(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
物体を画像化する画像化システムであって、
多色放射を放出する多色放射源と、
前記物体を通過した後の前記放射に依存するエネルギー分解検出信号を得る、エネルギー分解放射検出器と、
異なる方向から前記検出信号を含むトランケーテッド投影を得るため、前記物体及び前記放射源を互いに関連して移動させる駆動装置であって、前記トランケーテッド投影が、前記物体の一部への前記多色放射の放出により得られ、前記トランケーテッド投影の投影データは、欠落があり、端部に段差を含む、駆動装置と、
前記トランケーテッド投影から、前記物体及び前記物体内の物質のうちの少なくとも１つのｋエッジ成分の線積分密度を決定し、該決定されたｋエッジ成分の線積分密度から非トランケーテッド投影を決定する計算ユニットと、
前記非トランケーテッド投影を使用して、前記物体を再構成する再構成ユニットとを有する、画像化システム。
【請求項２】
前記計算ユニットが、前記物体又は前記物体内の物質のうちの少なくとも１つのｋエッジ効果、光電効果、及びコンプトン効果の組み合わせであって、各々が前記検出信号の対応する成分に寄与する組み合わせとして、前記トランケーテッド投影の検出信号を記載する連立方程式を解くことにより、前記ｋエッジ成分の線積分密度を決定する、請求項１に記載の画像化システム。
【請求項３】
前記計算ユニットが、前記放射源の放出スペクトル及び前記検出器のスペクトル感度を考慮するモデルを使用する、請求項２に記載の画像化システム。
【請求項４】
前記多色放射源は、多色Ｘ線源であり、前記エネルギー分解放射検出器がエネルギー分解Ｘ線検出器である、請求項１に記載の画像化システム。
【請求項５】
前記画像化システムが、第２物体内に存在する第１物体である前記物体を画像化し、前記多色放射源は、前記第１物体を再構成するのに十分であるトランケーテッド投影が取得されるように、第１物体のみを照らす、請求項１に記載の画像化システム。
【請求項６】
前記画像化システムは、前記第１物体が存在する前記第２物体内の領域を決定するのに十分な投影を得るため、前取得ステップを実行し、
前記多色放射源が、前記決定された領域を再構成するのに十分であるトランケーテッド投影が取得されるように、前記決定された領域のみを照らす、請求項５に記載の画像化システム。
【請求項７】
物体の画像を生成する画像生成装置であって、前記画像生成装置が、検出信号を含むトランケーテッド投影を備え、前記トランケーテッド投影が、前記物体及び多色放射を放出する多色放射源を互いに関連して移動させることによって異なる方向から取得され、前記検出信号が、前記物体を通過した後の前記放射に依存して、エネルギー分解放射検出器により得られ、前記トランケーテッド投影が、前記物体の一部への前記多色放射の放出により得られ、前記トランケーテッド投影の投影データは、欠落があり、端部に段差を含み、
前記トランケーテッド投影から、前記物体及び前記物体内の物質のうちの少なくとも１つのｋエッジ成分の線積分密度を決定し、該決定されたｋエッジ成分の線積分密度から非トランケーテッド投影を決定する計算ユニットと、
前記非トランケーテッド投影を使用して、前記物体を再構成する再構成ユニットとを有する、画像生成装置。
【請求項８】
多色放射源によって多色放射を放出するステップと、
物体を通過した後の前記放射に依存する検出信号をエネルギー分解放射検出器により取得するステップと、
異なる方向から、前記検出信号を含むトランケーテッド投影を得るため、前記物体及び前記放射源を駆動装置により互いに関連して移動させるステップであって、前記トランケーテッド投影が、前記検出器信号を有し、前記トランケーテッド投影は、前記物体の一部への前記多色放射の放出により得られ、前記トランケーテッド投影の投影データが、欠落があり、端部に段差を含む、ステップと、
前記トランケーテッド投影から、前記物体及び前記物体内の物質のうちの少なくとも１つのｋエッジ成分の線積分密度を決定し、計算ユニットにより、前記決定されたｋエッジ成分の線積分密度から非トランケーテッド投影を決定するステップと、
前記非トランケーテッド投影を使用して、再構成ユニットにより前記物体を再構成するステップとを有する、物体を画像化する画像化方法。
【請求項９】
