(57)【要約】      （修正有）【課題】幾何学的配置を備えたＣＴイメージングデバイスから得られたイメージにおいて、アーチファクトを軽減する方法及び装置を提供する。【解決手段】中央に置かれた放射源１０２及び検出器１０４を備え、オフセットさせられた構成におけるものを使用することによって大きい視野のＣＴのイメージの獲得を改善するため、走査する手順の両方から得られたイメージングのデータは、イメージの再構築において使用され、動きのアーチファクトによって影響を及ぼされたものであるところの再構築させられたイメージの領域の指示的なものであるところの動きマップを発生させることによって再構築させられたイメージにおける動きを検出する。【選択図】図２Ａ
2015131127.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査領域に配された対象に相対的な複数の角度的な位置における断層撮影の投射のデータを獲得するための装置であって、
前記装置は、
放射源、
前記検査領域を横切ってきたものであるところの前記源によって放出された放射を検出するところの放射に敏感な検出器、及び
再構築器
を具備する装置において、
前記装置は、対象の少なくとも二つの走査する手順を行うことに適合させられたものであると共に、
前記少なくとも二つの走査する手順の少なくとも一つは、オフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順であると共に、
前記オフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間におけるオフセットさせられた幾何学的配置の投射のデータを含む投射のデータは、前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得されたものであると共に、
前記再構築器は、前記対象の指示的な体積測定のデータを発生させるために一緒に前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得された投射のデータを再構築する、
装置。
【請求項２】
請求項１の装置において、
前記少なくとも二つの走査する手順の少なくとも一つは、中央に置かれた幾何学的配置を走査する手順であると共に、
中央に置かれた幾何学的配置の投射のデータは、前記中央に置かれた幾何学的配置を走査する手順の間に獲得されたものである、
装置。
【請求項３】
いずれかの先の請求項の装置において、
前記再構築器によって行われた再構築は、前記源に関する一つの位置における単一の仮想の検出器によって行われたイメージングの走査に対応するデータセットを形成するために前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得された投射のデータを組み合わせる、装置。
【請求項４】
いずれかの先の請求項の装置において、
前記放射に敏感な検出器は、平坦な検出器であると共に、
前記放射に敏感な検出器の中心は、前記少なくとも一つのオフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間における横断の平面における回転の中心から横向きに変位させられたものである、
装置。
【請求項５】
請求項４の装置において、
前記中心は、前記少なくとも一つのオフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間に前記検出器の横向きの幅のおおよそ半分の又はより多い距離だけ横向きに変位させられたものである、装置。
【請求項６】
いずれの先の請求項の装置において、
フェードされた重みをつけるテクニック及び平均するテクニックは、再構築の間に前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得された投射のデータの重なり合いの領域へ適用されたものである、装置。
【請求項７】
請求項２の装置において、
前記少なくとも一つの中央に置かれた幾何学的配置を走査する手順の間におけるものと比べて放射のより低い線量は、前記少なくとも一つのオフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間に投与されたものである、装置。
【請求項８】
請求項７の装置において、
前記少なくとも一つのオフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間に投与された放射の線量は、前記少なくとも一つの中央に置かれた幾何学的配置を走査する手順の間に投与された放射の半分と比べてより少ないものである、装置。
【請求項９】
いずれかの先の請求項の装置において、
前記装置は、円錐のビームの計算された断層撮影のイメージングデバイスである、装置。
【請求項１０】
いずれかの先の請求項の装置であって、
前記放射源に関して前記放射に敏感な検出器を移動させるための機械的な駆動装置をさらに具備する、装置。
【請求項１１】
いずれかの先の請求項の装置であって、
イメージプロセッサ、ユーザーインタフェース、及びユーザーの入力をさらに具備すると共に、
前記イメージプロセッサは、前記ユーザーインターフェースにおける表示のための体積測定のデータを処理する、
装置。
【請求項１２】
計算された断層撮影のイメージングの方法であって、
対象の少なくとも二つの走査する手順を行うこと、前記少なくとも二つの走査する手順の少なくとも一つがオフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順であること、
前記オフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間におけるオフセットさせられた幾何学的配置の投射のデータを含む投射のデータを前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得すること、及び、
前記対象の指示的な体積測定のデータを発生させるために一緒に前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得された投射のデータを再構築すること
のステップを具備する、方法。
【請求項１３】
請求項１２の方法において、
前記少なくとも二つの走査する手順の少なくとも一つは、中央に置かれた幾何学的配置を走査する手順であると共に、
中央に置かれた幾何学的配置の投射のデータは、前記中央に置かれた幾何学的配置を走査する手順の間に獲得されたものである、
方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３の方法において、
前記再構築は、前記源に関する一つの位置における単一の仮想の検出器によって行われたイメージングの走査に対応するデータセットを形成するために前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得された投射のデータを組み合わせる、方法。
【請求項１５】
請求項１２、１３、又は１４の方法であって、
前記少なくとも一つのオフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間における横断の平面における回転の中心から前記放射に敏感な検出器の中心を横向きに変位させることをさらに具備する、方法。
【請求項１６】
請求項１５の方法において、
前記中心は、前記少なくとも一つのオフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間に前記検出器の横向きの幅のおおよそ半分の又はより多い距離だけ横向きに変位させられたものである、方法。
【請求項１７】
請求項１２、１３、１４、１５、又は１６の方法において、
フェードされた重みをつけるテクニック及び平均するテクニックは、再構築の間に前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得された投射のデータの重なり合いの領域へ適用されたものである、方法。
【請求項１８】
請求項１３の方法であって、
前記少なくとも一つの中央に置かれた幾何学的配置を走査する手順の間におけるものと比べて前記少なくとも一つのオフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間に放射のより低い線量を投与することをさらに具備する、方法。
【請求項１９】
請求項１８の方法において、
前記少なくとも一つのオフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間に投与された放射の線量は、前記少なくとも一つの中央に置かれた幾何学的配置を走査する手順の間に投与された放射の半分と比べてより少ないものである、方法。
【請求項２０】
動きマップを発生させるための装置であって、
前記装置は、
放射源、
検査領域を横断してきたものであるところの前記源によって放出された放射を検出するところの放射に敏感な検出器、並びに、
再構築器及びイメージプロセッサ
を具備する、装置において、
前記放射源及び前記放射に敏感な検出器は、前記検査領域に配された対象に相対的な複数の角度的な位置に投射のデータを獲得するために使用されたものであると共に、
前記再構築器は、前記投射のデータから参照のイメージを発生させるために使用されたものであると共に、
前記参照の投射のデータは、前記参照のイメージの前方の投射から得られたものであると共に、
前記獲得された投射のデータ及び前記参照の投射のデータの間における差異は、線積分の差異を決定するために計算されたものであると共に、
前記イメージプロセッサは、動きによって影響を及ばされたものであるところの前記投射のデータから再構築させられた対応するイメージの領域の指示的な動きマップを発生させるために前記線積分の差異を使用する、装置。
【請求項２１】
請求項２０の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するためにウィンドウ処理するプロセスを適用する、装置。
【請求項２２】
請求項２０又は２１の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するために規格化のプロセスを適用する、装置。
【請求項２３】
請求項２０、２１、又は２２の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するために体積測定のメジアンフィルターを適用する、装置。
【請求項２４】
請求項２０、２１、２２、又は２３の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するためにガウスのぼけを適用する、装置。
【請求項２５】
請求項２０、２１、２２、２３、又は２４の装置において、
前記装置は、円錐のビームの計算された断層撮影のイメージングデバイスである、装置。
【請求項２６】
請求項２０、２１、２２、２３、２４、又は２５の装置において、
前記イメージプロセッサは、ユーザーインタフェースにおける表示のために前記体積測定のデータを処理する、装置。
【請求項２７】
請求項２０、２１、２２、２３、２４、２５、又は２６の装置において、
前記動きマップは、イメージへ適用されたものであるための動きの補正の量を指し示す、装置。
【請求項２８】
請求項２７の装置において、
前記イメージプロセッサは、動きで補償されたイメージの再構築において前記動きマップを使用する、装置。
【請求項２９】
請求項２８の装置において、
前記イメージプロセッサは、動きで補正された構築及び動きについて補正されたものではない再構築の間における重みがつけられた平均として再構築を行うと共に、
重みは、前記動きマップによって提供されたものである、
装置。
【請求項３０】
請求項２７の装置において、
動きで補正された再構築における前記動きの変位は、前記動きマップに従って適合させられたものである、装置。
【請求項３１】
動きマップを発生させるための方法であって、
前記方法は、
検査領域に配された対象に相対的な複数の角度的な位置における投射のデータを獲得すること、
参照の画像を発生させるために前記投射のデータから再構築すること、
前記参照の画像の前方の投射から参照の投射のデータを得ること、
線積分の差異を決定するために前記獲得された投射のデータ及び前記参照の投射のデータの間における差異を計算すること、並びに、
動きによって影響を及ぼされたものであるところの前記投射のデータから再構築された対応するイメージの領域の指示的な動きマップを発生させるために前記線積分の差異を使用すること
のステップを具備する、方法。
【請求項３２】
請求項３１の方法であって、
前記動きマップを洗練するためにウィンドウ処理するプロセスを適用することのステップをさらに具備する、方法。
【請求項３３】
請求項３１又は３２の方法であって、
前記動きマップを規格化することによって前記動きマップを洗練すること、前記動きマップへ体積測定のメジアンフィルターを適用すること、及び、前記動きマップへガウスのぼけを適用することのステップをさらに具備する、方法。
【請求項３４】
請求項３１、３２、又は３３の方法であって、
動きによって影響を及ぼされたものであるところの前記再構築されたイメージの領域を検出するために前記投射のデータから再構築された前記対応するイメージと共同で前記動きマップを使用することのステップをさらに具備する、方法。
【請求項３５】
請求項３１、３２、３３、又は３４の方法であって、
前記投射のデータから再構築された対応するイメージにおける動きの効果を補償するために動き補正テクニックと共同で前記動きマップを使用することのステップをさらに具備する、方法。
【請求項３６】
請求項３５の方法であって、
前記動きマップによって動きによって影響を及ぼされてきたものであることが指し示されたものであるところの前記対応するイメージの領域においてのみ動きを補償することをさらに具備する、方法。
【請求項３７】
請求項３５の方法であって、
前記断層撮影の投射のデータから再構築された前記対応するイメージの領域へ動き補正の重みがつけられた値を適用することによって動きを補償することをさらに具備すると共に、
前記重みがつけられた値が、前記動きマップによって各々のイメージの領域について指し示された動きの定量的な量に基づいて各々の領域について算出されたものである、
方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般にイメージングの技術に関係する。一つの実施形態において、それは、大きい対象をイメージングするための方法及び装置を提供する。別の実施形態において、それは、断層撮影のイメージを再構築するとき、動きのアーチファクトの検出及び補償を提供する。出願の主題の事項は、少なくとも計算された断層撮影（ＣＴ）のイメージングとの、及びより特定しては、平坦な検出器の円錐のビームの計算された断層撮影（ＣＢＣＴ）のイメージングとの、使用を見出すと共に、それへの特定の参照と共に記載されたものであることになる。しかしながら、それは、また、他のイメージングの方法との及び他の技術における、より一般的な用途を有する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＣＴイメージングデバイスは、Ｘ線源及び検査領域の反対の側に配されたＸ線に敏感な検出器を含む。ヒトの患者又は検査されたものであるための他の対象は、適切な支持体によって検査領域に支持されたものである。源は、源としての検査領域を横切ると共に検出器によって検出されたものであるところのＸ線放射を放出すると共に、検出器は、回転の中心のまわりに回転する。オフセットさせられた幾何学的配置を有することが可能なＣＴイメージングデバイスは、Ｘ線源及びある一定の構成における横断の平面における回転の中心から横切って変位させられたものであることがあるところのＸ線に敏感な検出器を含む。そのようなオフセットさせられた幾何学的配置のＣＴイメージングデバイスは、それらが、増加させられた視野を許容する又はより小さいサイズに作られた検出器の使用を許容するという理由のために、望ましいものである。
【０００３】
しかしながら、存在するオフセットさせられた幾何学的配置のＣＴイメージングデバイスは、必ずしも適度に、肥満体の患者のような、ある一定の大きい対象を収容するものではないことがある。部分的には、それは、Ｘ線源及び検出器のオフセットが、再構築されたイメージの質を悪化させることがあるという理由のためである。さらには、再構築の間における減弱の補正は、最大限の解剖学的な適用範囲から利益を得るが、それは、大きいオフセットと共にでさえも可能性のあるものではないものであることがある。
