びサイズを正確に示すので、興味の対象のシャープなモデルを有することは利点である。イメージ内の種々の方向でのブラーの量を決定するために、興味の対象の正確な形状についてのいくらかの情報が必要とされる。それによって、当業者は、対象がどれくらいブラー無しでイメージ化されているであろうかを知ることができ、したがって、イメージが影響を受けるブラーの量が決定され得るので。
興味の対象のシャープなモデルに基づく更なるイメージの生成は、イメージングが理想的である場合、どのように興味の対象がイメージ化されているであろうかを示す、即ちブラー無しでの、イメージの生成である。したがって、更なるイメージは、イメージに影響を及ぼすブラーの総量を決定する良好な基準である。
【００４０】
他の実施形態において、更なるレシーバは、数学的な形状モデルを、イメージ内でイメージ化されたような興味の対象と適合し、適合された興味の対象の数学的な形状モデルに基づいて、更なるイメージを生成するよう構成され、適合された数学的な形状モデルは、更なるイメージ内でシャープにイメージ化される。例えば、コンピュータ断層撮影スキャナを用いて、比較的シャープな、興味の対象の更なるイメージを得ることは、常に可能であるとは限らない。特に、イメージがデータ格納システムから受信されるとき、スキャンされた人は、スキャニング技術によって別のイメージを得ることはもはやできない。もし、人がまだ対応可能で、イメージが過去に得られたなら、興味の対象は、ほぼ確実に、イメージが得られた時点での興味の対象は別の条件にある。興味の対象の形状及びサイズの推定は、そのような状況において役に立つかもしれない。イメージはボケるが、イメージはまだ、興味のある対象についての情報を含む。複数のタイプの興味の対象に関して、ある形状が、イメージ内でどれくらいボケて見えるかは、正確に知られている。例えば、腫瘍の数学モデルが入手でき、研究に基づいて、あるタイプの腫瘍が、ブラーの影響下で、イメージ内にどのようにイメージ化されるかは、完全に良く知られている。数学モデルを、イメージ内の興味の対象に関する情報と適合させることは、ある正確性の精度内で、興味の対象の形状の合理的で良好な推定をもたらす。前に議論されたように、興味の対象の形状及びサイズを知ることは、興味の対象と交差しているラインに関して、ブラーの特性の値の正確な決定をもたらす。ブラーの特性に関するより正確な値の結果として、本発明の方法の最終結果はより正確である。
【００４１】
一実施形態において、システムは更に、イメージ内の興味の対象に関連する値を測定する、測定サブシステムを含み、主たるブラー方向の少なくとも１つに基づいて測定された値及び前記主たるブラー方向の少なくとも１つにおけるブラーの特性の各々の値を補正する、補正サブシステムを含む。特性に関する各々の値を含む、ブラーの特性の主たる方向を知ることは、ブラーの効果がどれくらい多くイメージ内にあるかが推定され得る情報を供する。例えば、興味の対象の質量中心内又はそれに近くでのピクセル又はボクセルの強度が測定されるなら、かつ、特定の方向における、最大のブラー幅の値が知られているなら、人は、例えば、予め定義されたテーブルから、測定された強度が補正されなければならない補正因子を得ることができる。したがって、核医師又は医療関係者は、イメージからより信頼できる情報を得ることができる。
【００４２】
更なる実施形態において、システムは、主たるブラー方向の少なくとも１つで、各々の値を有するブラーの特性を有する、ブラー分布の使用によって、イメージの少なくとも一部をシャープ化する、シャープ化サブシステムを含んでも良い。システムは更に、イメージから、主たるブラー方向の少なくとも１つに沿った、主たる強度プロファイルを得る、主たる強度プロファイルサブシステムを含んでも良い。システムは更に、イメージ及び／又は更なるイメージを変換する（ｔｒａｎｓｆｏｒｍ）、変換サブシステムを含んでも良く、主たるブラー方向は、変形されたイメージ又は変形された複数のイメージ内の座標系の軸を変換する。さらに、システムは、イメージのシャープ化された部分を記憶する並びに／又は主たる強度プロファイルを記憶する並びに／又は変換されたイメージ及び／若しくは変換された更なるイメージを記憶する、データストレージを含んでも良い。更なる実施形態において、システムは、イメージのシャープ化された部分を提示する並びに／又は主たる強度プロファイルを提示する並びに／又は変換されたイメージ及び／若しくは変形された更なるイメージを提示する、提示サブシステムを含んでも良い。
【００４３】
核医師及び医療関係者は、興味の対象を通るラインに沿った強度曲線が示される、強度プロファイルの精査に基づいて、興味の対象の調査に慣れている。これらのプロファイルは、一般的に、イメージの軸に平行な又は興味の対象を含むボディの軸に平行な方向に関して作り出される。しかしながら、使用者が、ブラーの特性が最大である方向での及びブラーの特性が最小である方向での、強度プロファイルを精査することが、よりずっと重要である。核医師及び／又は医療関係者は、強度プロファイルの組をより正確に解釈できるように、最悪の場合の強度プロファイルを知らなければならない。