検出信号を含むトランケーテッド投影を供給し、前記トランケーテッド投影が、物体及び多色放射を放出する多色放射源を、互いに関連して移動させることによって、異なる方向から得られ、前記物体を通過した後の放射に依存する前記検出信号が、エネルギー分解放射検出器により得られ、前記トランケーテッド投影が、前記物体の一部への前記多色放射の放出により得られ、前記トランケーテッド投影の投影データは、欠落があり、端部に段差を含む、物体の画像を生成する画像生成方法であって、
前記トランケーテッド投影から前記物体及び前記物体内の物質の少なくとも１つのｋエッジ成分の線積分密度を決定するステップと、
計算ユニットによって、前記決定されたｋエッジ成分の線積分密度から非トランケーテッド投影を決定するステップと、
再構成ユニットにより、前記非トランケーテッド投影を使用して、前記物体を再構成するステップとを有する画像生成方法。
【請求項１０】
請求項１に記載の画像化システムを制御するコンピュータ上で実行されたとき、請求項８に記載の画像化方法のステップをコンピュータに実行させるプログラムコード手段を含む、物体を画像化するコンピュータプログラム。
【請求項１１】
請求項７に記載の画像生成装置を制御するコンピュータ上で実行されるとき、請求項９に記載の画像生成方法のステップをコンピュータに実行させるプログラムコード手段を含む、物体の画像を生成する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、物体を画像化する画像化システム、画像化方法、及びコンピュータプログラムに関する。本発明は、更に、物体の画像を生成する、対応する画像生成装置、画像生成方法、及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
既知の画像化システムは、物体の打切り（trancated）投影を取得し、これらの打切り投影を使用することにより画像を再構成する。これは、画像アーチファクトをもたらす。これらの既知の画像化システムは、得られていない欠測値を生成し、非打切り（non-trancated）投影を得るように打切り投影を完全にするため、補間技術を使用する。これらの計算された非打切り投影は、近似値に過ぎず、その結果、これらの計算された非打切り投影を使用して再構成される画像は、アーチファクトを含む。
【０００３】
"Efficient  correction  for  CT  image  artefacts  caused  by  objects  extending  outside  the  scan  field  of  view",  B.  Ohnesorge,  T.  Flohr,  K.  Schwarz,  J.  P.  Heiken  and  K.  T.  Bae,  Med.  Phys.  27(1),  pp.  39-46  (2000)において、適応された逆投影フィルタを使用して、打切り投影を逆投影することも提案されているが、これらの適応された逆投影フィルタも、再構成画像においてアーチファクトを生成する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、打切り投影を用いて画像を生成する画像化システムを提供することであり、これらの画像は、打切り投影を使用して、既知の画像化システムによって生成される画像より少ないアーチファクトしか含まず、すなわち、前記システムは、改善された画質の画像を生成する。更に、対応する画像化方法、対応する画像生成装置、及び対応する画像生成方法が、設けられ得る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の態様において、物体を画像化する画像化システムが設けられ、該システムは、
多染性放射を放出する多染性放射源と、
物体を通過した後の放射に依存する検出信号を得るエネルギー分解放射検出器と、
異なる方向から前記検出信号を含む打切り投影を得るため、互いに対して相対的に物体及び放射源を移動させる駆動装置と、
打切り投影から物体及び物体内の物質のうちの少なくとも１つのｋエッジ成分を決定し、決定されたｋエッジ成分から非打切り投影を決定する計算ユニットと、
非打切り投影を使用して、物体を再構成する再構成ユニットと
を有する。
【０００６】
