(57)【要約】  本発明は、相異なるエネルギースペクトル（E1、E2）及び／又はエネルギー分解検出を用いて患者（1）の投影像（Pi(E1)、Pi(E2)）を収集する円状又は螺旋状の円錐ビームＣＴのＸ線装置（10）を具備した検査装置に関する。投影の結合により、骨構造及び軟組織をそれぞれ主として示す画像（Ibone,i、Itissue,i）が計算される。故に、骨構造の３次元モデル（Mbone）及び組織の３次元モデル（Mtissue）が別々に再構成される。骨構造モデル（Mbone）からのアーチファクトの除去後、双方の３次元モデルは、高画質の人体ボリュームの結合モデル（M）へと統合される。
2008535612.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線投影から人体ボリュームの３次元モデルを生成する画像処理システムであって：
ａ）  相異なる向きのＸ線投影から人体ボリュームの第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルを再構成する再構成ユニットであり、前記投影の少なくとも２つはスペクトル的に相異なるＸ線のサンプリングに基づいており、且つ該少なくとも２つの投影は、それぞれ、第１及び第２の３次元モデルに相異なる重み付けで寄与する、再構成ユニット；及び
ｂ）  第１及び第２の３次元モデルを人体ボリュームの結合３次元モデルへと結合させる結合モジュール；
を有する画像処理システム。
【請求項２】
前記再構成ユニットは、前記重み付けをされた投影及びそれに付随するアーチファクトに対して特別に適応された相異なるアルゴリズムを用いて、人体ボリュームの第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルを再構成するように適応されている、ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項３】
第１の３次元モデル及び／又は第２の３次元モデルの画像処理のための後処理モジュールを有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項４】
前記後処理モジュールは第１の３次元モデル内の骨構造を区分化するように適応されている、ことを特徴とする請求項３に記載の画像処理システム。
【請求項５】
前記結合モジュールは、所望のコントラストが強調又は抑圧されるように、人体ボリュームの前記結合３次元モデルを再構成するように適応されている、ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項６】
前記Ｘ線投影、第１の３次元モデル、第２の３次元モデル、及び／又は前記結合３次元モデルを表示する表示ユニットを有することを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項７】
前記Ｘ線投影は人体ボリュームの周りのＸ線源の円状又は螺旋状軌道に由来する、ことを特徴とする請求項１に記載の画像処理システム。
【請求項８】
少なくとも２つのスペクトル的に相異なるＸ線のサンプリングに基づいた人体ボリュームのＸ線投影を、相異なる方向から生成するＸ線装置；及び
請求項１乃至７の何れか１項に記載の画像処理システム；
を有する検査装置。
【請求項９】
前記Ｘ線装置は、円錐ビームＣＴシステム、特に円状又は螺旋状円錐ビームＣＴシステムを有する、ことを特徴とする請求項８に記載の検査装置。
【請求項１０】
前記Ｘ線装置は、少なくとも２つの相異なるスペクトルを有するＸ線を発生するように適応されている、ことを特徴とする請求項８に記載の検査装置。
【請求項１１】
前記Ｘ線装置は、少なくとも２つの相異なるスペクトル重み関数を用いて透過Ｘ線を測定するように適応されている、ことを特徴とする請求項８に記載の検査装置。
【請求項１２】
Ｘ線投影から人体ボリュームの３次元モデルを生成する方法であって：
ａ）  相異なる向きの人体ボリュームのＸ線投影を生成する生成段階であり、少なくとも２つの投影はスペクトル的に相異なるＸ線のサンプリングに基づいている、生成段階；
ｂ）  前記投影から人体ボリュームの第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルを再構成する再構成段階であり、スペクトル的に相異なるＸ線のサンプリングに基づく投影は、第１及び第２の３次元モデルに相異なる重み付けで寄与する、再構成段階；及び
ｃ）  第１及び第２の３次元モデルを人体ボリュームの結合３次元モデルへと結合させる結合段階；
を有する方法。
【請求項１３】
人体ボリュームの第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルは、前記重み付けをされた投影及びそれに付随するアーチファクトに対して特別に適応された相異なるアルゴリズムを用いて再構成される、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