【０００４】
さらには、ＣＴイメージングデバイス、特に、ゆっくりと回転するＣＢＣＴイメージングデバイス、から得られたイメージの質は、また頻繁に、彼又は彼女の息づかい、腸管の収縮、神経のふるえ、天然の循環の動き、心拍、呼吸、又は他の形態の動きを保持するための患者の機能不全のような、制御されたものではない患者の移動によって劣化させられたものである。現行では、反復のアルゴリズムの動きの補償の方法は、動きのアーチファクトを含有するところのイメージについてのイメージの質を改善するために使用されたものである。そのような方法が、ある一定のタイプの動きについてのイメージの質を改善することが可能なものである一方で、これらの方法によって成し遂げられた動きの補償の効果は、しばしば、不正確なものであると共に、それらは、また、いずれの動きによっても影響を及ぼされてきたものではないところのイメージの領域へとアーチファクトを導入することができる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
オフセットさせられた幾何学的配置を備えた現行のＣＴイメージングデバイスと比べて大きい視野を許すところの及び大きいオフセットさせられた幾何学的配置を備えた存在するＣＴイメージングデバイスから得られた再構築されたイメージにおいて典型的に起こるところのアーチファクトを軽減するところの方法及び装置を提供することは、望ましいことである。さらに、断層撮影のイメージを再構築するとき動きのアーチファクトによって影響を及ぼされたものであるところのイメージの領域を検出するための並びに結果として生じる再構築されたイメージにおけるそのような動きのアーチファクトを予防するための動きの見積もり及び動きの補償を提供するための方法及び装置を提供することは、また望ましいことである。
【０００６】
本発明の態様は、これらの事項及び他のものを扱う。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの態様に従って、方法及び装置は、二つの走査する手順、（ｉ）中央に置かれた放射源及び検出器を備えた一つのもの、並びに、（ｉｉ）オフセットさせられたものである検出器を備えた一つのもの、を使用する大きい視野のＣＴイメージの獲得を改善するために提供されたものである。この態様と一致して、オフセットさせられた幾何学的配置を備えた存在するＣＴイメージングデバイスによって現行では収容されたものであることができるものと比べてより大きい対象を収容することができるところの大きい視野は、達成させられたものであることができる。追加で、走査する手順の両方からのイメージングデータが、イメージの再構築において使用されたものである際に、大きいオフセットさせられた幾何学的配置を備えた存在するＣＴイメージングデバイスから得られたイメージングデータの再構築と共に典型的に起こるところのアーチファクトは、反対の目視する方向における仮想的な検出器の間における大きい重なり合いの理由のために、回避されたものであることができる。
【０００８】
本発明の別の態様に従って、断層撮影のイメージを再構築するとき、動きのアーチファクトの検出及び補償のための方法及び装置は、提供されたものである。この態様と一致して、動きマップを作り出すための方法及び装置は、提供されたものである。動きマップは、どのイメージの領域が動きのアーチファクトによってだめにされたものであることがあるかを指し示すために、及び／又は、動きの補償が再構築された断層撮影のイメージにおける動きのアーチファクトを予防するために、利用されたものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、発明の実施形態に従った中央に置かれたＣＴの獲得の幾何学的配置の横断の図である。
【図２】図２は、発明の実施形態に従ったオフセットさせられたＣＴの獲得の幾何学的配置の横断の図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１の中央に置かれた幾何学的配置及び図２のオフセットさせられた幾何学的配置から集められたデータを組み合わせることから結果として生じるところの仮想的な検出器の横断の図である。
【図３】図３は、発明の実施形態に従ったイメージングシステムである。
【図４】図４は、発明の実施形態に従ったイメージングされた方法を描く。
【図５】図５は、発明の実施形態に従った動きを検出するための方法を描く。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の実施形態と一致した動きマップを洗練するための自由選択の方法を描く。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の実施形態と一致した動きマップを洗練するための自由選択の方法を描く。
【図７】図７は、本発明の実施形態と一致した動きマップを描くソフトウェアプログラムによって発生させられた例示的なイメージである。
【図８】図８は、いずれの動きの補正無しでも動きでだめにされた再構築されたイメージを描くソフトウェアプログラムによって発生させられた例示的なイメージである。
【図９】図９は、大域的な動きの補正の後における図８の再構築されたイメージを描くソフトウェアプログラムによって発生させられた例示的なイメージである。
【図１０】図１０は、局所的な動きの補正の後における図８の再構築されたイメージを描くソフトウェアプログラムによって発生させられた例示的なイメージである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のまださらなる態様は、後に続く詳細に記述を読むと共に理解する際に、当技術における普通の熟練の者によって認識されたものであることになる。数多くの追加的な利点及び利益は、好適な実施形態の後に続く詳細な記載を読む際に、当技術における普通の熟練の者に明らかなものになることになる。
【００１１】
当該発明は、様々な構成部品及び構成部品の配置における、並びに、様々なプロセスの動作及びプロセスの動作の配置における、形態をとることがある。
【００１２】
図面は、好適な実施形態を図解することの目的のためのもののみであると共に、発明を限定するように解されたものであるためのものではないものである。
【００１３】
図１は、発明の実施形態に従った中央に置かれたＣＴの獲得の幾何学的配置の横断の図である、
図２は、発明の実施形態に従ったオフセットさせられたＣＴの獲得の幾何学的配置の横断の図である、
図２Ａは、図１の中央に置かれた幾何学的配置及び図２のオフセットさせられた幾何学的配置から集められたデータを組み合わせることから結果として生じるところの仮想的な検出器の横断の図である、
図３は、発明の実施形態に従ったイメージングシステムである、及び、
図４は、発明の実施形態に従ったイメージングされた方法を描く、
図５は、発明の実施形態に従った動きを検出するための方法を描く、
図６Ａ及び６Ｂは、本発明の実施形態と一致した動きマップを洗練するための自由選択の方法を描く、
図７は、本発明の実施形態と一致した動きマップを描くソフトウェアプログラムによって発生させられた例示的なイメージである、
図８は、いずれの動きの補正無しでも動きでだめにされた再構築されたイメージを描くソフトウェアプログラムによって発生させられた例示的なイメージである、
図９は、大域的な動きの補正の後における図８の再構築されたイメージを描くソフトウェアプログラムによって発生させられた例示的なイメージである、及び、
図１０は、局所的な動きの補正の後における図８の再構築されたイメージを描くソフトウェアプログラムによって発生させられた例示的なイメージである。
【００１４】
本発明の一つの態様は、一般にＣＴイメージの獲得のための方法及び装置へ、及びより特定してはＣＴイメージの装置によってとられた少なくとも二つの走査する手順を利用することによって改善されたイメージの質を備えた大きい視野（“ＦＯＶ”）を提供するための方法及び装置へ、向けられたものである。少なくとも一つの走査は、中央に置かれた幾何学的配置におけるＣＴイメージの装置の放射源及び検出器と共にとられたものであると共に、少なくとも一つの走査は、オフセットさせられた幾何学的配置における検出器及び／又は源と共にとられたものである。少なくとも二つの走査する手順から得られたイメージデータは、その次に、再構築されたイメージを生じさせるために組み合わせられたものである。
【００１５】
図１は、ＣＴイメージング装置のための例示的な中央に置かれた幾何学的配置１００を描く。例示的な中央に置かれた幾何学的配置１００は、ｘ線管のような、ｘ線源１０２、及び、横向きの及び軸の方向に延びる平坦なパネルのエリアの検出器アレイのような、ｘ線に敏感な検出器１０４を有する。図１に図解されたように、回転の中心１１４は、また、横向きの視野（ＦＯＶ）の中心１１８として役に立つことがある。しかしながら、回転の中心１１４は、あらゆる用途における横向きのＦＯＶの中心１１８と必ずしも常に整列させられたものではないものである。図解されたように、対象の支持体１１０は、検査領域１０６における検査の対象１０８を支持する。ｘ線ビーム１１２の中央の光線又は投射１１６は、検出器の中心１１９に対して垂直なものであるが、それは、回転の中心１１４と整列させられたものである。
【００１６】
ｘ線源１０２及びｘ線に敏感な検出器１０４は、回転の中心１１４のまわりに回転する。源１０２及び検出器１０４は、一般に、検査領域１０６まわりの回転のための（示されたものではない）回転するガントリーへ取り付けられたものである。いくつかの実施形態においては、しかしながら、対象１０８が、必要な角度的なサンプリングを生じさせるために移動させられたものである及び／又は回転させられたものである一方で、源１０２及び検出器１０４は、一定の角度的な位置に残ることがある。図及び記載が、平坦なパネルの検出器の使用に焦点を合わせられたものである一方で、アーチ型の検出器又はなおも他の形状を有する検出器は、また使用されたものであることがある。さらには、図及び議論が、源１０２が点源であるところのＣＴシステムに焦点を合わせる一方で、他の代替物は、企図されたものである。例えば、源１０２は、ライン源であることがある。ガンマ及び他の放射源は、また使用されたものであることがある。多重の源１０２及び検出器１０４は、また提供されたものであることがあるが、それの事例においては、源及び検出器の対応するセットは、互いのものから角度的に及び／又は縦方向にオフセットさせられたものであることがある。
【００１７】
図１において、例示的な中央に置かれた幾何学的配置１００のｘ線源１０２及び検出器１０４は、横断の平面における二つの対向する位置、実線における位置Ａ及び点線における位置Ｂ、において描かれたものである。位置Ｂにおいて、ｘ線源１０２及び検出器１０４は、位置Ａから回転の中心１１４のまわりに１８０度回転させられたものである。例示的な中央に置かれた幾何学的配置１００のｘ線源１０２及び検出器１０４の両方が、回転の中心１１４に関して中央に置かれたものである際には、ｘ線源１０２及び検出器１０４が、位置Ａ及び位置Ｂの両方にあるものであるとき、ｘ線ビーム１１２の中央の光線１１６及び検出器の中央１１９は、回転の中心１１４と整列させられたものである。
【００１８】
図２は、イメージング装置のための例示的なオフセットさせられた幾何学的配置２００を描く。例示的なオフセットさせられた幾何学的配置２００の検出器１０４の検出器の中央１１９は、距離Ｄだけ横断の平面における回転の中心１１４から横切って変位させられた又はオフセットさせられたものである。中央に置かれた幾何学的配置１００との結び付きで先に記載されたように、オフセットさせられた幾何学的配置２００のｘ線源１０２及びｘ線に敏感な検出器１０４は、回転の中心１１４のまわりで回転する。図２において、例示的なオフセットさせられた幾何学的配置１００のｘ線源１０２及び検出器１０４は、横断の平面における二つの対向する位置、実線における位置Ａ及び点線における位置Ｂ、において描かれたものである。位置Ｂにおいて、ｘ線源１０２及び検出器１０４は、位置Ａから回転の中心１４０のまわりに１８０度回転させられたものである。図２に図解されたように、検出器の中央１１９は、位置Ａ及び位置Ｂの両方において距離Ｄだけ横断の平面における回転の中心１１４からオフセットさせられたものである。
【００１９】
オフセットさせられた幾何学的配置２００の横向きのＦＯＶ２１８は、中央に置かれた幾何学的配置１００の横向きのＦＯＶ１１８と比べてより大きいものである。検出器の中央１１９は、距離Ｄを変動させることによって本発明の異なる実施形態における様々な距離によって横断の平面における回転の中心１１４からオフセットさせられたものであることがある。例えば、検出器の中央１１４は、０及び３５センチメートル又はより大きいものの間における距離Ｄによって回転の中心１１９からオフセットさせられたものであることがある。距離Ｄは、あるものが横向きのＦＯＶ２１８の中央における“穴”２２２であるように、検出器の横向きの半分の幅を近いものである、又はそれを超過することさえある、ことがある。距離Ｄは、横向きのＦＯＶ２１８のサイズをカスタマイズするために多重の方式で変動させられたものであることがある。検出器１０４は、いずれの適切な手段によっても横向きのＦＯＶ１１８のサイズを変動させるためにシフトさせられたものであることがある。例えば、検出器１０４は、ヒトのユーザーによって手動でか又は機械的な駆動装置によってかのいずれかで回転するガントリー及び回転の中心１１４に対して相対的な様々な方向に移動させられたものであることがある。それは、平坦なパネルの検出器と共に有用なものであるように線形に、又は、湾曲させられた検出器に有用なものであるように、回転で、シフトさせられたものであることができる。記載された例示的なオフセットさせられた幾何学的配置２００が、中央に置かれた源及びオフセットさせられた検出器を含む一方で、オフセットさせられた源又はオフセットさせられた源及びオフセットさせられた検出器を含むところの、追加的なＣＴイメージングデバイスの幾何学的配置が、企図させられたものであることは、理解されたものであるべきことである。
【００２０】
図２Ａは、例示的な中央に置かれた幾何学的配置１００及び例示的なオフセットさせられた幾何学的配置２００のオーバーレイを描く。図２Ａにおいて、例示的な中央に置かれた幾何学的配置１００及び例示的なオフセットさせられた幾何学的配置２００のｘ線源１０２及び検出器１０４は、横断の平面における二つの対向する位置、実線における位置Ａ及び点線における位置Ｂ、において相互にオーバーレイされたものである。位置Ａにおける例示的なオフセットさせられた幾何学的配置２００の検出器１０４と重なり合うところの位置Ａにおける例示的な中央に置かれた幾何学的配置１００の検出器１０４のエリアは、図２Ａにおけるクロスハッチングされたセクション２２０によって指し示されたものである。同様にして、あるものは、また、位置Ｂにおける例示的な中央に置かれた幾何学的配置１００の検出器１０４及び位置Ｂにおける例示的なオフセットさせられた幾何学的配置２００の検出器１０４の間における重なり合う領域２２０である。イメージの再構築の間において、例示的な中央に置かれた幾何学的配置１００及び例示的なオフセットさせられた幾何学的配置２００から得られた投射のデータは、まるでそれらが、単一のより大きい仮想的な検出器Ｖによって測定されたものであったかのように、一緒に組み合わせられたものであることができる。これは、例えば、重なり合う領域２２０において得られた投射のデータをフェードされた重みを付けること及び／又はそれを平均することと共に、成し遂げられたものであることがある。追加的な実施形態において、投射のデータは、中央に置かれた幾何学的配置及びオフセットさせられた幾何学的配置から得られたものではないものであることがあるが、しかし、むしろ、投射のデータは、二つの異なるオフセットさせられた幾何学的配置から得られたものであることがある。例えば、投射のデータは、第一の距離Ｄだけ回転の中心１１９からオフセットさせられた検出器の中央１１４でとられた走査から得られたものであることができると思われると共に、投射のデータの第二のセットは、第二の距離Ｄだけ回転の中心１９９からオフセットさせられた検出器の中央１１４でとられた別の走査から得られたものであることができると思われる。
【００２１】