物体を再構成するステップは、物体それ自体、例えば物体自体の材料又は組織を再構成するステップか、又は物体に満たされた物質を再構成するステップであり得、物体は、例えば、物質が満たされるケース又は血管であり、物体、例えばケース又は血管の再構成画像は、物体内の物質の画像である。例えば人間の心臓の血管内の造影剤の再構成画像は、人間の心臓の血管の再構成画像（冠動脈造影）である。物体のみのｋエッジ成分が決定される場合、物質は物体内に存在しなくてもよい。
【０００７】
本発明は、物体及び物体内の物質のうちの少なくとも１つのｋエッジ成分が、打切り投影から決定され得、非打切り投影がｋエッジ成分から決定され得るという考えに基づく。画像が、決定された非打切り投影のみを使用して再構成されるので、再構成画像は、打切り投影を使用する既知の画像化システムによって再構成された画像よりも少ないアーチファクトしか示さず、すなわち、画質は、打切り投影を使用する既知の画像化システムと比較して改善される。
【０００８】
計算ユニットは、好ましくは、各々が検出信号の対応する成分に寄与する、物体又は物体内の物質のうちの少なくとも１つのｋエッジ効果、光電効果及びコンプトン効果の組合せとして、打切り投影の検出信号を記載する連立方程式を解くことにより、ｋエッジ成分を決定する。特に、エネルギー分解放射検出器は、多くのエネルギー分解検出信号を異なるエネルギービンに供給する。これらの異なるエネルギービンは、異なるスペクトル感度を優先して含み、特に各エネルギービンは、検出信号が利用可能であり、関心のある完全なエネルギー範囲の一部である。放射が物体又は物体内の物質のうちの少なくとも１つを通過した後、放射の減衰は、第１のスペクトルを有する光電効果、第２のスペクトルを有するコンプトン効果、及び第３のスペクトルを有する、関心あるエネルギー範囲にｋエッジを有する物体又は物体内の物質のうちの少なくとも１つの残りの減衰（ｋエッジ効果）の組合せとして優先してモデル化される。各検出信号の成分の各々に対する線積分密度（density  length  product）は、物体及び物体内の物質のうちの少なくとも１つにおいて、少なくともｋエッジ成分を得るために解かれる別個の線形系としてモデル化される。少なくとも物体及び物体内の物質のうちの１つのｋエッジ成分から、非打切り投影が決定され得、これは、物体を再構成するために使用される。再構成は、従来の再構成方法によって実行され得る。このような連立方程式の使用は、検出信号から、すなわち打切り投影からｋエッジ成分を決定すること、及び高品質の非打切り投影からｋエッジ成分を決定することを可能にし、再構成画像のアーチファクトの品質は、更に改善される。
【０００９】
複数のエネルギー分解検出信号に対する連立方程式は、好ましくは数値的な方法の使用により解かれる。好ましい方法は、測定のノイズ統計値を考慮に入れる最大尤度推定法である。
【００１０】
更に好ましい実施例において、放射源の発光スペクトル及び検出器のスペクトル感度を考慮するモデルが、使用される。これは、計算された成分、したがってより高い精度の決定された非打切り投影をもたらし、従って最終的に更に改良された品質の再構成画像をもたらす。
【００１１】
好ましい実施例において、多染性放射源は、多染性Ｘ線源であり、エネルギー分解放射検出器は、エネルギー分解Ｘ線検出器である。Ｘ線源及びＸ線検出器の使用は、ｋエッジ成分、それゆえ非打切り投影及びこれらの非打切り投影を使用することにより再構成される、更に改善された品質の画像を決定することを可能にする信号対雑音比を含む打切り投影を得ることを可能にする。
【００１２】
好ましくは画像化システムが、第２物体内に存在する第１物体である物体を画像化し、多染性放射源は、第１物体を再構成するのに十分である打切り投影が取得されるように、第１物体のみを照らす。第１物体を再構成するのに十分である打切り投影が得られるように、第１物体のみが照らされるので、物体、例えば患者に与えられる線量全体は低減される。代替として、本実施例において、第１物体のみが再構成されるのに充分である打切り投影が取得されるように照射が制限されるので、放射の強度は、全体の線量を増加させることなく増加され得る。既知の画像化システムが同様に照射を制限する場合、画像は、打切り投影を使用して再構成され得るのみであり、乏しい品質の画像となる。既知の画像化システムによって生成される画質が向上され得る場合、非打切り投影のみが取得されるように、照射の形状が修正されなければならない。すなわち、放射源は、これらの２つの物体の非打切り投影のみが取得されるように、第１物体及び第２物体を照らさなければならないが、これは、物体に与えられる線量、例えば患者に与えられる線量となり、単に第１物体のみが再構成されることを必要とする場合、これは容認できない。対照的に、本発明のこの好ましい実施例は、第１物体及び第２物体に与えられる全体の線量を増加させることなく第１物体の高品質な画像を生成することを可能にする。