第１の３次元モデル及び／又は第２の３次元モデルは、段階ｃ）の前に、画像処理のために後処理される、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
人体ボリュームの第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルは、所望のコントラストが強調又は抑圧されるように結合される、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１６】
前記Ｘ線投影は、照射Ｘ線の少なくとも２つの相異なるスペクトルを用いて生成される、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１７】
透過Ｘ線が少なくとも２つの相異なるスペクトル重み関数を用いて測定される、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１８】
前記Ｘ線投影は人体ボリュームの周りのＸ線源の円状又は螺旋状軌道に由来する、ことを特徴とする請求項１２に記載の方法。
【請求項１９】
Ｘ線投影から人体ボリュームの３次元モデルを生成するコンピュータプログラムが格納された記録担体であって、前記コンピュータプログラムは請求項１２に記載の方法を実行するように適応されている、記録担体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線投影から人体ボリュームの３次元（３Ｄ）モデルを生成する方法及び画像処理システム、該画像処理システムを有する検査装置、並びに該方法の実行用のコンピュータプログラムを有する記録担体に関する。
【背景技術】
【０００２】
最新の医療用Ｘ線ＣＴ（コンピュータ断層撮影）装置の開発においては、Ｘ線源の円錐角を増大させて、大きい感度領域を有するマルチライン型検出器を用いる傾向がある。円錐角が増大するに連れ、Ｘ線源の一度の回転によって及ばれることができるボリュームが増大する。故に、ますます多くの医療用途で３次元の関心領域の円状（螺旋状など）収集が可能になっている。しかしながら、円状ＣＴ用の既知の再構成アルゴリズムは、円錐角が増大するに連れて多くのアーチファクトを生じさせる。これは主としてｚ方向の減弱変化の不完全なサンプリングに因るものである。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本発明は、上記状況に基づき、特に潜在的な画像が円状又は螺旋状収集によって生成される場合に、品質が向上された人体ボリュームの３次元モデルを生成する手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記課題は請求項１に従った画像処理システム、請求項８に従った検査装置、請求項１２に従った方法、及び請求項１９に従った記録担体によって達成される。そして、好適な実施形態が従属請求項にて開示される。
【０００５】
本発明の第１の態様に従って、本発明は、Ｘ線投影から人体ボリュームの３次元（３Ｄ）モデルを生成する画像処理システムを含む。ここで、“３次元モデル”という用語は、人体を貫通する薄い断層というボーダーライン上のケースをも含むものである。この画像処理システムは、とりわけ、中央処理ユニット、メモリ、Ｉ／Ｏインターフェース等の通常の要素を適当なソフトウェアとともに具備するコンピュータシステムによって実現され得るものである。この画像処理システムは、（専用の）ハードウェア、ソフトウェア及び／又はデータによって実現され得る以下の機能モジュール又はユニットを有する。
ａ）  人体ボリュームの第１の３Ｄモデルの再構成及び人体ボリュームの第２の３Ｄモデルの再構成のための再構成ユニットであり、これらの再構成が相異なる向きのＸ線投影に基づく再構成ユニット。Ｘ線投影は、特に、人体ボリュームの周りの関連Ｘ線源の円状又は螺旋状軌道に由来する。さらに、Ｘ線投影の少なくとも２つはスペクトル的に相異なるＸ線のサンプリングに基づいており、それぞれ、第１及び第２の３Ｄモデルに相異なる重み付け（すなわち、重み係数）で寄与する。より詳細に後述されるように、“スペクトル的に相異なるＸ線のサンプリングに基づく”Ｘ線投影は、具体的には、スペクトル的に相異なる照射を与えることにより、あるいはスペクトル的に差別化された検出により生成され得る。好ましくは、得られる投影のおよそ半数が第１のスペクトルのＸ線サンプリングに、そして他の半数が第２のスペクトルのＸ線サンプリングに基づき、これら２つのグループの投影は３Ｄモデルに異なる重みで寄与する。再構成ユニットは第１の３Ｄモデル及び第２の３Ｄモデルのそれぞれの再構成のための２つの別個のモジュールを有していてもよいし、再構成ユニットの同一の部分モジュールによって２つのモデルが相次いで再構成されてもよい。相異なる向きのＸ線投影からの人体ボリュームの３Ｄモデルの再構成は、当業者に既知の如何なる方法によって行われてもよく、例えば、フィルタ補正逆投影法（ＦＢＰ）、代数（algebraic）再構成技法（ＡＲＴ）、最大尤度法（Maximum  Likelihood；ＭＬ）又はこれらの変形のアルゴリズムを用いることによって行われてもよい。