図３は、より上に記載された例示的な中央に置かれた幾何学的配置１００及びオフセットさせられた幾何学的配置２００との使用に適切なＣＴイメージングシステム３００を描く。ＣＴイメージングシステム３００は、ＣＴデータ獲得システム３０２、再構築器３０４、イメージプロセッサー３０６、ユーザーインタフェース３０８、及びユーザー入力３１０を含む。ＣＴデータの獲得システム３０２は、源１０２及び検出器１０４を含むが、それらは、検査領域のまわりの回転のための回転するガントリ３１２へ取り付けられたものである。軸の、螺旋状の、円形の、及び線形の、サドル又は他の望まれた走査する軌跡のみならず円形の又は他の角度的なサンプリングの範囲は、企図されたものである。図３に図解されたＣＴイメージングデバイスシステム３００の実施形態は、源１０２及び／又は検出器１０４を移動させるために要求された必要な力を提供するところの、マイクロステップモーターのような、駆動装置３１８を含む。
【００２２】
再構築器３０４は、イメージングされた主体の指示的な体積測定のデータを発生させるために再構築のテクニックを使用することでデータ獲得システム３０２によって発生させられたデータを再構築する。再構築のテクニックは、反復のテクニックのみならず、フィルター処理された逆投射のような解析的なテクニックを含む。イメージプロセッサー３０６は、例えば、モニター及びプリンターのような一つの又はより多い出力デバイス並びにキーボード及びマウスのような一つの又はより多い入力デバイスを含むことがあるところの、ユーザーインターフェース３０８における望まれた流儀における表示について、要求されたような体積測定のデータを処理する。
【００２３】
都合良くはグラフィックユーザーインターフェース（“ＧＵＴ”）を提供するように汎用の又は他のコンピューターによって実行されたソフトウェアの命令を使用することで実施されたものであるところの、ユーザーインターフェース３０８は、例えば望まれたＦＯＶの構成又は寸法を選択すること、走査を開始すること及び／又はそれを終結させること、望まれた走査又は再構築のプロトコルを選択すること、体積測定のデータを巧みに扱うこと、及び同様のことによって、ユーザーがイメージングシステム３００を制御する又はさもなければそれと相互作用することを可能にする。
【００２４】
ユーザーインタフェース３０８へ動作可能なように接続されたユーザー入力３１０は、例えば望まれた走査するプロトコルを実行する、望まれたＦＯＶを提供するように自由選択で検出器１０４及び／又は源１０２を位置決めする、及び同様のことのために、ＣＴデータ獲得システム３０２の動作を制御する。
【００２５】
本発明の一つの態様に従った例示的なイメージングプロセス４００は、図４に図解されたものである。ステップ４０２において、ＣＴイメージングシステム３００は、検査領域１０６のまわりの十分な複数の角度的な位置で投射のデータを獲得するために中央に置かれた幾何学的配置１００における源１０２及び検出器１０４でイメージングされた主体の少なくとも一つの走査をとるために利用されたものである。ステップ４０４において、少なくとも一つの走査は、オフセットさせられた幾何学的配置２００における源１０２及び検出器１０４を備えたＣＴイメージングシステム３００によってとられたものである。ステップ４０２及び４０４の順序は、第一の走査が中央に置かれた幾何学的配置１００におけるＣＴイメージングシステム３００での走査が後に続けられたオフセットさせられた幾何学的配置２００におけるＣＴイメージングシステム３００で取られたものであることがある際には、逆にされたものであることがある。より上に議論されたように、オフセットさせられた幾何学的配置２００の検出器１０４及び／又は源１０２は、横断の平面における回転の中心１１４からの距離Ｄの多様性によってオフセットさせられたものであることがある。追加的な実施形態において、一つの又はより多い走査する手順は、各々の走査における異なる距離Ｄだけ横断の平面における回転の中心１１４からオフセットさせられた検出器１０４及び／又は源１０２で行われたものであることがある。
【００２６】
図４に示されたように、中央に置かれた幾何学的配置の投射のデータ４０６は、ステップ４０２の中央に置かれた幾何学的配置の走査から得られたものであると共に、オフセットさせられた幾何学的配置の投射のデータ４０８は、ステップ４０４のオフセットさせられた幾何学的配置の走査から得られたものである。再構築器３０４は、イメージングされた主体１０８、即ち、再構築されたイメージのデータ４１２、の指示的な体積測定のデータを発生させるためにオフセットさせられた幾何学的配置のＣＴイメージングデバイスとの結び付きで現行で使用された知られた再構築のテクニックを使用することでステップ４０８で中央に置かれた幾何学的配置の投射のデータ４０６及びオフセットさせられた幾何学的配置の投射のデータ４０８を再構築する。再構築の間に、中央に置かれた幾何学的配置の投射のデータ４０６及びオフセットさせられた幾何学的配置の投射のデータ４０８は、投射のデータ４０６及び４０８の登録のために相互のものと検出器１０４の重なり合う領域２２０から結果として生じる投射のデータ４０６及び４０８の間における重なり合う領域を使用することで一緒にペアで綴じられたものである。フェードされた重みをつけること及び／又は平均することは、再構築のプロセスの間において中央に置かれた幾何学的配置の投射のデータ４０６及びオフセットさせられた幾何学的配置の投射のデータ４０８の重なり合いの領域において自由選択で適用されたものであることがある。投射のデータ４０６及び４０８の組み合わせられた再構築は、図２Ａにおいて図解された大きい仮想的な検出器Ｖで単一の走査をエミュレートする。
【００２７】
ステップ４１０から得られた再構築されたイメージのデータ４１２は、イメージプロセッサ３０６によって処理されたものである。結果として生じる再構築されたイメージは、ステップ４１４でユーザーインターフェース３０８に表示されたものである。
【００２８】
オフセットさせられた幾何学的配置を備えた存在するＣＴイメージングデバイスは、特に検出器のオフセットが大きいものであるとすれば、反対の目視する方向の間における限定されたデータの冗長性のせいで、しばしばイメージの質の問題を欠点としてもつ。不十分な冗長性は、再構築の間に可視でイメージの質を劣化させることがあり得る。反対の仮想的な拡大されたビューの間における顕著な冗長性が、にもかかわらず保証されたものである一方でより大きい視野でさえも達成されたものであることができるという理由のために、オフセットさせられた幾何学的配置を利用することで存在するＣＴイメージングデバイスと遭遇させられたこれらのイメージを劣化させる効果は、たいてい、ここに開示された装置及び方法で回避されたものである。具体的には、現実の検出器の幅の半分の反対の仮想的な拡大されたビューの間における“重なり合い”は、中心を外れた幾何学的配置についての再構築においてなされた近似の結果として起こるアーチファクトの尤度及び効果を最小にすることで、簡単に達成させられたものであることができる。
【００２９】
ここに開示されたイメージの獲得方法が、少なくとも二つの走査する動作の使用法を伴うという事実は、走査する手順の間における放射線量の分布と共にある一定の自由度を提供する。異なるレベルの放射線量は、ＣＴイメージングデバイス３００のオペレーターによって望まれたもののようなステップ４０４及び４０２の走査の各々と関連させられたものであることがある。例えば、ステップ４０４のオフセットさせられた幾何学的配置の走査は、ステップ４０２の中央に置かれた幾何学的配置の走査との結び付きにおいて使用されたものであるところの放射線量の半分と比べてより少ないものを届けるために適合させられたものであることがある。そのような線量のテクニックは、ステップ４０２の中央に置かれた幾何学的配置の走査について得られたものであるより良好なコントラスト対ノイズ比に帰着することができる。同時に、ステップ４０４のオフセットさせられた幾何学的配置の走査によって走査されたイメージングされた主体の境界のエリアは、相対的により少ない放射へ露出させられたものであることになる。この様式で、ステップ４０２及び４０４の走査する手順の間に患者へ届けられた放射線量は、一般に、ヘリカルＣＴイメージングにおいて使用されたもののような、幅広い検出器での単一の走査の間に患者へ届けられた放射線量と等価なもの又はそれと比べてより少ないものであるために仕立てられたものであることができる。
【００３０】
本発明の別の態様は、一般に、断層撮影のイメージを再構築するとき遭遇させられた動きのアーチファクトの検出、見積もり、及び／又は補償のための方法及び装置へ向けられたものである。この態様と一致して、動きマップを発生させるための方法及び装置は、提供されたものである。動きマップは、どのイメージの領域が動きのアーチファクトによってだめにされたものであることがあることを指し示すために、及び／又は、動きの見積もり及び動きの補償のためには、再構築された断層撮影のイメージにおける動きのアーチファクトを予防する又はそれを減らすために、利用されたものである。
【００３１】
本発明の一つの態様に従った再構築された断層撮影のイメージにおける動きを検出することの例示的な方法５００は、図５に図解されたものである。ステップ５０２において、ＣＴイメージングシステム３００は、イメージングされた主体１０８の獲得された投射のデータ５０４のセットを得るために使用されたものである。ステップ５０６において、断層撮影の再構築は、再構築されたイメージ（即ち、“参照”イメージ）５０８を発生させるために、フィルター処理された逆投射（ＦＢＰ）のような、知られた再構築のテクニックを使用することでこの獲得された投射のデータ５０４へ適用されたものである。参照イメージ５０８は、走査するプロセスの間に対象の移動の結果としてアーチファクトを有することがある。ステップ５１０において、知られた前方の投射のテクニックは、参照の投射のデータ５１２を誘導するために先に再構築された参照イメージ５０８へ適用されたものである。再構築されたイメージの前方の投射による参照の投射のデータの計算が、反復のイメージの再構築の従来の態様であるとはいえ、イメージ空間の内挿の確度及び投射の可能性のある切り捨てが、このプロセスの間に扱われたものであることを必要とすることがあるところの二つの重要な潜在的な問題点であることは、当技術において熟練させられた者によって理解されたことであるべきである。さらには、参照イメージ５０８が、古典的なＦｅｌｄｋａｍｐ−Ｄａｖｉｓ−Ｋｒｅｓｓ（ＦＤＫ）アルゴリズムを使用することで再構築されたものであるとすれば、円錐のビームのアーチファクトは、参照の投射をだめにすることがあると共に、よって説明がされたものであるべきである。
【００３２】
次に、ステップ５１４において、獲得された投射のデータ５０４及び参照の投射のデータ５１２の間における線積分の差異５１６は、計算されたものである。いずれのそのような差異も、イメージングの走査５０２の間における対象の移動によって引き起こされたアーチファクトから結果として生じることがありそうなものである。獲得された投射のデータ５０４及び参照の投射のデータ５１２の間における線積分の差異５１６は、獲得された投射のデータ５０４及び参照の投射のデータ５１２からの対応する投射の各々のペアについて独立に計算されたものである。データの補正のステップは、例えばいずれのデータの不整合をも補正するためにＨｅｌｇａｓｏｎ−Ｌｕｄｗｉｇの条件又は他の類似のデータの補正の尺度を使用することで、この段階で自由選択で用いられたものであることができると思われる。線積分の差異５１６は、投射の空間における走査する手順５０２の間に起こったところの動きの孤立を表す。
【００３３】
ステップ５１８において、断層撮影の再構築は、フィルター処理された逆投射（ＦＢＰ）のような、知られた再構築のテクニックを使用することで線成分の差異５１６の絶対値へ適用されたものである。発生させられたものであるところの結果として生じるイメージは、動きのマップ５２０であるが、それは、走査する手順５０２の間に起こったところの動きによってだめにされたものであるところのイメージ５０８の領域の代表的なものである。このように動きマップ５２０は、イメージ空間において走査する手順５０２の間に起こったところの動きの孤立を表す。動きマップ５２０は、動きが与えられたイメージのボクセルに存在するか否かを単純に指し示すところの二進の動きマップであるために適合させられたものであることができると思われる。あるいは、洗練された動きマップ５２０は、いずれの与えられたイメージのボクセルにも存在するところの動きの振幅を指し示すことができると思われる。例示的な動きマップ５２０は、図７に図解されたものである。動きマップ５２０を発生させることの例示的な方法５００が、追加的な実施形態において反復のプロセスであることがあることは、当技術において熟練された者によって理解されたものであるべきことである。
【００３４】
本発明の実施形態と一致した動きマップ５２０を洗練するための自由選択の例示的な方法６００は、図６Ａに図解されたものである。ステップ６０２において、線積分の差異５１６は、前処理された線積分の差異６０４を生じさせるために、例えばウィンドウ処理すること、規格化、又はフィルター処理することによるもののような、処理されたものである又は洗練されたものであることがある。ウィンドウ処理する洗練は、変更された出力の値に対する入力の値の非線形のマッピングであるが、そこでは、与えられた最小の値より下の及び与えられた最大の値より上の入力の値は、無視されたものである又はゼロに設定されたものである。ウィンドウ処理することの特別な形態として、閾値処理することは、適用されたものであることがあるが、そこでは、与えられた閾値より下の入力の値は、ゼロに設定されたものであると共に、閾値より上の値は、一に設定されたものである。別の分類の洗練は、規格化であるが、それにおいて線積分の差異は、その後の数学的な算出を正規化すると共にそれを単純化するために０及び１の間の値へ変形されたものである。なおも別の分類の洗練は、体積測定のメジアンフィルター、ガウスのぼけ、又は何らかの他のフィルター処理するプロセスを適用することである。一つの例示的な実施形態において、体積測定のメジアンフィルターについての近隣のサイズ及びガウスのぼけについての畳み込み核のサイズは、３×３×３に設定されたものである。前処理する洗練６０２は、また、追加的な実施形態において他の種類のイメージを処理することを伴うことがある。
【００３５】
前処理された線積分の差異６０４は、ステップ６０６において、フィルター処理された逆投射（ＦＢＰ）のような、知られた再構築のテクニックを使用することで再構築されたものである。発生させられたものであるところの結果として生じるイメージは、ウィンドウ処理されてきた、規格化されてきた、フィルター処理されてきた、又は別な方法で洗練されてきたものであるところの、洗練された動きマップ６０８である。洗練された動きマップ６０８は、動きが与えられたイメージのボクセルに存在するか否かを単純に指し示すところの二進の動きマップのいずれかであるために適合させられたものであることができると思われる、又は、洗練された動きマップ６０８は、いずれの与えられたイメージのボクセルにも存在するところの動きの振幅を指し示すことができると思われる。
【００３６】
本発明の実施形態と一致した動きマップ５２０を洗練するための別の自由選択の例示的な方法６１０は、図６Ｂに図解されたものである。ステップ６１２において、線積分の差異５１６は、フィルター処理された逆投射（ＦＢＰ）のような、知られた再構築のテクニックを使用することで再構築されたものである。発生させられたものであるところの結果として生じるイメージは、初期の動きマップ６１４である。初期の動きマップ６１４は、その次に、後処理された洗練された動きマップ６１８を生じさせるために、例えばウィンドウ処理すること、規格化、フィルター処理することによるもののような、ステップ６１６において処理されたものである又は洗練されたものである。例えば、一つの例示的な実施形態において、初期の動きマップ６１４は、１５０ハウンスフィールド単位（ＨＵ）における閾値である。動きマップ６１４のそのような処理をすること又は洗練をすることは、データにおける“再構築ノイズ”又は他の不整合を取り除くと共にストリーキングを回避するために役に立つ。
【００３７】
動きマップ５２０、６０８、又は６１８のような動きマップは、多重の使用を有する。例えば、動きマップは、放射線科医、又は、特定の再構築されたイメージのどのボクセルが、動き、例．それらが診断又は局在化に適切ではないものであることを引き起こすところの潜在的な動きのアーチファクトを備えたイメージの領域、のせいで潜在的に再構築のアーチファクトを含有することがあり得ると思われるかということを指し示すためにイメージングプロセスを行う他の個人によって、参照として使用されたものであることができる。この様式では、動きマップは、それが、再構築されたイメージに有るものである走査内の動きの場所についての情報を供給する際に、再構築されたイメージとの共同で使用されたものであるための信頼性の指標として役に立つ。