【００１３】
更に好ましくは、画像化システムが、第１物体が存在する第２物体内の領域を決定するのに十分な投影を得るための前取得ステップを実行し、多染性放射源が、決定された領域を再構成するのに十分である打切り投影が取得されるように、決定された領域のみを照らす。これは、第１物体が存在する第２物体内の領域を決定することを可能にし、従って、決定された領域を再構成するのに十分である打切り投影が取得されるように、決定された領域のみが照らされることを確かにする。したがって、物体に適用される線量は、第１物体を再構成するために必要とされるより多くないことが確かにされ得る。
【００１４】
画像化システム及び多染性放射源の調節は、画像化システム及び多染性放射源自体において、又は画像化システム及び／若しくは多染性放射源を制御する制御ユニットにおいて実現され得る。
【００１５】
物体を再構成するために必要とされる、すなわち第１物体又は決定された領域を再構成するのに十分である投影の種類、すなわち取得形状は、例えば十分条件から知られる。
【００１６】
十分条件は、例えば第１物体が、第１物体の画像化の間、完全に多染性放射源のビームの範囲内に位置され、すなわち第１物体が測定の間、常にすなわち各投影方向に対して、完全に照らされることである。この十分条件は、アクティブ又はパッシブコリメータを用いることにより、優先して達成される。アクティブコリメータは、第１物体のみが常に多染性放射源のビームの範囲内にあるように、多染性放射源のビームを適応させ、第１物体が常に多染性放射源の放射ビームの範囲内にあることを確実にするため、優先して安全マージンを含む。パッシブコリメータは、測定の間、放射ビームの寸法が固定され、測定の間、第１物体が常に放射ビームの範囲内にあるように多染性放射源の放射ビームをコリメートする。
【００１７】
物体が、物質を含む血管又はケーシング、例えば人間の心臓の血管である場合、物質は、好ましくは造影剤、例えばヨウ素若しくはヨウ素系造影剤又はガドリニウム系造影剤である。
【００１８】
対応する画像化方法及び対応するコンピュータプログラムは、請求項８及び１０において規定される。物体の画像を生成するための対応する画像生成装置、対応する画像生成方法及び対応するコンピュータプログラムは、請求項７、９及び１１において規定される。本発明の好ましい実施例は、従属請求項において規定される。
【００１９】
請求項１の画像化システム、請求項７の対応する画像生成装置、請求項８の対応する画像化方法、請求項９の対応する画像生成方法、並びに請求項１０及び１１の対応するコンピュータプログラムは、従属請求項に記載の対応する好ましい実施例を有すると理解されるべきである。
【００２０】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に記載される実施例から明らかであり、これらを参照して明らかにされるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明による画像化システムの図表示を示す。
【図２ａ】図２ａは、非打切り投影を得るための取得形状を概略的に示す。
【図２ｂ】図２ｂは、非打切り投影を概略的に示す。
【図３ａ】図３ａは、打切り投影を得るための取得形状を概略的に示す。
【図３ｂ】図３ｂは、本発明による打切り投影と非打切り投影とを概略的に示す。
【図４】図４は、多染性Ｘ線源のスペクトルを例示的に示す。
【図５】図５は、光電効果、コンプトン効果、及び物体内の物質のスペクトルを例示的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１に示される画像化システムは、コンピュータ断層撮影システム（ＣＴシステム）である。ＣＴシステムは、ｚ方向と平行して延在する回転軸Ｒの周りで回転可能なガントリ１を含む。本実施例において、多染性Ｘ線放射を放出しているＸ線管である多染性放射源２は、ガントリ１に取り付けられる。Ｘ線源２は、本実施例においてＸ線管２により生成される放射から円錐放射ビーム４を形成するコリメータ装置３を備える。