【００４４】
イメージの一部をよりシャープにさせることは、デブラーリング（ｄｅ−ｂｌｕｒｒｉｎｇ）と呼ばれる。イメージ記録の間、ブラーが取り込まれた。だから、デブラーリングはその反対である。結果は、イメージの一部が、もし、イメージ記録ステップの間ブラーが取り込まれなかった場合、そのイメージが見えていたであろうことを示す、イメージである。シャープ化された部分は、ボディの部分の実情権と一致するボディの一部をより良好に示す。さらに、イメージのシャープ化された部分における、ピクセル又はボクセルの強度値は、理想の場合において、ピクセル又はボクセルが有するであろう強度値に近い又は等しい。したがって、シャープ化されたイメージから得られた情報は、イメージから得られた情報よりもより信頼性がある。
【００４５】
核医師及び医療関係者といった医療用イメージの使用者は、しばしば、例えば、イメージの座標系又はボディの軸によって形成された仮の座標系である、特定の座標系でイメージを見る。核医師又は医療関係者は、しばしば、例えばボリュームイメージのスライスを見る。そして、スライスは、一般的に、座標系の軸に平行である。したがって、もし、イメージ及び／又は更なるイメージが変換され、主たるブラー方向が座標系を形成するなら、変換されたイメージ及び／又は第２の変換されたイメージは、核医師又は医療関係者による使用のために準備される。
【００４６】
本発明の第２及び第３の様態によると、医療用イメージ取得装置及び医療用ワークステーション、前記システムを含む両方、が供される。医療用イメージ取得装置及び医療用ワークステーションは、本発明の第１の様態に係るシステムと同じ効果を供する。
【００４７】
本発明の第４の様態によると、イメージ内のブラーの特性を決定する方法が供される。方法は、ボディの興味の対象のイメージを受信するステップを含み、イメージはブラーを含む。方法内に含まれる更なるステップは、種々の角度で興味の対象と交差する、したがって、種々の方向で伸びる、複数のラインの各々のライン上の、イメージ内のブラーの特性の値を決定するステップであり、決定は、各々のラインに沿ってイメージを解析することを含む。方法は更に、種々の方向で伸びる各々の複数のライン上の、決定された複数の値に基づいて、ブラーの特性の値が最大である、第１の方向を得るステップを含む。本発明の第２の様態に係る方法は、本発明の第１の様態と係るシステムと同じ効果を供する。
【００４８】
本発明の第５の様態によると、処理システムに前記方法を実行させる命令を含む、コンピュータプログラムが供される。コンピュータプログラムは、本発明の第１の様態に係るシステムと同じ効果を供する。
【００４９】
本発明のこれら及び他の様態は、この後に述べられる実施形態から明らかになり、かつ、それを参照して明らかになるであろう。
【００５０】
本発明の上述された実施形態、実施及び／又は様態は、有益であると見なされる如何なる方法で結合され得るということが、当業者によって理解されるであろう。
【００５１】
システムの修正及び変更、したがって、述べられたシステムの修正及び変更に対応する、方法のそれらは、本説明に基づいて、当業者が実行することができる。
【００５２】
当業者は、方法が、制限されないが、標準Ｘ線イメージング、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、核磁気共鳴画像（ＭＲＩ）、超音波（ＵＳ）、ポジトロン放出断層撮影（ＰＥＴ）、単一光子放出断層撮影（ＳＰＥＣＴ）及び核医学（ＮＭ）といった種々の取得様式によって取得された、例えば、２次元（２−Ｄ）、３次元（３−Ｄ）又は４次元（４−Ｄ）イメージである、多次元イメージデータに適用されうるということを理解するであろう。
【００５３】
図面において：
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】図１は、ブラーの特性の主たるブラー方向を決定するシステムを概略的に示す。
【図２ａ】図２ａは、第１のイメージ及び第２のイメージを概略的に示す。
【図２ｂ】図２ｂは、興味の対象を交差する第１のライン上の２つの強度プロファイルと、興味の対象を交差する第２のライン上の２つの強度プロファイルと、を概略的に示す。
【図３ａ】図３ａは、コンピュータ断層撮影スキャナによって得られたイメージの区分け及びシャープなイメージの生成を概略的に示す。
【図３ｂ】図３ｂは、興味の対象を交差する第１のライン上の２つの強度プロファイルを概略的に示す。
【図４ａ】図４ａは、ポジトロン放出断層撮影スキャナによって得られた主要のイメージを概略的に示す。
【図４ｂ】図４ｂは、主たるブラー方向に沿ったイメージの３つの強度プロファイルを概略的に示す。
【図５】図５は、本発明の第２の様態に係る方法をフローチャートで概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００５５】