【００３８】
追加として、動きマップは、イメージの再構築の間における局所的な動きの補正を適用するために動きの見積もり及び補償スキームと組み合わせられたものであることができる。従来の大域的な動きの補償のテクニックは、再構築のプロセスの間に全体のイメージへ全般的に適用されたものである。これは、いずれの動きによっても影響を及ぼされたものではないものであったところの再構築されたイメージの領域へと導入されたものであるアーチファクトに帰着することができる。結果として、実際には、これらの大域的な動きの補償の方法は、正しくない動きの補償から結果として生じるアーチファクトを備えた再構築されたイメージの静的な領域をだめにすることがあり得る。
【００３９】
しかしながら、局所的な動きの補正との共同での動きマップの使用は、走査する手順の間に動きが起こったことがないものであったところの静的な領域における動きの補償の適用を予防する。これは、そのような静的な領域におけるアーチファクトを予防することができる。例えば、動きマップは、動きマップに基づいた動きを経験してきたものであることが指し示されたものであるところのそれらのエリアのみに適用されたものである動きの補正のテクニックと共に“ブレンドするマップ”として使用されたものであることができると思われる。さらには、動きマップは、また、“重みをつけるマップ”として使用されたものであることができると思われる。このアプローチの下で、動きマップは、いずれの与えられたイメージのボクセルへも適用されたものであると思われるところの“重みがつけられた”量の動きの補正を決定するために、使用されたものであると思われるが、それは、適用されたものであるゼロの動きの補正及び最大でも現行の従来の大域的な動きの補正のテクニックの下で適用されたものであると思われるところの動きの補正の量の間において調節された値であると思われる。動きマップのまださらなる使用及び用途は、当技術における普通の熟練の者によって認識されたものであることになる。さらにここに記載された動きの補償のテクニックの用途を図解するために、ソフトウェアプログラムによって発生させられた例示的な動きでだめにされたイメージは、図８に図解されたものである。図９は、大域的な動きの補正をうけてきたものであるところの図８におけるイメージの再構築である。図１０は、動きマップを使用することで局所的な動きの補正をうけてきたものであるところの図８におけるイメージの再構築である。
【００４０】
例えば、望まれたＦＯＶの構成又は寸法を選択すること、走査を開始すること及び／又はそれを終結させること、望まれた走査又は再構築のプロトコルを選択すること、体積測定のデータを巧みに扱うこと、及び同様のことのような、前述された機能は、ソフトウェアの論理として行われたものであることができる。ここに使用されたような“論理”は、機能又ははたらきを行うために、及び／又は、別の構成部品からの機能又ははたらきを引き起こすために、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、及び／又は各々のものの組み合わせを含むが、しかし、それらに限定されたものではないものである。例えば、望まれた用途又は要望に基づいたもので、論理は、ソフトウェアで制御されたマイクロプロセッサ、用途に特異的な集積回路（ＡＳＩＣ）のような、不連続の論理、又は、他のプログラム化された論理デバイスを含むことがある。論理は、また、ソフトウェアとして十分に具現化されたものであることがある。
【００４１】
ここにおいて使用されたような“ソフトウェア”は、コンピューター又は他の電子的なデバイスが、望まれた様式で機能、はたらき、及び／又は挙動を行うことを引き起こすところの一つの又はより多いコンピューターで読み取り可能な及び／又は実行可能な命令を含むが、しかし、それに限定されたものではないものである。命令は、動的にリンクされたライブラリーから別個の用途又はコードを含むルーチン、アルゴリズム、モジュール、又はプログラムのような様々な形態において具現化されたものであることがある。ソフトウェアは、また、独立型のプログラム、関数呼び出し、サーブレット、アプレット、メモリーに記憶された命令、オペレーティングシステムの部分、又は他のタイプの実行可能な命令のような様々な形態で実施されたものであることがある。ソフトウェアの形態が、例えば、望まれた用途の要件、それがランする環境、及び／又は、設計者／プログラマーの願望、又は同様のものに依存性のものであることは、当技術における普通の熟練の者によって認識されたことであることになる。
【００４２】
ここに記載されたシステム及び方法は、例えば、ネットワーク化された制御システム及び独立型の制御システムを含む多様なプラットフォームで実施されたものであることができる。追加的に、ここに示された及び記載された論理、データベース、又はテーブルは、好ましくは、イメージングシステム３００の構成部品のような、コンピューターで読み取り可能な媒体の中に及びそれの上に存する。異なるコンピューターで読み取り可能な媒体の例は、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、プログラム可能なリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、電気的にプログラム可能なリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能なプログラム可能なリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、磁気ディスク又はテープ、ＣＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤ−ＲＯＭを含む光学的に読み取り可能な媒体、並びに他のものを含む。まださらに、ここに記載されたプロセス及び論理は、一つの大きいプロセスのフローへと併合されたものである又は多数のサブプロセスのフローへと分割されたものであることができる。ここにおけるプロセスのフローが記載されてきたものであるところの順序は、重大なものではないものであると共に、まだ同じ結果を成し遂げる一方で再配列されたものであることができる。事実上、ここに記載されたプロセスのフローは、認可された又は望まれたように、それらの実施において再配列されたものである、合併されたものである、及び／又は、再組織化されたものであることがある。
【００４３】
当該発明は、好適な実施形態を参照して記載されてきたものである。他のものへの変更及び変形は、先行する詳細に記載を読む及びそれを理解する際に、起こることがある。当該発明が、それらが添付された請求項及びそれらの均等物の範囲内に来るものである限り、全てのそのような変更及び変形を含むように解されたものであることは、意図されたことである。
【００４４】
このように好適な実施形態を記載してきたものであるが、当該発明は、今、以下のものであることが請求される。
【図１】
2015131127.tif 000003
【図２】
2015131127.tif 000004
【図２Ａ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７】
2015131127.tif 000011
【図８】
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【図９】
2015131127.tif 000013
【図１０】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年3月10日(2015.3.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動きマップを発生させるための装置であって、
前記装置は、
放射源、
検査領域を横断してきたものであるところの前記源によって放出された放射を検出するところの放射に敏感な検出器、並びに、
再構築器及びイメージプロセッサ
を具備する、装置において、
前記放射源及び前記放射に敏感な検出器は、前記検査領域に配された対象に相対的な複数の角度的な位置に投射のデータを獲得するために使用されたものであると共に、
前記再構築器は、前記投射のデータから参照のイメージを発生させるために使用されたものであると共に、
前記参照の投射のデータは、前記参照のイメージの前方の投射から得られたものであると共に、
前記獲得された投射のデータ及び前記参照の投射のデータの間における差異は、線積分の差異を決定するために計算されたものであると共に、
前記イメージプロセッサは、動きによって影響を及ばされたものであるところの前記投射のデータから再構築させられた対応するイメージの領域の指示的な動きマップを発生させるために前記線積分の差異を使用する、装置。
【請求項２】
請求項１の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するためにウィンドウ処理するプロセスを適用する、装置。
【請求項３】
請求項１又は２の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するために規格化のプロセスを適用する、装置。
【請求項４】
請求項１、２、又は３の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するために体積測定のメジアンフィルターを適用する、装置。
【請求項５】
請求項１、２、３、又は４の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するためにガウスのぼけを適用する、装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４、又は５の装置において、
前記装置は、円錐のビームの計算された断層撮影のイメージングデバイスである、装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５、又は６の装置において、
前記イメージプロセッサは、ユーザーインタフェースにおける表示のために前記体積測定のデータを処理する、装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６、又は７の装置において、
前記動きマップは、イメージへ適用されたものであるための動きの補正の量を指し示す、装置。
【請求項９】
請求項８の装置において、
前記イメージプロセッサは、動きで補償されたイメージの再構築において前記動きマップを使用する、装置。
【請求項１０】
請求項９の装置において、
前記イメージプロセッサは、動きで補正された構築及び動きについて補正されたものではない再構築の間における重みがつけられた平均として再構築を行うと共に、
重みは、前記動きマップによって提供されたものである、
装置。
【請求項１１】
請求項８の装置において、
動きで補正された再構築における前記動きの変位は、前記動きマップに従って適合させられたものである、装置。
【請求項１２】
動きマップを発生させるための方法であって、
前記方法は、
検査領域に配された対象に相対的な複数の角度的な位置における投射のデータを獲得すること、
参照の画像を発生させるために前記投射のデータから再構築すること、
前記参照の画像の前方の投射から参照の投射のデータを得ること、
線積分の差異を決定するために前記獲得された投射のデータ及び前記参照の投射のデータの間における差異を計算すること、並びに、
動きによって影響を及ぼされたものであるところの前記投射のデータから再構築された対応するイメージの領域の指示的な動きマップを発生させるために前記線積分の差異を使用すること
のステップを具備する、方法。
【請求項１３】
請求項１２の方法であって、
前記動きマップを洗練するためにウィンドウ処理するプロセスを適用することのステップをさらに具備する、方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３の方法であって、
前記動きマップを規格化することによって前記動きマップを洗練すること、前記動きマップへ体積測定のメジアンフィルターを適用すること、及び、前記動きマップへガウスのぼけを適用することのステップをさらに具備する、方法。
【請求項１５】
請求項１２、１３、又は１４の方法であって、
動きによって影響を及ぼされたものであるところの前記再構築されたイメージの領域を検出するために前記投射のデータから再構築された前記対応するイメージと共同で前記動きマップを使用することのステップをさらに具備する、方法。
【請求項１６】
請求項１２、１３、１４、又は１５の方法であって、
前記投射のデータから再構築された対応するイメージにおける動きの効果を補償するために動き補正テクニックと共同で前記動きマップを使用することのステップをさらに具備する、方法。
【請求項１７】
請求項１６の方法であって、
前記動きマップによって動きによって影響を及ぼされてきたものであることが指し示されたものであるところの前記対応するイメージの領域においてのみ動きを補償することをさらに具備する、方法。
【請求項１８】
請求項１６の方法であって、
前記断層撮影の投射のデータから再構築された前記対応するイメージの領域へ動き補正の重みがつけられた値を適用することによって動きを補償することをさらに具備すると共に、
前記重みがつけられた値が、前記動きマップによって各々のイメージの領域について指し示された動きの定量的な量に基づいて各々の領域について算出されたものである、
方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４４】
このように好適な実施形態を記載してきたものであるが、当該発明は、今、以下のものであることが請求される。
［付記］
付記（１）：
検査領域に配された対象に相対的な複数の角度的な位置における断層撮影の投射のデータを獲得するための装置であって、
前記装置は、
放射源、
前記検査領域を横切ってきたものであるところの前記源によって放出された放射を検出するところの放射に敏感な検出器、及び
再構築器
を具備する装置において、
前記装置は、対象の少なくとも二つの走査する手順を行うことに適合させられたものであると共に、
前記少なくとも二つの走査する手順の少なくとも一つは、オフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順であると共に、
前記オフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間におけるオフセットさせられた幾何学的配置の投射のデータを含む投射のデータは、前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得されたものであると共に、
前記再構築器は、前記対象の指示的な体積測定のデータを発生させるために一緒に前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得された投射のデータを再構築する、
装置。
付記（２）：
付記（１）の装置において、
前記少なくとも二つの走査する手順の少なくとも一つは、中央に置かれた幾何学的配置を走査する手順であると共に、
中央に置かれた幾何学的配置の投射のデータは、前記中央に置かれた幾何学的配置を走査する手順の間に獲得されたものである、
装置。
付記（３）：
いずれかの先の付記の装置において、
前記再構築器によって行われた再構築は、前記源に関する一つの位置における単一の仮想の検出器によって行われたイメージングの走査に対応するデータセットを形成するために前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得された投射のデータを組み合わせる、装置。
付記（４）：
いずれかの先の付記の装置において、
前記放射に敏感な検出器は、平坦な検出器であると共に、
前記放射に敏感な検出器の中心は、前記少なくとも一つのオフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間における横断の平面における回転の中心から横向きに変位させられたものである、
装置。
付記（５）：
付記（４）の装置において、