放射は、本実施例において円筒状である検査ゾーン５の関心領域において、物体（図示略）例えば患者又は人間の心臓の血管を横断する。検査ゾーン５を横断した後、Ｘ線ビーム４は、エネルギー分解放射検出器であって、本実施例では、ガントリ１に取り付けられる二次元の検出器であるエネルギー分解Ｘ線検出器ユニット６に入射する。画像化システムは、２つのモーター７、８を有する駆動装置を備える。ガントリ１は、好ましくは、モーター７により一定であるが調整可能な角速度で駆動される。更なるモーター８は、検査ゾーン５の患者テーブルに位置される物体、例えば患者を回転軸Ｒ又はｚ軸の方向と平行に移動させるために設けられる。これらのモーター７、８は、例えば放射源２及び検査ゾーンが螺旋軌道に沿って互いに関連して移動するように、制御ユニット９によって制御される。しかしながら、物体又は検査ゾーン５が移動されず、Ｘ線源２のみが回転される、すなわち放射源が円形軌道に沿って物体と関連して移動することもあり得る。更に他の実施例において、コリメータ装置３は、ファンビームを形成するように適応され得、エネルギー分解Ｘ線検出器ユニットは、一次元検出器でもあり得る。
【００２３】
エネルギー分解Ｘ線検出器は、例えば入射光子を計数する原理に基づいて動作し、特定のエネルギー域のエネルギー当たり光子の数を示す信号を出力する。このようなエネルギー分解検出器は、例えば、Llopart,  XらによるFirst  test  measurements  of  a  64k  pixel  readout  chip  working  in  a  single  photon  counting  mode",  Nucl.  Inst.and  Meth.  A,  509  (1-3):  157-163,  2003、及びLlopart,  X.らによるMedipix2:  A  64-k  pixel  readout  chip  with  55  mum  square  elements  working  in  a  single  photon  counting  mode",  IEEE  Trans.  Nucl.  Sci.  49(5):  2279-2283,  2002.に記載される。好ましくは、エネルギー分解検出器は、少なくとも３つの異なるエネルギービンに対して、少なくとも３つのエネルギー分解検出信号を供給するようにされる。しかしながら、ＣＴ画像化システムの感度及びノイズロバスト性を強化するため、更に高いエネルギー分解能を有することは、有利である。
【００２４】
検知器ユニット６によって得られるデータは、物体及び物体内に存在し得る物質のうちの少なくとも１つの画像、例えば人間の心臓の血管内の造影剤の画像を生成する画像生成装置１０に供給される。
【００２５】
再構成画像は、最終的には画像を表示するディスプレイ１１に供給され得る。また、画像生成装置は、好ましくは制御ユニット９により制御される。
【００２６】
物体内の物質は、好ましくは、例えばガドリニウム又はヨウ素を主成分とした造影剤である。
【００２７】
以下では、本発明による物体を画像化する画像化方法の実施例が、更に詳細に述べられるであろう。
【００２８】
まずＸ線源２が回転軸Ｒ又はｚ方向の周りを回転し、物体は移動されない。すなわちＸ線源２が物体の周りの円形軌道に沿って移動する。他の実施例では、Ｘ線源は、物体と関連して他の軌道、例えば螺旋軌道に沿って移動し得る。Ｘ線源２は、本実施例では内部に物質が存在する物体を横切るＸ線放射を放出する。物質は、例えばヨウ素又はガドリニウム系造影剤のような造影剤であり、前もって注入されている。物体は、例えば人間の心臓の血管であり、造影剤が注入された後、造影剤はこの血管内に存在する。物体及び物体内の物質を通過したＸ線放射は、検出器６によって検出され、該検出器が検出信号を生成する。Ｘ線源２及び検出器６の物体に対する同じ位置に対応し、同時に取得される検出信号は、投影を形成する。打切り投影が取得されるように、取得形状が適応される。
【００２９】
打切り投影及び非打切り投影は、図２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂに関連して、より詳細に例示的に記載されるであろう。
【００３０】