異なる図面で同じ参照番号によって表示された事項は、同じ構造的特徴及び同じ機能を有する又は同じ信号であるということが理解されるべきである。もし、そのような事項の機能及び／又は構造が説明されるなら、詳細説明において、それらの繰り返された説明は必要ない。
【００５６】
第１の実施形態が図１で示される。
【００５７】
図１は、本発明のシステム１００を概略的に示す。システム１００は、ＰＥＴイメージ内のブラーの特性を調査することができる。システム１００は、第１のレシーバ１０２、任意の第２のレシーバ１０４、決定サブシステム１２２及び取得サブシステム１２６を含む。一実施形態において、決定サブシステム１２２は、強度プロファイル決定サブシステム１２２及び値決定サブシステム１２０を含む。一実施形態において、取得サブシステム１２６は、主たるブラー方向決定サブシステム１１４及び主たるブラー値決定サブシステム１２４を含んでも良い。システム１００の他の実施形態において、システム１００は更に、測定サブシステム１１６及び補正サブシステム１１８を含む。システム１００の他の実施形態において、システムは更に、シャープ化サブシステム１３２及び／又は主たる強度プロファイルサブシステム１２８及び／又は変換サブシステム１３０及び／又はデータストレージ１３６及び／又は提示サブシステム１３４を含む。図１は更に、ポジトロン放出断層撮影（ＰＥＴ）スキャナ１０６、外部データストレージ１０８及びコンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャナ１１０を示す。ＰＥＴスキャナ１０６、外部データストレージ１０８及びＣＴスキャナ１１０は、システム１００の一部ではない。
【００５８】
第１のレシーバ１０２は、ＰＥＴイメージを受信する。ＰＥＴイメージは、ボディのある領域の２次元イメージ又は３次元イメージであり、ポジトロン放出断層撮影（ＰＥＴ）スキャン１０６によって得られる。ＰＥＴイメージは、長いＰＥＴイメージ記録時間により、ブラーの影響を受ける。第１のレシーバ１０２は、ＰＥＴスキャナ１０６によるＰＥＴイメージの構築の後すぐに、ＰＥＴイメージを受信しても良い。他の実施形態において、ＰＥＴイメージは、ＰＥＴスキャナ１０６によるＰＥＴイメージの構築のあとに、ＰＥＴイメージが格納された、外部データストレージシステム１０８から受信される。ＰＥＴイメージは、システム１００の使用者が興味のある、少なくとも１つの対象を示す。興味の対象は、例えば、人の肺内の腫瘍であり、システム１００の使用者は、腫瘍を悪性又は良性に分類するよう、システム１００を使用する。
【００５９】
第２のレシーバ１０４は、ＣＴイメージを受信する。ＣＴイメージは、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャナ１１０によって得られ、ＰＥＴイメージ内にイメージ化される、ボディの領域と同じボディの同じ領域のイメージである。しかしながら、領域は、同一である必要はない；重要なことは、ボディの興味のある部分が、両方のイメージ内に存在しているということである。ＣＴスキャナ１１０は、ＣＴイメージ記録が、ＰＥＴスキャンを得るために使用されるような、同じスキャニングセッションで起こるように、ＰＥＴスキャナ１０６一体化されても良い。しかしながら、他の実施形態において、単独のＣＴスキャニングセッション及び単独のＰＥＴスキャニングセッションが、各々、ＣＴイメージ及びＰＥＴイメージを作り出すように使用され、スキャニングセッションの結果は、拡大縮小、回転及び／又は移動され、興味のある同じ領域が、ＰＥＴイメージ及びＣＴイメージ内でイメージ化される。
【００６０】
ＣＴイメージは、ＣＴイメージを記録する後すぐに受信されても良く、外部データストレージ１０８から受信されても良い。ボディのスライスあたりの記録時間が、ＣＴスキャニングは比較的短く、ＰＥＴスキャニングは比較的長いので、一般的に、ＣＴイメージは、ＰＥＴイメージよりも、ずっとシャープである。結果として、ボディ又はボディの一部の移動は、ＰＥＴスキャナ１０６によって得られたイメージの品質に不利に影響を及ぼす。特に、ＰＥＴスキャナ１０６は、人の肺の１つのイメージを記録するために使用され、呼吸運動は、多くのブラーを導入するであろう。肺の近くに位置される他の器官、例えば、肝臓、がそれに応じて移動する。
【００６１】
第１のレシーバ１０２による受信イメージは、ブラーの影響を受けるイメージであるということが言及されるべきである。ＰＥＴイメージだけがブラーの影響下にある訳ではない。他のスキャニング又はイメージング技術もまた、興味の対象のボケイメージを作り出し得る。ＣＴスキャナによって受信したイメージは、ＰＥＴイメージよりも、よりシャープなイメージである。ＣＴイメージだけがＰＥＴイメージよりもシャープであるという訳ではない。他のスキャニング又はイメージ取得技術も、同様に、興味の対象のよりシャープなイメージを作り出し得る。
【００６２】