前記中心は、前記少なくとも一つのオフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間に前記検出器の横向きの幅のおおよそ半分の又はより多い距離だけ横向きに変位させられたものである、装置。
付記（６）：
いずれの先の付記の装置において、
フェードされた重みをつけるテクニック及び平均するテクニックは、再構築の間に前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得された投射のデータの重なり合いの領域へ適用されたものである、装置。
付記（７）：
付記（２）の装置において、
前記少なくとも一つの中央に置かれた幾何学的配置を走査する手順の間におけるものと比べて放射のより低い線量は、前記少なくとも一つのオフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間に投与されたものである、装置。
付記（８）：
付記（７）の装置において、
前記少なくとも一つのオフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間に投与された放射の線量は、前記少なくとも一つの中央に置かれた幾何学的配置を走査する手順の間に投与された放射の半分と比べてより少ないものである、装置。
付記（９）：
いずれかの先の付記の装置において、
前記装置は、円錐のビームの計算された断層撮影のイメージングデバイスである、装置。
付記（１０）：
いずれかの先の付記の装置であって、
前記放射源に関して前記放射に敏感な検出器を移動させるための機械的な駆動装置をさらに具備する、装置。
付記（１１）：
いずれかの先の付記の装置であって、
イメージプロセッサ、ユーザーインタフェース、及びユーザーの入力をさらに具備すると共に、
前記イメージプロセッサは、前記ユーザーインターフェースにおける表示のための体積測定のデータを処理する、
装置。
付記（１２）：
計算された断層撮影のイメージングの方法であって、
対象の少なくとも二つの走査する手順を行うこと、前記少なくとも二つの走査する手順の少なくとも一つがオフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順であること、
前記オフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間におけるオフセットさせられた幾何学的配置の投射のデータを含む投射のデータを前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得すること、及び、
前記対象の指示的な体積測定のデータを発生させるために一緒に前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得された投射のデータを再構築すること
のステップを具備する、方法。
付記（１３）：
付記（１２）の方法において、
前記少なくとも二つの走査する手順の少なくとも一つは、中央に置かれた幾何学的配置を走査する手順であると共に、
中央に置かれた幾何学的配置の投射のデータは、前記中央に置かれた幾何学的配置を走査する手順の間に獲得されたものである、
方法。
付記（１４）：
付記（１２）又は（１３）の方法において、
前記再構築は、前記源に関する一つの位置における単一の仮想の検出器によって行われたイメージングの走査に対応するデータセットを形成するために前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得された投射のデータを組み合わせる、方法。
付記（１５）：
付記（１２）、（１３）、又は（１４）の方法であって、
前記少なくとも一つのオフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間における横断の平面における回転の中心から前記放射に敏感な検出器の中心を横向きに変位させることをさらに具備する、方法。
付記（１６）：
付記（１５）の方法において、
前記中心は、前記少なくとも一つのオフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間に前記検出器の横向きの幅のおおよそ半分の又はより多い距離だけ横向きに変位させられたものである、方法。
付記（１７）：
付記（１２）、（１３）、（１４）、（１５）、又は（１６）の方法において、
フェードされた重みをつけるテクニック及び平均するテクニックは、再構築の間に前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得された投射のデータの重なり合いの領域へ適用されたものである、方法。
付記（１８）：
付記（１３）の方法であって、
前記少なくとも一つの中央に置かれた幾何学的配置を走査する手順の間におけるものと比べて前記少なくとも一つのオフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間に放射のより低い線量を投与することをさらに具備する、方法。
付記（１９）：
付記（１８）の方法において、
前記少なくとも一つのオフセットさせられた幾何学的配置を走査する手順の間に投与された放射の線量は、前記少なくとも一つの中央に置かれた幾何学的配置を走査する手順の間に投与された放射の半分と比べてより少ないものである、方法。
付記（２０）：
動きマップを発生させるための装置であって、
前記装置は、
放射源、
検査領域を横断してきたものであるところの前記源によって放出された放射を検出するところの放射に敏感な検出器、並びに、
再構築器及びイメージプロセッサ
を具備する、装置において、
前記放射源及び前記放射に敏感な検出器は、前記検査領域に配された対象に相対的な複数の角度的な位置に投射のデータを獲得するために使用されたものであると共に、
前記再構築器は、前記投射のデータから参照のイメージを発生させるために使用されたものであると共に、
前記参照の投射のデータは、前記参照のイメージの前方の投射から得られたものであると共に、
前記獲得された投射のデータ及び前記参照の投射のデータの間における差異は、線積分の差異を決定するために計算されたものであると共に、
前記イメージプロセッサは、動きによって影響を及ばされたものであるところの前記投射のデータから再構築させられた対応するイメージの領域の指示的な動きマップを発生させるために前記線積分の差異を使用する、装置。
付記（２１）：
付記（２０）の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するためにウィンドウ処理するプロセスを適用する、装置。
付記（２２）：
付記（２０）又は（２１）の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するために規格化のプロセスを適用する、装置。
付記（２３）：
付記（２０）、（２１）、又は（２２）の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するために体積測定のメジアンフィルターを適用する、装置。
付記（２４）：
付記（２０）、（２１）、（２２）、又は（２３）の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するためにガウスのぼけを適用する、装置。
付記（２５）：
付記（２０）、（２１）、（２２）、（２３）、又は（２４）の装置において、
前記装置は、円錐のビームの計算された断層撮影のイメージングデバイスである、装置。
付記（２６）：
付記（２０）、（２１）、（２２）、（２３）、（２４）、又は（２５）の装置において、
前記イメージプロセッサは、ユーザーインタフェースにおける表示のために前記体積測定のデータを処理する、装置。
付記（２７）：
付記（２０）、（２１）、（２２）、（２３）、（２４）、（２５）、又は（２６）の装置において、
前記動きマップは、イメージへ適用されたものであるための動きの補正の量を指し示す、装置。
付記（２８）：
付記（２７）の装置において、
前記イメージプロセッサは、動きで補償されたイメージの再構築において前記動きマップを使用する、装置。
付記（２９）：
付記（２８）の装置において、
前記イメージプロセッサは、動きで補正された構築及び動きについて補正されたものではない再構築の間における重みがつけられた平均として再構築を行うと共に、
重みは、前記動きマップによって提供されたものである、
装置。
付記（３０）：
付記（２７）の装置において、
動きで補正された再構築における前記動きの変位は、前記動きマップに従って適合させられたものである、装置。
付記（３１）：
動きマップを発生させるための方法であって、
前記方法は、
検査領域に配された対象に相対的な複数の角度的な位置における投射のデータを獲得すること、
参照の画像を発生させるために前記投射のデータから再構築すること、
前記参照の画像の前方の投射から参照の投射のデータを得ること、
線積分の差異を決定するために前記獲得された投射のデータ及び前記参照の投射のデータの間における差異を計算すること、並びに、
動きによって影響を及ぼされたものであるところの前記投射のデータから再構築された対応するイメージの領域の指示的な動きマップを発生させるために前記線積分の差異を使用すること
のステップを具備する、方法。
付記（３２）：
付記（３１）の方法であって、
前記動きマップを洗練するためにウィンドウ処理するプロセスを適用することのステップをさらに具備する、方法。
付記（３３）：
付記（３１）又は（３２）の方法であって、
前記動きマップを規格化することによって前記動きマップを洗練すること、前記動きマップへ体積測定のメジアンフィルターを適用すること、及び、前記動きマップへガウスのぼけを適用することのステップをさらに具備する、方法。
付記（３４）：
付記（３１）、（３２）、又は（３３）の方法であって、
動きによって影響を及ぼされたものであるところの前記再構築されたイメージの領域を検出するために前記投射のデータから再構築された前記対応するイメージと共同で前記動きマップを使用することのステップをさらに具備する、方法。
付記（３５）：
付記（３１）、（３２）、（３３）、又は（３４）の方法であって、
前記投射のデータから再構築された対応するイメージにおける動きの効果を補償するために動き補正テクニックと共同で前記動きマップを使用することのステップをさらに具備する、方法。
付記（３６）：
付記（３５）の方法であって、
前記動きマップによって動きによって影響を及ぼされてきたものであることが指し示されたものであるところの前記対応するイメージの領域においてのみ動きを補償することをさらに具備する、方法。
付記（３７）：
付記（３５）の方法であって、
前記断層撮影の投射のデータから再構築された前記対応するイメージの領域へ動き補正の重みがつけられた値を適用することによって動きを補償することをさらに具備すると共に、
前記重みがつけられた値が、前記動きマップによって各々のイメージの領域について指し示された動きの定量的な量に基づいて各々の領域について算出されたものである、
方法。
【手続補正書】
【提出日】平成27年5月1日(2015.5.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
動きマップを発生させるための装置であって、
前記装置は、
放射源、
検査領域を横断してきたものである前記源によって放出された放射を検出する、放射に敏感な検出器、並びに、
再構築器及びイメージプロセッサ
を具備する、装置において、
前記放射源及び前記放射に敏感な検出器は、前記検査領域に配された対象に対する複数の角度的な位置において投影データを獲得するために使用され、
前記再構築器は、前記投影データから参照イメージを発生させるために使用され、
前記参照の投影データは、前記参照イメージの前方投影から得られ、
前記獲得された投影データ及び前記参照の投影データの間における差異が計算されて、線積分の差異が決定され、
前記イメージプロセッサは、前記線積分の差異を使って、動きによって影響を及ばされたものであるところの前記投影データから再構築させられた対応するイメージの領域を表す動きマップを発生させる、装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するようウィンドウ処理するプロセスを適用する、装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するよう規格化のプロセスを適用する、装置。
【請求項４】
請求項１、２、又は３に記載の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するよう体積測定のメジアンフィルターを適用する、装置。
【請求項５】
請求項１、２、３、又は４に記載の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するようガウスぼかしを適用する、装置。
【請求項６】
請求項１、２、３、４、又は５に記載の装置において、
前記装置は、円錐ビームの計算機断層撮影のイメージングデバイスである、装置。
【請求項７】
請求項１、２、３、４、５、又は６に記載の装置において、
前記イメージプロセッサは、ユーザーインタフェースにおける表示のために前記体積測定のデータを処理する、装置。
【請求項８】
請求項１、２、３、４、５、６、又は７に記載の装置において、
前記動きマップは、イメージに適用されるべき動きの補正の量を示す、装置。
【請求項９】
請求項８に記載の装置において、
前記イメージプロセッサは、動き補償されたイメージの再構築において前記動きマップを使用する、装置。
【請求項１０】
請求項９に記載の装置において、
前記イメージプロセッサは、動き補正された再構築及び動きについて補正されたものではない再構築の間における重みがつけられた平均として再構築を行い、
重みは、前記動きマップによって提供されたものである、
装置。
【請求項１１】
請求項８に記載の装置において、
動き補正された再構築における前記動きの変位は、前記動きマップに従って適合させられたものである、装置。
【請求項１２】
動きマップを発生させるために記載の方法であって、
前記方法は、
検査領域に配された対象に対する複数の角度位置における投影データを獲得すること、
参照の画像を発生させるために前記投影データから再構築すること、
前記参照の画像の前方投影から参照の投影データを得ること、
線積分の差異を決定するために前記獲得された投影データ及び前記参照の投影データの間における差異を計算すること、並びに、
動きによって影響を及ぼされたものであるところの、前記投影データから再構築された対応するイメージの領域を表す動きマップを発生させるよう前記線積分の差異を使用する
ステップを具備する、方法。
【請求項１３】
請求項１２に記載の方法であって、
前記動きマップを洗練するためにウィンドウ処理するプロセスを適用するステップをさらに具備する、方法。
【請求項１４】
請求項１２又は１３に記載の方法であって、
前記動きマップを規格化すること、前記動きマップへ体積測定のメジアンフィルターを適用すること、及び、前記動きマップへガウスぼかしを適用することによって前記動きマップを洗練するステップをさらに具備する、方法。
【請求項１５】
請求項１２、１３、又は１４に記載の方法であって、
動きによって影響を及ぼされたものであるところの、前記再構築されたイメージの領域を検出するために、前記投影データから再構築された前記対応するイメージと共同で前記動きマップを使用するステップをさらに具備する、方法。
【請求項１６】
請求項１２、１３、１４、又は１５に記載の方法であって、
前記投影データから再構築された前記対応するイメージにおける動きの効果を補償するために動き補正テクニックと共同で前記動きマップを使用するステップをさらに具備する、方法。
【請求項１７】
請求項１６に記載の方法であって、
前記動きマップによって動きによって影響を及ぼされたものであることが示されるところの前記対応するイメージの領域においてのみ動きを補償することをさらに具備する、方法。
【請求項１８】
請求項１６に記載の方法であって、
前記断層撮影の投影データから再構築された前記対応するイメージの領域へ動き補正の重みがつけられた値を適用することによって動きを補償することをさらに具備し、
前記重みがつけられた値が、前記動きマップによって各々のイメージの領域について示された動きの定量的な量に基づいて各々の領域について算出されたものである、