図２ａは、非打切り投影を得るための取得形状を概略的に示す。放射源２から放出されるビーム４は、第１物体２０及び第２物体２１を横断した後、検出器６により検出される。検出器６及びビーム４は、第１物体２０が存在する第２物体２１が完全にビーム４内に位置するような大きさにされる。対応する非打切り投影Ｐｎは、図２ｂに概略的に示され、吸収μは、検出器６における位置Ｖに依存して示される。位置Ｖ１及び位置Ｖ３において、ビーム４は、物体２１を横切らず、その結果、吸収μはゼロである。ビーム４の対応するＸ線は、位置Ｖ２において、吸収μがこの位置Ｖ２において最大値を有するように、第１物体２１を通る最長可能経路に沿って、第１物体２１を横切る。
【００３１】
図３ａは、打切り投影を得る取得形状を概略的に示す。放射源２は、第１物体２０及び第２物体２１を横断する放射ビーム４を生成し、放射ビーム４は、第１物体２０及び第２物体２１を横断した後、検出器６により検出される。放射ビーム４は、第１物体２０が完全に放射ビーム４内に位置されるような大きさにされる。放射ビーム４は、第１物体２０を再構成するのに十分である投影が得られるように、更に必要な大きさにされる。更に、放射ビーム４は、第２物体２１が完全に放射ビーム４内に位置されるわけではない大きさにされる。好ましくは、第１物体２０を再構成するのに十分な投影を依然として取得する間、光線４は、第２物体２１に適用される線量が、できる限り小さくなるような大きさにされる。図３ｂは、図３ａに示される取得形状を使用して取得され得る打切り投影Ｐｔを概略的に示す。図３ｂは、検出器６における位置Ｖに依存する吸収μを示す。検出器位置Ｖ１及びＶ２において、放射が検出されず、それゆえ検出される吸収μはゼロである。図２ｂに示される投影Ｐｎと比較すると、投影Ｐｔにおける投影データは欠落があり、投影Ｐｔは、位置Ｖ３及びＶ４に段差を含むので、投影Ｐｔのような打切り投影を使用する第１物体２０の再構成は、既知の画像化システムによって実行されるように、対応する再構成画像においてアーチファクトを得る。
【００３２】
図２ａ、２ｂ、３ａ、３ｂ、及び対応する記載において、打切り及び非打切り投影は、ｚ軸又は回転軸Ｒに対して垂直な１つの平面内に例示的に記載される。本実施例において、検出器６は二次元検出器であり、ビーム４はコーンビームである。それゆえ、二次元の投影が取得される。本実施例において、非打切り投影は、それゆえ、例えばｚ方向に沿う非打切り投影である。
【００３３】
本発明によると、非打切り投影は、計算ユニット１２によって取得される打切り投影から決定される。このような非打切り投影を決定するため、第１物体２０内の物質のｋエッジ成分は、打切り投影、すなわち検出信号から決定される。これは、ここで更に詳細に説明されるであろう。
【００３４】
計算ユニット１２への入力は、複数の少なくとも３つのエネルギービンｂｉに対するエネルギー分解検出信号ｄｉである。各エネルギービンｂｉは、既知のスペクトル感度Ｄｉ（Ｅ）を有する。更に、多染性Ｘ線管２の放射スペクトルＴ（Ｅ）は、一般に既知であるか、又は前もって測定され得る。多染性Ｘ線管のこのような放射スペクトルＴ（Ｅ）の一例は、図４に図式的に示される。画像生成装置１０において、特に計算ユニット１２において、検出信号ｄｉの生成は、スペクトルＰ（Ｅ）を有する光電効果、スペクトルＣ（Ｅ）を有するコンプトン効果、及び関心あるエネルギー範囲及びスペクトルＫ（Ｅ）のｋエッジを有する物質のｋエッジ効果の一次結合としてモデル化される。他の実施例において、造影剤のような物質が物体内に存在しない場合、検出信号ｄｉの生成は、物体の光電効果、コンプトン効果及びｋエッジ効果の一次結合としてモデル化される。
【００３５】
スペクトルＰ（Ｅ）、Ｃ（Ｅ）及びＫ（Ｅ）は、図５に例示的に示される。
【００３６】
検出信号、及びそれゆえ打切り投影の生成は、以下の一次方程式に従ってモデル化され得る。
【数１】
0005389658.tif 000002
ここでρphoto,ρcompton、及びρk-edgeは、それぞれ光電効果成分、コンプトン成分及びｋエッジ成分の線積分密度である。
【００３７】
少なくとも３つの検出信号ｄ１、ｄ２、ｄ３が検出器６の少なくとも３つのエネルギービンｂ１、ｂ２、ｂ３に対して利用可能であるので、３つの線積分密度である３つの未知数を有する少なくとも３つの連立方程式が形成され、したがって、これらは、計算ユニット１２における既知の数値的な方法によって解かれ得る。３より多くのエネルギービンが利用可能である場合、測定のノイズ統計値を考慮に入れる最大尤度推定手法を使用することが好ましい。通常、エネルギービンは、３つで充分である。しかしながら、感度及びノイズロバスト性を向上させるため、より多くのエネルギービンに対して、より多くの検出信号を有することが好ましい。各エネルギービンは、他のスペクトル感度Ｄｉ（Ｅ）を含む。