任意に実施形態において、第２のレシーバ１０４は、興味の対象のシャープなモデルを得るために、かつ、シャープなモデルの基づく第３のイメージを作り出すために、ＣＴイメージをセグメント化するよう構成される。ＣＴイメージのセグメント化は、ＣＴイメージ内の１つ以上の対象に関して、２次元又は３次元の形状モデルが作り出されるということを意味する。ＣＴイメージのセグメント化は、従来技術であり、しばしば、境界検出に基づく。ＣＴイメージは、一般的に、比較的シャープなイメージであり、対象の境界は、１つの強度値の別の強度値への変遷から検出され得る。興味の対象の形状モデルは、性格に、現実の興味の対象を示し、興味の対象のサイズ、ボディの方向性（ｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ）、興味の対象の正確な形状を明確に示す。
【００６３】
第２のレシーバ１０４は、この任意の実施形態において、更に、ＣＴイメージ及びＰＥＴイメージによってイメージ化されたボディの領域の第３のイメージを作り出すように構成され得る。第３のイメージは、ＰＥＴイメージよりも、よりシャープなイメージであり、ＣＴイメージのセグメント化の結果に基づいて作り出される。少なくとも興味の対象は、第３のイメージでシャープにイメージ化される。非常に鮮やかなピクセル又はボクセルが作り出され得る。もし、そのピクセル又はボクセルが、興味の対象の形状モデル内に完全にあるなら。もしピクセル又はボクセルが、形状モデルの外側に完全に配置されるなら、ピクセル又はボクセルは、低い強度を取得し得る。また、ピクセル又はボクセルは、興味の対象の形状モデルの内側に配置されるピクセル又はボクセルの部分と、興味の対象の形状モデルの外側に配置されるピクセル又はボクセルの部分との比に関連する明るさを受信しても良い。
【００６４】
決定サブシステム１２２は、各種角度で興味の対象と交差する複数のラインの各々のラインに沿った強度プロファイルを決定する。したがって、ラインの各々の１つは、別の方向を示す。一実施形態において、興味の対象と交差するラインは、興味の対象の質量中心を通る。一実施形態において、興味の対象が交差される角度は、均一に分布される。
【００６５】
任意の実施形態において、決定サブシステム１２２は、各々のラインに関して、第１の強度プロファイルと第２の強度プロファイルとを決定する、強度プロファイル決定サブシステム１１２を含む。第１の強度プロファイルは、各々のラインに沿ったＰＥＴイメージの強度分布を示す。第２の強度プロファイルは、もし、第２のレシーバ１０４が、第３のイメージを作り出さないなら、各々のラインに沿った、ＣＴイメージの強度分布を示し、第２の強度プロファイルは、もし、第２のレシーバが第３のイメージを作り出したなら、第３のイメージ内の各々のラインに沿った、強度分布を示す。ラインは、イメージ内のピクセル又はボクセルと交差する。これらのピクセル又はボクセルの強度は、強度プロファイルをもたらすライン上のピクセル又はボクセルの位置に関する強度を、供する。
【００６６】
任意の実施形態において、決定サブシステム１２２は、複数のラインの各々のライン上で、第１強度プロファイルと、第２強度プロファイルに適用されたブラー分布と、の間の実質的に良好な適合をもたらす、ブラーの特性の値を決定する、値決定サブシステム１２０を含む。ブラー分布は、ブラーの特性の各々の値を有する。
【００６７】
任意の実施形態において、値決定サブシステム１２０は、複数のブラー分布を選択するよう構成され、ブラーの特性の値は、ブラー分布の各々の１つで異なる。値決定サブシステム１２０は更に、複数のラインの各々のラインの各々の１つに関して、一連のアクションを実行するよう構成される。一連のアクションは、複数のブラー分布を選択し、ブラーの特性の値は、複数のブラー分布の各々１つで異なる。続いて、複数のブラー分布の各々のブラー分布は、各々のラインの第２の強度プロファイルでコンボリューションされる。各々のコンボリューション結果に関して、コンボリューション結果が、各々のラインの第１の強度プロファイルと、どれくらい適合するかが決定される。最後に、各々のラインに関して、コンボリューション結果が、各々のラインの第１の強度プロファイルに最も適合する、ブラーの特性の値が選択される。したがって、結果は、複数のラインの個々各々のラインに関して、ＰＥＴイメージがブラーにどの程度影響を受けるかが知られるということである。
【００６８】
分布のブラー幅を定義することに関して、種々の特徴付ける値及び種々のタイプの分布が使用され得る。通常、使用される分布は、ブラー幅が、半値全幅（ＦＷＨＭ）によって定義され得る、ブラーに関するガウス分布である。
【００６９】
取得サブシステム１２６は、ブラー幅が最大である方向を取得する。方向は、見受けられた他の全てのブラー幅よりも大きい、最大のブラーが見受けられた、複数のラインの方向の１つであり得る。例えば、複数のラインの種々の方向での、各々のブラー幅を有するブラー分布を推定することによる、方向を見つけるための他の技術が使用されても良い。推定されたブラー分布は、１つ以上の方向で最大のブラー幅を有し、前記方向の１つが、その方向として選択される。
【００７０】