方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本出願は、一般にイメージングの技術に関係する。一つの実施形態において、それは、大きい対象をイメージングするための方法及び装置を提供する。別の実施形態において、それは、断層撮影のイメージを再構築するとき、動きのアーチファクトの検出及び補償を提供する。出願の主題の事項は、少なくとも計算機断層撮影（ＣＴ）のイメージングとの、及びより特定しては、平坦な検出器の円錐ビームの計算機断層撮影（ＣＢＣＴ）のイメージングとの、使用を見出すと共に、それへの特定の参照と共に記載される。しかしながら、それは、また、他のイメージングの方法との及び他の技術における、より一般的な用途を有する。
【背景技術】
【０００２】
従来のＣＴイメージングデバイスは、Ｘ線源及び検査領域の反対の側に配されたＸ線に敏感な検出器を含む。検査されるヒトの患者又は他の対象は、適切な支持体によって検査領域に支持されたものである。源および検出器が回転の中心のまわりに回転する際に、源は、検査領域を横切ると共に検出器によって検出されるＸ線放射を放出する。オフセット配置を有することが可能なＣＴイメージングデバイスは、Ｘ線源及びある一定の構成における横断の平面における回転の中心から横切って変位させられうる、Ｘ線に敏感な検出器を含む。そのようなオフセット配置のＣＴイメージングデバイスは、それらが、増加させられた視野を許容する又はより小さいサイズに作られた検出器の使用を許容するという理由のために、望ましいものである。
【０００３】
しかしながら、存在するオフセット配置のＣＴイメージングデバイスは、必ずしも十分に、肥満体の患者のような、ある一定の大きい対象を収容するものではないことがある。部分的には、それは、Ｘ線源及び検出器のオフセットが、再構築されたイメージの質を悪化させることがあるという理由のためである。さらには、再構築の間における減衰補正は、最大限の解剖学的な適用範囲から利益を得るが、それは、大きいオフセットと共にでさえも可能ではないことがある。
【０００４】
さらには、ＣＴイメージングデバイス、特に、ゆっくりと回転するＣＢＣＴイメージングデバイスから得られたイメージの質は、また頻繁に、患者が息を止めていないこと、腸管の収縮、神経のふるえ、自然な循環の動き、心拍、呼吸、又は他の形態の動きのような、制御されたものではない患者の動きによって劣化させられる。現行では、逐次反復式のアルゴリズムの動きの補償の方法は、動きのアーチファクトを含有するイメージについてのイメージの質を改善するために使用されたものである。そのような方法が、ある一定のタイプの動きについてのイメージの質を改善することが可能なものである一方で、これらの方法によって成し遂げられた動きの補償の効果は、しばしば、不正確なものであり、それらは、また、いずれの動きによっても影響を及ぼされてきたものではないイメージの領域にアーチファクトを導入する可能性がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
オフセット配置を備えた現行のＣＴイメージングデバイスと比べて大きい視野を許す及び大きいオフセット配置を備えた存在するＣＴイメージングデバイスから得られた再構築されたイメージにおいて典型的に起こるアーチファクトを軽減する方法及び装置を提供することは、望ましいことである。さらに、断層撮影のイメージを再構築するとき動きのアーチファクトによって影響を及ぼされるイメージの領域を検出するための並びに結果として生じる再構築されたイメージにおけるそのような動きのアーチファクトを予防するための動きの見積もり及び動きの補償を提供するための方法及び装置を提供することは、また望ましいことである。
【０００６】
本発明の態様は、これらの事項及び他のものを扱う。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一つの態様に従って、方法及び装置は、二つの走査する手順、（ｉ）中央に置かれた放射源及び検出器を備えた一つのもの、並びに、（ｉｉ）オフセットさせられたものである検出器を備えた一つのもの、を使用する大きい視野のＣＴイメージの獲得を改善するために提供されたものである。この態様によれば、オフセット配置を備えた存在するＣＴイメージングデバイスによって現行で収容できるものと比べてより大きい対象を収容することができる大きい視野を達成することができる。さらに、それらの走査する手順の両方からのイメージングデータが、イメージの再構築において使用されたものである際に、大きいオフセット配置を備えた存在するＣＴイメージングデバイスから得られたイメージングデータの再構築と共に典型的に起こるアーチファクトは、反対の視線方向における仮想的な検出器の間における大きい重なり合いの理由のために回避することが可能となる。
【０００８】
本発明の別の態様に従って、断層撮影のイメージを再構築するとき、動きのアーチファクトの検出及び補償のための方法及び装置は、提供されたものである。この態様と一致して、動きマップを作り出すための方法及び装置は、提供されたものである。動きマップは、どのイメージの領域が動きのアーチファクトによってだめにされたものであることがあるかを指し示すために、及び／又は、動きの補償が再構築された断層撮影のイメージにおける動きのアーチファクトを予防するために、利用されたものである。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】図１は、発明の実施形態に従った中央に置かれたＣＴの獲得の幾何学的配置の横断の図である。
【図２】図２は、発明の実施形態に従ったオフセットさせられたＣＴの獲得の幾何学的配置の横断の図である。
【図２Ａ】図２Ａは、図１の中心配置及び図２のオフセット配置から集められたデータを組み合わせることから結果として生じる仮想的な検出器の横断の図である。
【図３】図３は、発明の実施形態に従ったイメージングシステムである。
【図４】図４は、発明の実施形態に従ったイメージングされた方法を描く。
【図５】図５は、発明の実施形態に従った動きを検出するための方法を描く。
【図６Ａ】図６Ａは、本発明の実施形態と一致した動きマップを洗練するための自由選択の方法を描く。
【図６Ｂ】図６Ｂは、本発明の実施形態と一致した動きマップを洗練するための自由選択の方法を描く。
【図７】図７は、本発明の実施形態と一致した動きマップを描くソフトウェアプログラムによって発生させられた例示的なイメージである。
【図８】図８は、いずれの動きの補正無しでも動きでだめにされた再構築されたイメージを描くソフトウェアプログラムによって発生させられた例示的なイメージである。
【図９】図９は、大域的な動きの補正の後における図８の再構築されたイメージを描くソフトウェアプログラムによって発生させられた例示的なイメージである。
【図１０】図１０は、局所的な動きの補正の後における図８の再構築されたイメージを描くソフトウェアプログラムによって発生させられた例示的なイメージである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明のさらなる態様は、後に続く詳細な説明を読むと共に理解することにより、当業者に理解される。数多くの追加的な利点及び利益は、好適な実施形態の後に続く詳細な記載を読むことにより、当業者にとって明らかになる。
【００１１】
当該発明は、様々な構成部品及び構成部品の配置における、並びに、様々なプロセスの動作及びプロセスの動作の配置における、形態をとることがある。
【００１２】
図面は、好適な実施形態を図解することの目的のためのもののみであり、発明を限定するように解されたものであるためのものではないものである。
【００１３】
【００１４】
本発明の一つの態様は、一般にＣＴイメージの獲得のための方法及び装置へ、及びより特定してはＣＴイメージの装置によってとられた少なくとも二つの走査する手順を利用することによって改善されたイメージの質を備えた大きい視野（“ＦＯＶ”）を提供するための方法及び装置へ、向けられたものである。少なくとも一つの走査は、中心配置におけるＣＴイメージの装置の放射源及び検出器と共にとられたものであり、少なくとも一つの走査は、オフセット配置における検出器及び／又は源と共にとられたものである。少なくとも二つの走査する手順から得られたイメージデータは、その次に、再構築されたイメージを生じさせるために組み合わせられたものである。
【００１５】
図１は、ＣＴイメージング装置のための例示的な中心配置１００を描く。例示的な中心配置１００は、ｘ線管のような、ｘ線源１０２、及び、横方向の及び軸の方向に延びる平坦なパネルのエリアの検出器アレイのような、ｘ線に敏感な検出器１０４を有する。図１に図解されたように、回転の中心１１４は、また、横方向の視野（ＦＯＶ）の中心１１８として役に立つことがある。しかしながら、回転の中心１１４は、あらゆる用途における横方向のＦＯＶの中心１１８と必ずしも常に整列させられたものではない。図解されたように、対象の支持体１１０は、検査領域１０６における検査の対象１０８を支持する。ｘ線ビーム１１２の中央の光線又は投射１１６は、検出器の中心１１９に対して垂直なものであるが、それは、回転の中心１１４と整列させられたものである。
【００１６】
ｘ線源１０２及びｘ線に敏感な検出器１０４は、回転の中心１１４のまわりに回転する。源１０２及び検出器１０４は、一般に、検査領域１０６まわりの回転のための（示されたものではない）回転するガントリーへ取り付けられたものである。いくつかの実施形態においては、しかしながら、対象１０８が、必要な角度的なサンプリングを生じさせるために移動させられたものである及び／又は回転させられたものである一方で、源１０２及び検出器１０４は、一定の角度的な位置に残ることがある。図及び記載が、平坦なパネルの検出器の使用に焦点を合わせられたものである一方で、アーチ型の検出器又はさらに他の形状を有する検出器が使用されてもよい。さらには、図及び議論が、源１０２が点源であるＣＴシステムに焦点を合わせる一方で、他の代替物についても、企図されたものである。例えば、源１０２は、ライン源であることがある。ガンマ及び他の放射源が使用されることもある。多重の源１０２及び検出器１０４が提供されることもあるが、その事例においては、源及び検出器の対応するセットは、互いのものから角度的に及び／又は縦方向にオフセットさせられたものであることがある。
【００１７】
図１において、例示的な中心配置１００のｘ線源１０２及び検出器１０４は、横断の平面における二つの対向する位置、実線における位置Ａ及び点線における位置Ｂ、において描かれたものである。位置Ｂにおいて、ｘ線源１０２及び検出器１０４は、位置Ａから回転の中心１１４のまわりに１８０度回転させられたものである。例示的な中心配置１００のｘ線源１０２及び検出器１０４の両方が、回転の中心１１４に関して中央に置かれたものである際には、ｘ線源１０２及び検出器１０４が、位置Ａ及び位置Ｂの両方にあるものであるとき、ｘ線ビーム１１２の中央の光線１１６及び検出器の中央１１９は、回転の中心１１４と整列させられたものである。
【００１８】
図２は、イメージング装置のための例示的なオフセット配置２００を描く。例示的なオフセット配置２００の検出器１０４の検出器の中央１１９は、距離Ｄだけ横断の平面における回転の中心１１４から横切って変位させられた又はオフセットさせられたものである。中心配置１００との関連で先に記載されたように、オフセット配置２００のｘ線源１０２及びｘ線に敏感な検出器１０４は、回転の中心１１４のまわりで回転する。図２において、例示的なオフセット配置１００のｘ線源１０２及び検出器１０４は、横断の平面における二つの対向する位置、実線における位置Ａ及び点線における位置Ｂ、において描かれたものである。位置Ｂにおいて、ｘ線源１０２及び検出器１０４は、位置Ａから回転の中心１４０のまわりに１８０度回転させられたものである。図２に図解されたように、検出器の中央１１９は、位置Ａ及び位置Ｂの両方において距離Ｄだけ横断の平面における回転の中心１１４からオフセットさせられたものである。
【００１９】
オフセット配置２００の横方向のＦＯＶ２１８は、中心配置１００の横方向のＦＯＶ１１８と比べてより大きいものである。検出器の中央１１９は、距離Ｄを変動させることによって本発明の異なる実施形態における様々な距離によって横断の平面における回転の中心１１４からオフセットさせられたものであることがある。例えば、検出器の中央１１４は、０及び３５センチメートル又はそれ以上の間にある距離Ｄによって回転の中心１１９からオフセットさせられたものであることがある。距離Ｄは、横方向のＦＯＶ２１８の中央における“穴”２２２があるように、検出器の横方向の半分の幅に近いものであるか、又はそれを超過することさえある。距離Ｄは、横方向のＦＯＶ２１８のサイズをカスタマイズするために複数の方法で変化させることができる。検出器１０４は、いずれの適切な手段によって横方向のＦＯＶ１１８のサイズを変動させるためにシフトさせられてもよい。例えば、検出器１０４は、ヒトのユーザーによって手動でか又は機械的な駆動装置によってかのいずれかで回転するガントリー及び回転の中心１１４に対して相対的な様々な方向に移動させられてもよい。それは、平坦なパネルの検出器と共に有用なものであるように線形に、又は、湾曲させられた検出器に有用なものであるように、回転で、シフトさせられたものであることができる。記載された例示的なオフセット配置２００が、中央に置かれた源及びオフセットさせられた検出器を含む一方で、オフセットさせられた源又はオフセットさせられた源及びオフセットさせられた検出器を含み、追加的なＣＴイメージングデバイスの幾何学的配置が、企図させられたものであることは、理解されるべきことである。
【００２０】
図２Ａは、例示的な中心配置１００及び例示的なオフセット配置２００のオーバーレイを描く。図２Ａにおいて、例示的な中心配置１００及び例示的なオフセット配置２００のｘ線源１０２及び検出器１０４は、横断の平面における二つの対向する位置、実線における位置Ａ及び点線における位置Ｂ、において相互にオーバーレイされたものである。位置Ａにおける例示的なオフセット配置２００の検出器１０４と重なり合う位置Ａにおける例示的な中心配置１００の検出器１０４のエリアは、図２Ａにおけるクロスハッチングされたセクション２２０によって指し示されたものである。同様にして、あるものは、また、位置Ｂにおける例示的な中心配置１００の検出器１０４及び位置Ｂにおける例示的なオフセット配置２００の検出器１０４の間における重なり合う領域２２０である。イメージの再構築の間において、例示的な中心配置１００及び例示的なオフセット配置２００から得られた投影データは、まるでそれらが、単一のより大きい仮想的な検出器Ｖによって測定されたものであったかのように、一緒に組み合わせられたものであることができる。これは、例えば、重なり合う領域２２０において得られた投影データをフェードされた重みを付けること及び／又はそれを平均することと共に、成し遂げられたものであることがある。追加的な実施形態において、投影データは、中心配置及びオフセット配置から得られたものではないものであることがあるが、しかし、むしろ、投影データは、二つの異なるオフセット配置から得られたものであることがある。例えば、投影データは、第一の距離Ｄだけ回転の中心１１９からオフセットさせられた検出器の中央１１４でとられた走査から得られたものであることができると思われると共に、投影データの第二のセットは、第二の距離Ｄだけ回転の中心１９９からオフセットさせられた検出器の中央１１４でとられた別の走査から得られたものであることができると思われる。
【００２１】
図３は、上に記載された例示的な中心配置１００及びオフセット配置２００との使用に適切なＣＴイメージングシステム３００を描く。ＣＴイメージングシステム３００は、ＣＴデータ獲得システム３０２、再構築器３０４、イメージプロセッサ３０６、ユーザーインタフェース３０８、及びユーザー入力３１０を含む。ＣＴデータの獲得システム３０２は、源１０２及び検出器１０４を含むが、それらは、検査領域のまわりの回転のための回転するガントリー３１２へ取り付けられたものである。軸の、螺旋状の、円形の、及び線形の、サドル又は他の望まれた走査する軌跡のみならず円形の又は他の角度的なサンプリングの範囲は、企図されたものである。図３に図解されたＣＴイメージングデバイスシステム３００の実施形態は、源１０２及び／又は検出器１０４を移動させるために要求された必要な力を提供する、マイクロステップモーターのような、駆動装置３１８を含む。
【００２２】