【００３８】
例えば第１物体２０内の物質を横断したＸ線を検出する各検出信号に対して式（１）を使用することにより、ｋエッジ線積分密度ρk-edgeが決定され、ｋエッジ線積分密度ρk-edgeのｋエッジ成分は、検出器位置における値のみを有し、ここでＸ線が検出され、該Ｘ線は物質を横断し、物質を含む物体２０が完全に放射ビーム４内に位置されるように放射ビーム４が形成されるので、ｋエッジ成分の決定された線積分密度ρk-edgeは、非打切り投影Ｐｘを形成し、これらは図３ｂに概略的に図示される。
【００３９】
決定された非打切り投影は、再構成ユニット１３に送信される。Ｘ線源２が物体と関連して移動するので、検出信号、従って決定された非打切り投影は、物体及び異なる角度方向で物体及び物質を横断するＸ線に対応する。したがって、ｋエッジ画像は、非打切り投影を形成するρk-edgeのフィルタリングされた逆投影法のような従来のＣＴ再構成方法を使用することにより再構成され得る。再構成ユニット１３が、非打切り投影のみを使用するので、第１物体の再構成画像、すなわち第１物体内の物質の画像は、打切り投影を使用する既知の画像化システムにより再構成される画像よりも少ないアーチファクトしか含まない。
【００４０】
物体２０が、例えば人間の心臓の血管構造であり、例えば血管構造内の物質が、ヨウ素系又はガドリニウム系造影剤のような造影剤である場合、人間の心臓の血管構造内の造影剤、すなわちこの例において第１物体２０（冠動脈造影）である人間の心臓内の血管構造が再構成され得る。
【００４１】
第１物体を再構成するのに十分な投影が得られるように、第１物体２０のみが照らされることを必要とするので、図３ａに概略的に示されるもののような取得形状が使用され得、これは、再構成画像の品質を低下させることなく第２物体２１、例えば患者に適用される全体の線量を減らすことを可能にする。代替として、再構成画像の品質は、図２ａに示される取得形状と比較して、第２物体２１のより小さい一部のみが照らされるので、第２物体２１に適用される全体の線量を増加させることなく、放射ビーム４の強度を増加させることにより更に改善され得る。
【００４２】
本発明は、図面及び前述の記載において詳細に説明及び記載されるが、このような図例及び説明は、説明的又は例示的であるとみなされるべきであり、制限的とみなされるべきではない。本発明は、開示された実施例に制限されない。
【００４３】
物体、特に第１物体は、物体全体又は物体の一部のみであり得る。物体のこの部分は、例えばユーザによりあらかじめ定められる関心領域であり得る。物体内の物質のｋエッジ成分を決定する代わりに、物体自体のｋエッジ成分が、非打切り投影を決定するために決定及び使用され得る。
【００４４】
物体は、いかなる物体であり得、特に物体は、技術的な物体でもあり得る。更に物質は、いかなる物質でもあり得、このｋエッジ成分が画像化システムによって決定され得、特にこのｋエッジ成分が、画像化システムにより検出可能な範囲内に位置される。
【００４５】
開示された実施例に対する他の変形例は、図面、開示及び請求項の研究から、本発明を実施する当業者によって理解され得、達成され得る。
【００４６】
請求項において、「含む」という用語は、他の要素又はステップを除外せず、単数形の表記は、複数形を除外しない。
【００４７】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともにか、又は一部として供給される適切な媒体、例えば光ストレージ媒体又はソリッドステート媒体で記憶／配布され得るが、インターネット又は他の有線若しくは無線遠隔通信システムを介するような他の形態でも配布され得る。
【００４８】
請求項のいかなる参照符号も、範囲を制限するとして解釈されるべきではない。
【図１】
0005389658.tif 000003
【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４】
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【図５】
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