任意の実施形態において、取得サブシステム１２６は、複数のラインの各々のライン上の、決定されたブラー特性に基づいて、主たるブラー方向を決定する、主たるブラー方向決定サブシステム１１４を含んでも良い。取得サブシステム１２６は更に、主たるブラー方向の少なくとも１つで、ブラーの特性の値を、決定する、ブラー値決定サブシステム１２４を含んでも良い。
【００７１】
主たるブラー方向決定サブシステム１１４は、次の式に基づくテンソルを計算するよう構成され得る：
【００７２】
【数５】
0005632920.tif 000006
式中、ｉは興味の対象と交差する複数のラインの１つのラインの添え字（ｉｎｄｅｘ）であり、ｎはラインの数であり、
【００７３】
【数６】
0005632920.tif 000007
は、ｉ番目のラインの方向を表すベクトルであり、ｆｉはｉ番目のライン上のブラーの特性の値であり、
【００７４】
【数７】
0005632920.tif 000008
は、ｆｉ及び
【００７５】
【数８】
0005632920.tif 000009
の積に関する転置操作である。
【００７６】
主たるブラー方向決定サブシステム１１４は更に、テンソルＴの固有ベクトルを計算するよう構成される。テンソルＴの固有ベクトルは、所謂（ｓｏ−ｔｅｒｍｅｄ）、ブラー幅の主たる方向である。もし、方法が、ボリュームイメージに適用されるなら、３つの固有ベクトルが得られる。第１の主たるブラー方向は、全体の最大のブラー幅の方向である。第２の主たるブラー方向は、第１の主たるブラー方向に垂直な方向であり、第２の主たるブラー方向は、第１の主たるブラー方向に垂直な全ての方向の最大のブラー幅を有する。第３の主たるブラー方向は、第１の主たるブラー方向及び第２の主たるブラー方向に垂直であり、しばしば、ブラー幅が最小である方向である。
【００７７】
主たるブラー値決定サブシステム１２４は、テンソルＴの固有値を計算するよう構成されても良い。各々の固有値は、１つの固有ベクトルに属し、したがって１つの主たるブラー方向に属する。固有値の平方根は、ブラーの幅に関する値である。
【００７８】
取得サブシステム１２６によって取得された情報は、ＰＥＴイメージを解明するために、例えば、ＰＥＴイメージから得られたブラーの最大量に関する値を補正するために、核医師又は医療関係者によって使用され得る。
【００７９】
任意の実施形態において、システム１００は、シャープ化サブシステム１３２、主たる強度プロファイルサブシステム１２８、又は変換サブシステム１３０によって、ＰＥＴイメージ及び／又はＣＴイメージから特定の情報を得る。特定の情報は、システムの使用者に、提示サブシステム１３４上に提示される。他の実施形態において、得られた特定の情報は、データストレージ１３６内に格納される。
【００８０】
シャープ化サブシステム１３２は、ブラー分布を有するＰＥＴイメージをデコンボリューションすることにより、ＰＥＴイメージの少なくとも一部を、よりシャープにさせる。ブラー分布は、異方性の分布であり、主たるブラー奉公の少なくとも１つにおいて、各々の値を有するブラーの特性を有する。ＰＥＴイメージのシャープ化された部分は、システム１００のユーザーに、提示サブシステム１３４によって提示される。デコンボリューションの結果は、興味の対象の質量中心に近いピクセル又はボクセルのグレーレベルが、ブラーを相殺し、それらの強度が、興味の対象の物理的条件に基づいて予想された強度に近くなる又は等しくなる。
【００８１】
主たる強度プロファイルサブシステム１２８は、主たるブラー方向の各々の奉公に沿った主たる強度プロファイルを得る。複数の主たる強度プロファイルは、ＰＥＴイメージから取得されても良く、及び／又は、複数の強度プロファイルは、ＣＴイメージから取得されても良い。主たる強度プロファイルは、使用者が、主たるブラー方向に沿って、強度プロファイルを調査できるように、提示サブシステム１３４によって提示される。
【００８２】
変換サブシステム１３０は、主たるブラー方向が、ＰＥＴイメージ及び／又はＣＴイメージの座標系の軸になるように、ＰＥＴイメージ及び／又はＣＴイメージを変換する。変換されたイメージ又は変換された（複数の）イメージは、提示サブシステム１３４によって、システム１００の使用者に提示される。他の実施形態において、変換されたイメージは、データストレージ１３６内に格納される。
【００８３】
任意の実施形態において、システム１００は、ＰＥＴイメージ内の興味の対象に関連する値を測定する、測定サブシステム１１６と、主たるブラー方向の少なくとも１つ及び各々の主たるブラー値に基づいて、測定された値を補正する、補正サブシステム１１８と、を含む。測定された値は、興味の対象の質量中心に近いピクセル又はボクセルの強度値になり得る。この強度値は、主たるブラー方向の１つ及び各々の主たる奉公のブラーの特性の値に基づいて、ブラーに関して補正され得る。補正因子を有する標準テーブルは、特定の方向でのブラーの最大量及び別の方向でのブラーの最小量に基づいて、測定された強度を補正するために使用され得る。測定の補正された値は、提示サブシステム１３４で、システムの使用者に提示されても良く、データストレージ１３６内に格納されても良い。