再構築器３０４は、イメージングされる主体を表す体積測定のデータを発生させるために再構築のテクニックを使用することでデータ獲得システム３０２によって発生させられたデータを再構築する。再構築のテクニックは、逐次反復式のテクニックのみならず、フィルター逆投影法のような解析的なテクニックを含む。イメージプロセッサ３０６は、例えば、モニター及びプリンターのような一つの又はより多い出力デバイス並びにキーボード及びマウスのような一つの又はより多い入力デバイスを含むことがあるユーザーインタフェース３０８における望まれた流儀における表示のために、必要に応じて体積測定のデータを処理する。
【００２３】
都合良くはグラフィックユーザーインタフェース（“ＧＵＩ”）を提供するように汎用の又は他のコンピューターによって実行されたソフトウェアの命令を使用することで実施されたものであるユーザーインタフェース３０８は、例えば望まれたＦＯＶの構成又は寸法を選択すること、走査を開始すること及び／又はそれを終結させること、望まれた走査又は再構築のプロトコルを選択すること、体積測定のデータを巧みに扱うこと、及び同様のことによって、ユーザーがイメージングシステム３００を制御する又はさもなければそれと相互作用することを可能にする。
【００２４】
ユーザーインタフェース３０８へ動作可能なように接続されたユーザー入力３１０は、例えば望まれた走査するプロトコルを実行する、望まれたＦＯＶを提供するように自由選択で検出器１０４及び／又は源１０２を位置決めする、及び同様のことのために、ＣＴデータ獲得システム３０２の動作を制御する。
【００２５】
本発明の一つの態様に従った例示的なイメージングプロセス４００は、図４に図解されたものである。ステップ４０２において、ＣＴイメージングシステム３００は、検査領域１０６のまわりの十分な複数の角度的な位置で投影データを獲得するために中心配置１００における源１０２及び検出器１０４を用いて、イメージングされる主体の少なくとも一つの走査を行うために利用される。ステップ４０４において、少なくとも一つの走査が、オフセット配置２００における源１０２及び検出器１０４を用いてＣＴイメージングシステム３００によって行われる。ステップ４０２及び４０４の順序は逆にされてもよく、第一の走査がオフセット配置２００におけるＣＴイメージングシステム３００が行われ、その後中心配置１００におけるＣＴイメージングシステム３００での走査が行われてもよい。上記で議論されたように、オフセット配置２００の検出器１０４及び／又は源１０２は、横断の平面における回転の中心１１４から多様な距離Ｄによってオフセットさせられたものであることがある。追加的な実施形態において、一つの又はより多い走査する手順は、各々の走査における異なる距離Ｄだけ横断の平面における回転の中心１１４からオフセットさせられた検出器１０４及び／又は源１０２で行われたものであることがある。
【００２６】
図４に示されたように、中心配置の投影データ４０６は、ステップ４０２の中心配置の走査から得られたものであり、オフセット配置の投影データ４０８は、ステップ４０４のオフセット配置の走査から得られたものである。再構築器３０４は、イメージングされた主体１０８、即ち、再構築されたイメージのデータ４１２を表す体積測定のデータを発生させるために、オフセット配置のＣＴイメージングデバイスとの結び付きで現行で使用されている知られた再構築のテクニックを使用することで、ステップ４１０において中心配置の投影データ４０６及びオフセット配置の投影データ４０８を再構築する。再構築の間に、中心配置の投影データ４０６及びオフセット配置の投影データ４０８は、投影データ４０６及び４０８の位置合わせのために、検出器１０４の重なり合う領域２２０から結果として生じる投影データ４０６及び４０８の間における重なり合う領域を使用することで、ペアごとに一緒に継ぎ合わされる。フェードされた重みをつけること及び／又は平均することは、再構築のプロセスの間において中心配置の投影データ４０６及びオフセット配置の投影データ４０８の重なり合いの領域において自由選択で適用されたものであることがある。投影データ４０６及び４０８の組み合わせられた再構築は、図２Ａにおいて図解された大きい仮想的な検出器Ｖで単一の走査をエミュレートする。
【００２７】
ステップ４１０から得られた再構築されたイメージのデータ４１２は、イメージプロセッサ３０６によって処理されたものである。結果として生じる再構築されたイメージは、ステップ４１４でユーザーインタフェース３０８に表示されたものである。
【００２８】
オフセット配置を備えた存在するＣＴイメージングデバイスは、特に検出器のオフセットが大きいものであるとすれば、反対の目視する方向の間における限定されたデータの冗長性のせいで、しばしばイメージの質の問題を欠点としてもつ。不十分な冗長性は、再構築の間に目に見えてイメージの質を劣化させることがあり得る。反対の仮想的な拡大されたビューの間における顕著な冗長性が保証されたものである一方でより大きい視野でさえも達成できるという理由のために、オフセット配置を利用する存在するＣＴイメージングデバイスが直面するこれらのイメージを劣化させる効果は、ここに開示された装置及び方法でほぼ回避される。具体的には、現実の検出器の幅の半分の反対の仮想的な拡大されたビューの間における“重なり合い”は、中心を外れた幾何学的配置についての再構築においてなされた近似の結果として起こるアーチファクトの尤度及び効果を最小にすることで、簡単に達成させられたものであることができる。
【００２９】
ここに開示されたイメージの獲得方法が、少なくとも二つの走査する動作の使用法を伴うという事実は、走査する手順の間における放射線量の分布と共にある一定の自由度を提供する。異なるレベルの放射線量は、ＣＴイメージングデバイス３００のオペレーターによって望まれたもののようなステップ４０４及び４０２の走査の各々と関連させられたものであることがある。例えば、ステップ４０４のオフセット配置の走査は、ステップ４０２の中心配置の走査との結び付きにおいて使用されたものである放射線量の半分と比べてより少ないものを届けるために適合させられたものであることがある。そのような線量のテクニックは、ステップ４０２の中心配置の走査について得られたものであるより良好なコントラスト対ノイズ比に帰着することができる。同時に、ステップ４０４のオフセット配置の走査によって走査されたイメージングされた主体の境界のエリアは、相対的により少ない放射へ露出させられたものであることになる。この様式で、ステップ４０２及び４０４の走査する手順の間に患者へ届けられた放射線量は、一般に、ヘリカルＣＴイメージングにおいて使用されたもののような、幅広い検出器での単一の走査の間に患者へ届けられた放射線量と等価なもの又はそれと比べてより少ないものであるために仕立てられたものであることができる。
【００３０】
本発明の別の態様は、一般に、断層撮影のイメージを再構築するときに直面する動きのアーチファクトの検出、見積もり、及び／又は補償のための方法及び装置へ向けられたものである。この態様と一致して、動きマップを発生させるための方法及び装置は、提供されたものである。動きマップは、どのイメージの領域が動きのアーチファクトによってだめにされたものであることがあることを指し示すために、及び／又は、動きの見積もり及び動きの補償のためには、再構築された断層撮影のイメージにおける動きのアーチファクトを予防する又はそれを減らすために、利用されたものである。
【００３１】
本発明の一つの態様に従った再構築された断層撮影のイメージにおける動きを検出することの例示的な方法５００は、図５に図解されたものである。ステップ５０２において、ＣＴイメージングシステム３００は、イメージングされる主体１０８の獲得された投影データ５０４のセットを得るために使用される。ステップ５０６において、断層撮影の再構築は、再構築されたイメージ（即ち、“参照”イメージ）５０８を発生させるために、フィルター逆投影法（ＦＢＰ）のような、知られた再構築のテクニックを使用することでこの獲得された投影データ５０４に適用される。参照イメージ５０８は、走査するプロセスの間に対象の移動の結果としてアーチファクトを有することがある。ステップ５１０において、参照の投影データ５１２を誘導するために、先に再構築された参照イメージ５０８に対して、知られた前方投影のテクニックが適用される。再構築されたイメージの前方投影による参照の投影データの計算は逐次反復式のイメージの再構築の従来の態様であるとはいえ、イメージ空間の内挿の確度及び投影の、可能性のある切り捨てが、このプロセスの間に扱われることを必要とすることがある二つの重要な潜在的な問題点であることは、当業者によって理解されるべきである。さらには、参照イメージ５０８が、古典的なＦｅｌｄｋａｍｐ−Ｄａｖｉｓ−Ｋｒｅｓｓ（ＦＤＫ）アルゴリズムを使用することで再構築されたものであるとすれば、円錐ビームのアーチファクトが参照の投影をだめにすることがあり、よって考慮されるべきである。
【００３２】
次に、ステップ５１４において、獲得された投影データ５０４及び参照の投影データ５１２の間における線積分の差異５１６が計算される。いずれのそのような差異も、イメージングの走査５０２の間における対象の移動によって引き起こされたアーチファクトから結果として生じることがありそうなものである。獲得された投影データ５０４及び参照の投影データ５１２の間における線積分の差異５１６は、獲得された投影データ５０４及び参照の投影データ５１２からの対応する投射の各々のペアについて独立に計算されたものである。データの補正のステップが、例えばデータの不整合があればそれを補正するためにＨｅｌｇａｓｏｎ−Ｌｕｄｗｉｇの条件又は他の類似のデータの補正の尺度を使用することで、この段階で自由選択で用いられることができる。線積分の差異５１６は、投射の空間における走査する手順５０２の間に起こった動きの孤立を表す。
【００３３】
ステップ５１８において、断層撮影の再構築は、フィルター逆投影法（ＦＢＰ）のような、知られた再構築のテクニックを使用することで線成分の差異５１６の絶対値に適用される。発生させられたものである結果として生じるイメージは、動きのマップ５２０であるが、それは、走査する手順５０２の間に起こった動きによってだめにされたものであるイメージ５０８の領域を表わす。このように動きマップ５２０は、イメージ空間において走査する手順５０２の間に起こった動きの孤立を表す。動きマップ５２０は、与えられたイメージのボクセルに動きが存在するか否かを単純に指し示す二進の動きマップであるよう適合させられたものであることができる。あるいは、洗練された動きマップ５２０は、いずれかの与えられたイメージのボクセルに存在する動きの振幅を指し示すことができる。例示的な動きマップ５２０は、図７に図解されたものである。動きマップ５２０を発生させることの例示的な方法５００が、追加的な実施形態においては逐次反復式のプロセスであることがあることは、当業者によって理解されるべきことである。
【００３４】
本発明の実施形態と一致した動きマップ５２０を洗練するための自由選択の例示的な方法６００は、図６Ａに図解されたものである。ステップ６０２において、線積分の差異５１６は、前処理された線積分の差異６０４を生じさせるために、例えばウィンドウ処理すること、規格化、又はフィルター処理することなどによって、処理される又は洗練されることがある。ウィンドウ処理する洗練は、変更された出力の値に対する入力の値の非線形のマッピングであるが、そこでは、与えられた最小の値より下の及び与えられた最大の値より上の入力の値は、無視される又はゼロに設定される。ウィンドウ処理することの特別な形態として、閾値処理することが適用されることがあるが、そこでは、与えられた閾値より下の入力の値は、ゼロに設定されたものであり、閾値より上の値は、一に設定されたものである。別の分類の洗練は規格化であるが、それにおいて線積分の差異は、その後の数学的な算出を標準化すると共にそれを単純化するために０及び１の間の値へ変形される。なおも別の分類の洗練は、体積測定のメジアンフィルター、ガウスぼかし、又は何らかの他のフィルター処理するプロセスを適用することである。一つの例示的な実施形態において、体積測定のメジアンフィルターについての近傍のサイズ及びガウスぼかしについての畳み込み核のサイズは、３×３×３に設定される。この前処理の洗練６０２は、また、追加的な実施形態において他の種類のイメージ処理を伴うことがある。
【００３５】
前処理された線積分の差異６０４は、ステップ６０６において、フィルター逆投影法（ＦＢＰ）のような、知られた再構築のテクニックを使用することで再構築される。発生させられたものである結果として生じるイメージは、ウィンドウ処理された、規格化された、フィルター処理された、又は別な方法で洗練されたものである、洗練された動きマップ６０８である。洗練された動きマップ６０８は、与えられたイメージのボクセルに動きが存在するか否かを単純に指し示す二進の動きマップであるよう適合させられたものであることができ、又は、洗練された動きマップ６０８は、いずれかの与えられたイメージのボクセルに存在する動きの振幅を指し示すことができる。
【００３６】
本発明の実施形態と一致した動きマップ５２０を洗練するための別の自由選択の例示的な方法６１０は、図６Ｂに図解されたものである。ステップ６１２において、線積分の差異５１６は、フィルター逆投影法（ＦＢＰ）のような、知られた再構築のテクニックを使用することで再構築される。発生させられたものである結果として生じるイメージは、初期の動きマップ６１４である。初期の動きマップ６１４は、その次に、後処理された洗練された動きマップ６１８を生じさせるために、例えばウィンドウ処理すること、規格化、フィルター処理することなどにより、ステップ６１６において処理される又は洗練される。例えば、一つの例示的な実施形態において、初期の動きマップ６１４は、１５０ハウンスフィールド単位（ＨＵ）において閾値処理される。動きマップ６１４のそのような処理をすること又は洗練をすることは、データにおける“再構築ノイズ”又は他の不整合を取り除くと共にストリーキングを回避するために役に立つ。
【００３７】
動きマップ５２０、６０８、又は６１８のような動きマップは、多重の使用を有する。例えば、動きマップは、特定の再構築されたイメージのどのボクセルが、動きのせいで潜在的に再構築のアーチファクトを含有することがあり得るかを指し示すため、例えば診断又は局在化に適切ではない原因となる潜在的な動きのアーチファクトを備えたイメージの領域を指し示すために、イメージングプロセスを行う放射線科医又は他の個人によって、参照として使用されることができる。この様式では、動きマップは、それが、再構築されたイメージに有るものである走査内の動きの場所についての情報を供給する際に、再構築されたイメージとの共同で使用されたものであるための信頼性の指標として役に立つ。
【００３８】
追加として、動きマップは、イメージの再構築の間における局所的な動きの補正を適用するために動きの見積もり及び補償スキームと組み合わせられたものであることができる。従来の大域的な動きの補償のテクニックは、再構築のプロセスの間に全体のイメージへ全般的に適用されたものである。これは、いずれの動きによっても影響を及ぼされたものではないものであった再構築されたイメージの領域へと導入されたものであるアーチファクトに帰着することができる。結果として、実際には、これらの大域的な動きの補償の方法は、正しくない動きの補償から結果として生じるアーチファクトを備えた再構築されたイメージの静的な領域をだめにすることがあり得る。
【００３９】
しかしながら、局所的な動きの補正との共同での動きマップの使用は、走査する手順の間に動きが起こったことがないものであった静的な領域における動きの補償の適用を予防する。これは、そのような静的な領域におけるアーチファクトを予防することができる。例えば、動きマップは、動きマップに基づいた動きを経験してきたものであることが指し示されたものであるそれらのエリアのみに適用されたものである動きの補正のテクニックと共に“ブレンドするマップ”として使用されたものであることができると思われる。さらには、動きマップは、また、“重みをつけるマップ”として使用されたものであることができると思われる。このアプローチの下で、動きマップは、いずれの与えられたイメージのボクセルへも適用されたものであると思われる“重みがつけられた”量の動きの補正を決定するために、使用されたものであると思われるが、それは、適用されたものであるゼロの動きの補正及び最大でも現行の従来の大域的な動きの補正のテクニックの下で適用されたものであると思われる動きの補正の量の間において調節された値であると思われる。動きマップのまださらなる使用及び用途は、当技術における普通の熟練の者によって認識されたものであることになる。さらにここに記載された動きの補償のテクニックの用途を図解するために、ソフトウェアプログラムによって発生させられた例示的な動きでだめにされたイメージは、図８に図解されたものである。図９は、大域的な動きの補正をうけてきたものである図８におけるイメージの再構築である。図１０は、動きマップを使用することで局所的な動きの補正をうけてきたものである図８におけるイメージの再構築である。