【００８４】
図２ａは、左に、ボディのある領域、例えば、人の肺の１つの又は人の肝臓のある領域、のＣＴイメージ２０２を示す。ＣＴイメージは、複合型コンピュータ断層撮影／ポジトロン放出断層撮影（ＣＴ／ＰＥＴ）スキャナのＣＴスキャナによって得られるイメージである。ＣＴ／ＰＥＴスキャナは、コンピュータ断層撮影技術によって及びポジトロン放出断層撮影技術によって、ボディの領域をイメージ化する。図２ａで示されるＣＴイメージ２０２は、２次元イメージである。しかしながら、本発明に係るシステムは、同様にボリュームイメージに関して使用されても良い。
【００８５】
ＣＴイメージ２０２は、腫瘍であるかもしれない、４つの対象を示す。２つのライン２０６、２０８は、対象２１２と交差する。ＣＴイメージ２０２において、更なる対象２１０が示される。図２ａは更に、ＣＴイメージ２０２としてボディの同じ領域の記録である、ＰＥＴイメージ２０４を示す。ＰＥＴイメージは、複合型ＣＴ／ＰＥＴスキャナのポジトロン放出断層撮影スキャナによって得られる。ブラーの結果、ＰＥＴイメージ２０４は、ＣＴイメージ２０２ほどシャープでない。ＰＥＴイメージ２０４は、同様に、複数の対象を示す。対象２１８は、ＣＴイメージ２０２の対象２１０に対応し、対象２２０は、ＣＴイメージ２０２の対象２１２に対応する。ライン２１４の方向は、ライン２０６の方向に対応し、ライン２１６の方向は、ライン２０８の方向に対応する。ＰＥＴイメージにおいて、対象２２０に交差する、２つのライン２１４、２１６が同様に描かれる。
【００８６】
ＣＴイメージにおいて示されたような対象２１０は、比較的大きい。比較的小さい対象２１２は、調査された興味の対象２１２である。もし、興味の対象２１２が腫瘍であるなら、興味の対象は、腫瘍が悪性である又は良性であるかどうかを決定するために、核医師又は医療関係者によって調査される。腫瘍が悪性であるか良性であるかを決定するために、腫瘍のサイズ及び標準摂取率（ＳＵＶ）が重要である。ＳＵＶは、ＰＥＴイメージで示される、規格化した強度値である。ＣＴイメージ２０２は、腫瘍のサイズを測定するために使用される。腫瘍のＳＵＶ値は、対象２２０の質量中心内の又はそれに近いピクセルの強度を測定することにより、ＰＥＴイメージ２０４内で見つけられる。
【００８７】
図２ａで見受けられ得るように、ＰＥＴイメージ２０４は、ＣＴイメージ２０２ほどシャープでなく、垂直方向にブラーを有する。ブラーの結果として、より小さい対象は、より大きい対象よりも、ＰＥＴイメージ２０４内において、より低い強度を有する。例えば、対象２１２は、対象２２０の中心でグレーのピクセルを有する一方で、対象２１８は、中心で白のピクセルを有する。少なくとも、ＰＥＴイメージ２０４内の対象２２０の強度は、ブラーの結果として低減される；更に対象２２０は、対象２１８ほど悪性でない腫瘍であるということが起こり得る。ＣＴイメージ２０２において明確に目に見える対象２１３は、ＰＥＴイメージ２０４において、複数の暗いグレーのピクセル２２１として見えるだけである。これは、ブラー効果が、非常に小さい対象上に、どれくらい実在し得るかということを示す。ブラーのこの効果は、非常に小さい対象の中央に近いピクセルのＳＵＢの過小評価をもたらす。
【００８８】
図２ｂは、左側に、２つの強度曲線２２２、２２４を示し、右側に、２つの強度曲線２３０、２３２を示す。ｙ軸２２６は、ＣＴイメージ２０２又はＰＥＴイメージ２０４内でイメージ化されるときの、強度ｉの値を示す。ｘ軸２２８は、ライン２０８又は２１６上の距離ｄを示す。曲線２２２は、ＣＴイメージ２０２内のライン２０８に沿った強度プロファイルである。曲線２２４は、ＰＥＴイメージ２０４内のライン２１６に沿った強度プロファイルである。左側の強度プロファイル２２２、２２４は、興味の対象と交差するラインであり、両方のラインが、対象を通る同じ経路をたどる、ライン２０８、２１６に関して作り出される。
【００８９】
図２ｂの右側に、２つの他の強度プロファイルが示される。曲線２３０は、ＣＴイメージ２０２内のライン２０６に沿った強度プロファイルである。曲線２３２は、ＰＥＴイメージ２０４内のライン２１４に沿った強度プロファイルである。
【００９０】
曲線２２２及び２３０は、同じような形状を有する。このことは、対象２１２が、ライン２０６及び２０８に沿って同様の形状を有することを意味する。したがって、ＣＴイメージ２０２内の対象２１２として記録される、ボディ内の腫瘍は、恐らく球状の対象であるということが結論付けられる。しかしながら、曲線２２４及び曲線２３２が示すように、対象２２０は、ライン２１６に沿ってよりも、ライン２１４に沿ってより幅広いようである。これは、１つの特定の方向における、ブラーの結果である。曲線２３２は、曲線２２４よりもずっと幅広いので、ライン２１５に沿って、ＰＥＴイメージ２０４は、ライン２１６に沿ってよりも、ブラーの影響をより受ける；幅が各々曲線２３０又は曲線２２２の幅に比較されるときに、少なくとも曲線２３２は、曲線２２４よりもずっと幅広い。
【００９１】
本発明のシステムによると、システムは、ライン２１４、２１６の各々一方に沿った、ＰＥＴイメージ２０４内のブラーの量を定量化しなければならない。ライン２１６に沿った定量化は、ＣＴイメージ内のライン２０８に沿った強度プロファイルである、曲線２３０を、種々のブラー幅の複数のブラー分布で、コンボリューションすることによってなされ得る。複数のコンボリューション結果の少なくとも１つは、曲線２３２と最も良く適合する。コンボリューション結果と曲線２３２との間での最善の適合をもたらす、ブラー分布に属するブラー幅は、ライン２１４の方向でのブラー幅に関する値である。
【００９２】
ライン２１６に沿ったブラー幅の定量化は、上述されたのと同じ方法でなされる。曲線２２２は、各々のコンボリューションに関して、ブラー幅のパラメータに関する別の値を有する、複数のブラー分布でコンボリューションされる。各々のブラー幅を有するブラー分布の少なくとも１つは、曲線２２４と最善の適合をもたらす。この各々のブラー幅は、ライン２１６に沿ったブラー幅に関する値である。
【００９３】
続いて、本発明に係るシステムは、ブラー方向が最大である、方向を決定する。図２の例において、ブラー幅は、２つの方向だけで決定される。２つの方向の１つは、ブラーが最大である方向である。これはライン２１４の方向である。ＰＥＴイメージ２０４で見受けられるように、ライン２１４は、正確には、ブラーが最大である方向ではないが、２つのラインに沿った知見に基づいて取得され得る方向に関して、最善の推定である。他の実施形態において、ブラー幅は、２つのラインよりも多くのラインに沿って決定される。２つの方向よりも多くで、どの方向でブラー幅が最大になるかをより正確に決定することが、より容易になる。
【００９４】
ＰＥＴイメージ２０４内のライン２１４及びライン２１６の方向での、ブラー幅についての知見は、イメージをより正確に解明するために、核医師又は医療関係者によって使用され得る。対象２２０の中心に近いピクセルによる、示された強度は、グレーのレベルであるが、核医師又は医療関係者は、取得された情報に基づいて、ピクセルの強度が、ブラーの結果として低減される、量を推定することができる。他の実施形態において、ＰＥＴイメージ２０４内のピクセルの標準摂取率の測定は、自動的に補正される。例えば、調査された対象のサイズ並びに最大及び最小のブラー幅に依存する補正因子を有するテーブルが、利用可能である。第１の方向、例えば、ライン２１４に従う方向、で最大のブラー幅を有し、第２の方向、例えば、ライン２１５に従う方向、で最小のブラーを有する、異方性ブラー分布を生成することも可能であり、ＰＥＴイメージ２０４は、ＰＥＴイメージ２０４を異方性のブラー分布でデコンボリューションすることによって、デブラー化され得る。
【００９５】
図３ａ及び図３ｂは、本発明の他の実施形態を示す。図３ａは、左側に、図２ａのＣＴイメージ２０２を示す。対象３０２は、興味のある対象である。図３ａの実施形態において、ＣＴイメージ２０２は、セグメント化される。従来のセグメント化技術によって、ＣＴイメージ２０２内の対象３０２の形状モデル３０４が作り出される。一般的に、セグメント技術は、ＣＴイメージ２０２内の端部を検出することに基づいて、作用する。一般的に、３次元イメージのセグメント化は、３次元イメージ内の対象の形状及び幾何学形状（ｇｅｏｍｅｔｒｙ）を表す、多角形の、例えば三角形の、メッシュ（ｍｅｓｈ）表面をもたらす。２次元イメージのセグメント化は、２次元イメージ内の対象の形状及び幾何学形状を表す多角形をもたらす。図３ａにおいて、興味の対象３０２の形状モデルが、円形３０４として概略的に示される。
【００９６】
興味の対象３０２の円形形状モデル３０４は、この実施形態において、図２ｂのＰＥＴイメージ２０４である、第１のイメージ２０４よりもシャープなイメージである、第２のイメージ３０６の生成のための基盤である。興味の対象の形状を知ることによって、非常にシャープな第２のイメージ３０６が、最も高い強度を、興味の対象の形状モデルの円形内の領域内のピクセルに割り当てることにより、最も低い強度を、形状モデルの円形の外側の領域内のピクセルに割り当てることにより、生成され得る。これは、図３ａの右側上に示されるような、第２のイメージ３０６をもたらす。他の実施形態において、最も高い強度を有するピクセルと最も低い強度を有するピクセルとの間の変遷は、よりスムーズになされる。
【００９７】
図３ｂは、２つの強度曲線３１０、３１２を示す。ｙ軸２２６は、強度の値を示す。ｘ軸２２８は、興味の対象と交差するライン上の位置ｄである。曲線３１０は、第２のイメージ３０５内のライン３０８に沿った強度曲線である。ライン３０８は、興味の対象の質量中心を通り抜ける。第２のイメージ３０５は非常にシャープであるので、曲線３１０は、興味の対象内での高い強度と、興味の対象外での低い光度とを有する、四角形形状である。曲線３１２は、ＰＥＴイメージ２０４内の（図示しない）ラインに沿った強度曲線である。ＰＥＴイメージ２０４内のラインは、興味の対象の質量中心を通り抜け、ラインの方向は、第２のイメージ３０６内のライン３０８の方向に対応する。