【００４０】
例えば、望まれたＦＯＶの構成又は寸法を選択すること、走査を開始すること及び／又はそれを終結させること、望まれた走査又は再構築のプロトコルを選択すること、体積測定のデータを巧みに扱うこと、及び同様のことのような、前述された機能は、ソフトウェアの論理として行われたものであることができる。ここに使用されたような“論理”は、機能又ははたらきを行うために、及び／又は、別の構成部品からの機能又ははたらきを引き起こすために、ハードウェア、ファームウェア、ソフトウェア、及び／又は各々のものの組み合わせを含むが、しかし、それらに限定されたものではないものである。例えば、望まれた用途又は要望に基づいたもので、論理は、ソフトウェアで制御されたマイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）のような、個別の論理、又は、他のプログラム化された論理デバイスを含むことがある。論理は、また、ソフトウェアとして十分に具現化されたものであることがある。
【００４１】
ここにおいて使用されたような“ソフトウェア”は、コンピューター又は他の電子的なデバイスが、望まれた様式で機能、はたらき、及び／又は挙動を行うことを引き起こす一つの又はより多いコンピューターで読み取り可能な及び／又は実行可能な命令を含むが、しかし、それに限定されたものではないものである。命令は、動的にリンクされたライブラリーから別個の用途又はコードを含むルーチン、アルゴリズム、モジュール、又はプログラムのような様々な形態において具現化されたものであることがある。ソフトウェアは、また、独立型のプログラム、関数呼び出し、サーブレット、アプレット、メモリーに記憶された命令、オペレーティングシステムの部分、又は他のタイプの実行可能な命令のような様々な形態で実施されたものであることがある。ソフトウェアの形態が、例えば、望まれた用途の要件、それがランする環境、及び／又は、設計者／プログラマーの願望、又は同様のものに依存性のものであることは、当業者によって認識される。
【００４２】
ここに記載されたシステム及び方法は、例えば、ネットワーク化された制御システム及び独立型の制御システムを含む多様なプラットフォームで実施されたものであることができる。追加的に、ここに示された及び記載された論理、データベース、又はテーブルは、好ましくは、イメージングシステム３００の構成部品のような、コンピューターで読み取り可能な媒体の中に及びそれの上に存する。異なるコンピューターで読み取り可能な媒体の例は、フラッシュメモリ、リードオンリーメモリ（ＲＯＭ）、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、プログラム可能なリードオンリーメモリ（ＰＲＯＭ）、電気的にプログラム可能なリードオンリーメモリ（ＥＰＲＯＭ）、電気的に消去可能なプログラム可能なリードオンリーメモリ（ＥＥＰＲＯＭ）、磁気ディスク又はテープ、ＣＤ−ＲＯＭ及びＤＶＤ−ＲＯＭを含む光学的に読み取り可能な媒体、並びに他のものを含む。まださらに、ここに記載されたプロセス及び論理は、一つの大きいプロセスのフローへと併合されたものである又は多数のサブプロセスのフローへと分割されたものであることができる。ここにおけるプロセスのフローが記載されてきたものである順序は、重大なものではないものであり、まだ同じ結果を成し遂げる一方で再配列されたものであることができる。事実上、ここに記載されたプロセスのフローは、認可された又は望まれたように、それらの実施において再配置、統合、及び／又は再編成されたものであることがある。
【００４３】
当該発明は、好適な実施形態を参照して記載されてきたものである。他のものへの変更及び変形は、上述の詳細な記載を読む及びそれを理解する際に、起こることがある。当該発明が、それらが添付された請求項及びそれらの均等物の範囲内に来るものである限り、全てのそのような変更及び変形を含むように解されたものであることは、意図されたことである。
【００４４】
〔付記１〕
検査領域に配された対象に対する複数の角度的な位置における断層撮影の投影データを獲得するための装置であって、
前記装置は、
放射源、
前記検査領域を横切ってきたものである前記源によって放出された放射を検出する、放射に敏感な検出器、及び
再構築器
を具備する装置において、
前記装置は、対象の少なくとも二つの走査する手順を行うことに適合させられたものであり、
前記少なくとも二つの走査する手順の少なくとも一つは、オフセット配置を走査する手順であり、
前記オフセット配置を走査する手順の間におけるオフセット配置の投影データを含む投影データは、前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得されたものであり、
前記再構築器は、前記対象を表す体積測定のデータを発生させるために一緒に前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得された投影データを再構築する、
装置。
〔付記２〕
付記１に記載の装置において、
前記少なくとも二つの走査する手順の少なくとも一つは、中心配置を走査する手順であり、
中心配置の投影データは、前記中心配置を走査する手順の間に獲得されたものである、
装置。
〔付記３〕
いずれかの先の付記に記載の装置において、
前記再構築器によって行われた再構築は、前記源に関する一つの位置における単一の仮想の検出器によって行われたイメージングの走査に対応するデータセットを形成するために前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得された投影データを組み合わせる、装置。
〔付記４〕
いずれかの先の付記に記載の装置において、
前記放射に敏感な検出器は、平坦な検出器であり、
前記放射に敏感な検出器の中心は、前記少なくとも一つのオフセット配置を走査する手順の間における横断の平面における回転の中心から横向きに変位させられたものである、
装置。
〔付記５〕
付記４に記載の装置において、
前記中心は、前記少なくとも一つのオフセット配置を走査する手順の間に前記検出器の横方向の幅のおおよそ半分の又はそれ以上の距離だけ横向きに変位させられたものである、装置。
〔付記６〕
いずれの先の付記に記載の装置において、
フェードされた重みをつけるテクニック及び平均するテクニックは、再構築の間に前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得された投影データの重なり合いの領域へ適用されたものである、装置。
〔付記７〕
付記２に記載の装置において、
前記少なくとも一つの中心配置を走査する手順の間におけるものと比べて放射のより低い線量は、前記少なくとも一つのオフセット配置を走査する手順の間に照射されたものである、装置。
〔付記８〕
付記７に記載の装置において、
前記少なくとも一つのオフセット配置を走査する手順の間に投与された放射の線量は、前記少なくとも一つの中心配置を走査する手順の間に照射された放射の半分と比べてより少ないものである、装置。
〔付記９〕
いずれかの先の付記に記載の装置において、
前記装置は、円錐ビームの計算機断層撮影のイメージングデバイスである、装置。
〔付記１０〕
いずれかの先の付記に記載の装置であって、
前記放射源に関して前記放射に敏感な検出器を移動させるための機械的な駆動装置をさらに具備する、装置。
〔付記１１〕
いずれかの先の付記に記載の装置であって、
イメージプロセッサ、ユーザーインタフェース、及びユーザーの入力をさらに具備すると共に、
前記イメージプロセッサは、前記ユーザーインタフェースにおける表示のための体積測定のデータを処理する、
装置。
〔付記１２〕
計算機断層撮影のイメージングの方法であって、
対象の少なくとも二つの走査する手順を行うこと、前記少なくとも二つの走査する手順の少なくとも一つがオフセット配置を走査する手順であること、
前記オフセット配置を走査する手順の間におけるオフセット配置の投影データを含む投影データを前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得すること、及び、
前記対象を表す体積測定のデータを発生させるために一緒に前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得された投影データを再構築すること
のステップを具備する、方法。
〔付記１３〕
付記１２に記載の方法において、
前記少なくとも二つの走査する手順の少なくとも一つは、中心配置を走査する手順であり、
中心配置の投影データは、前記中心配置を走査する手順の間に獲得されたものである、
方法。
〔付記１４〕
付記１２又は１３に記載の方法において、
前記再構成は、前記源に関する一つの位置における単一の仮想の検出器によって行われたイメージングの走査に対応するデータセットを形成するために前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得された投影データを組み合わせる、方法。
〔付記１５〕
付記１２、１３、又は１４に記載の方法であって、
前記少なくとも一つのオフセット配置を走査する手順の間における横断の平面における回転の中心から前記放射に敏感な検出器の中心を横向きに変位させることをさらに具備する、方法。
〔付記１６〕
付記１５に記載の方法において、
前記中心は、前記少なくとも一つのオフセット配置を走査する手順の間に前記検出器の横方向の幅のおおよそ半分の又はより多い距離だけ横向きに変位させられたものである、方法。
〔付記１７〕
付記１２、１３、１４、１５、又は１６に記載の方法において、
フェードされた重みをつけるテクニック及び平均するテクニックは、再構築の間に前記少なくとも二つの走査する手順の間に獲得された投影データの重なり合いの領域へ適用されたものである、方法。
〔付記１８〕
付記１３に記載の方法であって、
前記少なくとも一つの中心配置を走査する手順の間におけるものと比べて前記少なくとも一つのオフセット配置を走査する手順の間に放射のより低い線量を照射することをさらに具備する、方法。
〔付記１９〕
付記１８に記載の方法において、
前記少なくとも一つのオフセット配置を走査する手順の間に照射された放射の線量は、前記少なくとも一つの中心配置を走査する手順の間に照射された放射の半分と比べてより少ないものである、方法。
〔付記２０〕
動きマップを発生させるための装置であって、
前記装置は、
放射源、
検査領域を横断してきたものである前記源によって放出された放射を検出する放射に敏感な検出器、並びに、
再構築器及びイメージプロセッサ
を具備する、装置において、
前記放射源及び前記放射に敏感な検出器は、前記検査領域に配された対象に対する複数の角度的な位置において投影データを獲得するために使用され、
前記再構築器は、前記投影データから参照イメージを発生させるために使用され、
前記参照の投影データは、前記参照イメージの前方投影から得られ、
前記獲得された投影データ及び前記参照の投影データの間における差異が計算されて、線積分の差異が決定され、
前記イメージプロセッサは、前記線積分の差異を使って、動きによって影響を及ばされたものであるところの前記投影データから再構築させられた対応するイメージの領域を表す動きマップを発生させる、装置。
〔付記２１〕
付記２０に記載の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するようウィンドウ処理するプロセスを適用する、装置。
〔付記２２〕
付記２０又は２１に記載の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するよう規格化のプロセスを適用する、装置。
〔付記２３〕
付記２０、２１、又は２２に記載の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するよう体積測定のメジアンフィルターを適用する、装置。
〔付記２４〕
付記２０、２１、２２、又は２３に記載の装置において、
前記イメージプロセッサは、前記動きマップを洗練するようガウスぼかしを適用する、装置。
〔付記２５〕
付記２０、２１、２２、２３、又は２４に記載の装置において、
前記装置は、円錐ビームの計算機断層撮影のイメージングデバイスである、装置。
〔付記２６〕
付記２０、２１、２２、２３、２４、又は２５に記載の装置において、
前記イメージプロセッサは、ユーザーインタフェースにおける表示のために前記体積測定のデータを処理する、装置。
〔付記２７〕
付記２０、２１、２２、２３、２４、２５、又は２６に記載の装置において、
前記動きマップは、イメージに適用されるべき動きの補正の量を示す、装置。
〔付記２８〕
付記２７に記載の装置において、
前記イメージプロセッサは、動き補償されたイメージの再構築において前記動きマップを使用する、装置。
〔付記２９〕
付記２８に記載の装置において、
前記は、動き補正された再構築及び動きについて補正されたものではない再構築の間における重みがつけられた平均として再構築を行い、
重みは、前記動きマップによって提供されたものである、
装置。
〔付記３０〕
付記２７に記載の装置において、
動き補正された再構築における前記動きの変位は、前記動きマップに従って適合させられたものである、装置。
〔付記３１〕
動きマップを発生させるための方法であって、
前記方法は、
検査領域に配された対象に対する複数の角度的な位置における投影データを獲得すること、
参照の画像を発生させるために前記投影データから再構築すること、
前記参照の画像の前方投影から参照の投影データを得ること、
線積分の差異を決定するよう前記獲得された投影データ及び前記参照の投影データの間における差異を計算すること、並びに、
動きによって影響を及ぼされたものであるところの、前記投影データから再構築された対応するイメージの領域を表す動きマップを発生させるよう前記線積分の差異を使用する
ステップを具備する、方法。
〔付記３２〕
付記３１に記載の方法であって、
前記動きマップを洗練するためにウィンドウ処理するプロセスを適用するステップをさらに具備する、方法。
〔付記３３〕
付記３１又は３２に記載の方法であって、
前記動きマップを規格化すること、前記動きマップへ体積測定のメジアンフィルターを適用すること、及び、前記動きマップへガウスぼかしを適用することによって前記動きマップを洗練するステップをさらに具備する、方法。
〔付記３４〕
付記３１、３２、又は３３に記載の方法であって、
動きによって影響を及ぼされたものであるところの、前記再構築されたイメージの領域を検出するために、前記投影データから再構築された前記対応するイメージと共同で前記動きマップを使用するステップをさらに具備する、方法。
〔付記３５〕
付記３１、３２、３３、又は３４に記載の方法であって、
前記投影データから再構築された前記対応するイメージにおける動きの効果を補償するために動き補正テクニックと共同で前記動きマップを使用するステップをさらに具備する、方法。
〔付記３６〕
付記３５に記載の方法であって、
前記動きマップによって動きによって影響を及ぼされたものであることが示されるところの前記対応するイメージの領域においてのみ動きを補償することをさらに具備する、方法。
〔付記３７〕
付記３５に記載の方法であって、
前記断層撮影の投影データから再構築された前記対応するイメージの領域へ動き補正の重みがつけられた値を適用することによって動きを補償することをさらに具備し、
前記重みがつけられた値が、前記動きマップによって各々のイメージの領域について示された動きの定量的な量に基づいて各々の領域について算出されたものである、
方法。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図４】
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【手続補正４】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】図５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図５】
2015131127.tif 000016
【外国語明細書】
2015131127000001.pdf