【００９８】
ライン３０８に沿ったブラー幅が、図２ｂを参照して議論されたように、曲線３１０を、種々のブラー幅を有する（複数の）ブラー分布で、（複数の）回数、コンボリューションすることにより、決定される。コンボリューション結果が曲線３１２と最も適合する、ブラー分布の１つのブラー幅は、ライン３０８に沿ったＰＥＴイメージ２０４に影響を及ぼすブラー幅の値の正確な推定である。
【００９９】
上述の議論により、ライン３０８に沿ったブラー幅が決定されるということが言及され得る。ライン３０８は、興味の対象の質量中心を通り抜ける複数のラインの個々のラインである。図３ａで見受けられるように、複数のラインが、第２のイメージ３０６内の興味の対象の質量中心を通り抜ける。興味の対象を交差するか独活は、均一に分布される。
【０１００】
図４ａ及び図４ｂは、本発明の他の実施形態を示す。イメージ４１０は、図４ａ内に示される。イメージ化された興味の対象４０８は、ブラーの影響を受ける。本発明のシステムは、矢印４０２、４０４、４０６によって示される、主たるブラー方向を決定するために使用される。主たるブラー方向４０６において、ブラーの幅は最大である。主たるブラー方向４０２において、ブラーの幅は最小である。主たるブラー方向４０２、４０４、４０６の各々に沿って、主たる強度プロファイル４１２、４１４、４１６が、イメージ４１ー０内で入手できる情報から得られる。主たる強度プロファイル４１２、４１４、４１６は、ライン上の位置の関数として、主たるブラー方向４０２、４０４、４０６によって形成されたラインに沿って、ピクセル又はボクセルの強度を記録することによって作り出される。主たる強度プロファイル４１２、４１４、４１６は、本発明に係るシステムの提示システム上で、使用者に提示される。主たる強度プロファイル４１２は、主たるブラー方向４０６に属し、主たる強度プロファイル４１４は、主たるブラー方向４０４に属し、主たる強度プロファイル４１６は、主たるブラー方向４０２に属する。図４ｂで見受けられるように、主たる強度プロファイル４１６は、興味の対象４０８は、主たるブラー方向３０２において、ブラーの影響をほとんど受けないということを意味する、急勾配のプロファイルを有する。主たる強度プロファイル４１２は、主たるブラー方向４０６での最大のブラー幅の結果である、徐々に増加する及び徐々に減少するプロファイルを有する。医療関係者及び核医師は、興味の対象の強度プロファイル４１２、４１４、４１６の提示に慣れており、彼らは、提示された強度プロファイル４１２、４１４、４１６に基づいて、ブラーの量に関して、測定された強度を補正する、多くの経験を有する。
【０１０１】
図５は、イメージ内のブラーの特性を決定する方法５００を、フローチャートで示す。
【０１０２】
ステップ５０２において、イメージが受信される。イメージは、ボディの興味の対象のイメージを含む。イメージは更に、ブラーを含む。
【０１０３】
ステップ５０４において、興味の対象と交差する複数のラインの各々のライン上の、イメージ内のブラーの特性の値が決定される。ラインは、種々の角度で興味の対象と交差し、したがって、種々の方向で伸びる。値の決定は、各々のラインに沿って、イメージを解析することを含む。
【０１０４】
ステップ５０６において、ブラーの特性の値が最大である、第１の方向が得られる。前記方向は、種々の方向で伸びる各々の複数のライン上の、決定された複数の値に基づいて得られる。
【０１０５】
上述された実施形態は、本発明を制限するよりも寧ろ説明し、当業者は、添付された特許請求の範囲の範囲から逸脱することなく、多くの別の実施形態を設計することができるであろうということが言及されるべきである。
【０１０６】
特許請求の範囲における、丸括弧の間に配置された如何なる参照記号は、特許請求の範囲を制限するように解釈されるべきではない。動詞“含む”及びその活用の使用は、特許請求の範囲で言及されたものとは別の要素又はステップの存在を除外しない。要素の前の冠詞“ａ”又は“ａｎ”は、複数のそのような要素の存在を除外しない。本発明は、複数の特徴のある要素を含むハードウェアによって及び適切にプログラムされたコンピュータによって実行され得る。特許請求の範囲が複数の手段を列挙するデバイスにおいて、複数のこれらの手段は、人及びハードウェアの同じ事項によって具現化され得る。複数の手段が、互いに異なる独立請求項において引用されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないということを示さない。
【図１】
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【図２ａ】
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【図２ｂ】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５】
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