ｂ）  再構成された第１及び第２の３Ｄモデルを人体ボリュームの結合３Ｄモデルへと結合させる結合モジュール。典型的な場合、第１及び第２の３Ｄモデルの結合は、それらの重ね合わせによって容易に実現されることができる。
【０００６】
上述の種類の画像処理システムは、相異なるＸ線スペクトルに基づく投影を用いて生成された２つの３Ｄモデルに含まれる情報を活用できるという利点を有する。減弱係数は材料に特有なかたちでＸ線のエネルギーに依存するので、相異なるＸ線スペクトルに基づくＸ線投影においては、一般的に、相異なる物質の階調は互いに比例するようには変化しない。この効果は、ある物質の寄与が打ち消され且つ他の物質の寄与が打ち消されず、結果的に他の物質が強調されるように減算された投影を作成するために使用可能である。故に、撮像された人体ボリュームの相異なる構造が２つの３Ｄモデル内で強調されて見えるように再構成を設計することができ、得られた全ての情報は最終的に結合３Ｄモデルに統合される。
【０００７】
本発明の好適な一実施形態によれば、再構成ユニットは、重み付け処理された投影及びそれに付随するアーチファクトに対して特別に適応された相異なるアルゴリズムを用いて、人体ボリュームの第１の３次元モデル及び第２の３次元モデルを再構成するように適応されている。例えば、円錐ビーム及び斜め方向の（splay）アーチファクトは組織画像においてよりも骨画像において顕著であるが、再構成された構成要素に関して特別な、あるいは最も顕著なアーチファクトを補償することが可能である。
【０００８】
本発明の更なる発展形においては、画像処理システムは、結合される前の第１の３Ｄモデル及び／又は第２の３Ｄモデルの画像処理、特にアーチファクト除去、のための後処理モジュールを有している。この後処理モジュールは、好ましくは、（人間又は動物）の人体ボリュームの３Ｄモデルの１つにおける骨構造を区分化するように適応されている。後処理モジュールは、３Ｄ再構成における或る特定の歪み又はアーチファクトは例えば強調された人体構造といった該再構成の特徴に依存し、故にそれらは具体的に補正され得るという事実を活用することができる。例えば、骨構造についての先験的な知識に基づいてアーチファクトが除去されるように主に骨構造を示す３Ｄモデルを生成することが可能である。
【０００９】
本発明の他の一実施形態によれば、結合モジュールは、所望のコントラストが強調又は抑圧されるように、人体ボリュームの結合３次元モデルを再構成するように適応されている。
【００１０】
画像処理システムは、好ましくは、Ｘ線投影、第１の３Ｄモデル、第２の３Ｄモデル、及び／又は結合３次元モデルの図形表示のための表示ユニットを更に有している。医療応用においては、このような表示ユニットは、得られたデータを医師が容易且つ直感的に検査することを可能にする。
【００１１】
本発明は更に、以下の構成要素を有する検査装置に関する。
−  人体ボリュームのＸ線投影を相異なる方向から生成するＸ線装置であり、該装置により生成される投影は、少なくとも２つのスペクトル的に相異なるＸ線のサンプリングに選択的に基づき得るものであるようなＸ線装置。
−  上述の種類の画像処理システム。すなわち、ｉ）Ｘ線装置により生成された相異なる向きのスペクトル的に異なるようにサンプリングされたＸ線投影から、第１及び第２の３Ｄモデルを再構成する再構成ユニット、及びｉｉ）第１及び第２の３Ｄモデルを結合させる結合モジュール、を有する画像処理システム。
【００１２】
検査装置のより多くの詳細な情報、効果及び更なる発展形については、上述の画像処理システムについての説明を参照することができる。
【００１３】
検査装置のＸ線装置は、特に、ガントリーに回転可能に取り付けられたＸ線源と、その反対側のＸ線検出器とを具備する円錐ビームＣＴシステムを有している。円錐ビームの角度は典型的に1°から7°の範囲である。
【００１４】
この円錐ビームＣＴは、特に、円状又は螺旋状の収集に対して、すなわち、静止している対象の周りの閉じた円状軌道での、あるいは螺旋状軌道でのＸ線源（及び有効検出器領域）の回転中のＸ線投影の生成に対して、適応され且つ使用され得る。円状又は螺旋状の円錐ビームＣＴから再構成された３Ｄモデルは、大抵、多くのアーチファクトを示す。これらのアーチファクトは、相異なるＸ線スペクトルを用いて生成された画像の特徴を活用することによって、この検査装置にて抑圧されることが可能である。
【００１５】
スペクトル的に相異なるＸ線サンプリングに基づく投影を生成することには様々な実現法がある。第１の例によれば、検査装置のＸ線装置は少なくとも２つの相異なるスペクトルを有するＸ線を発生するように適応されている。この装置のＸ線源は例えば相異なる電圧を用いて動作させられてもよく、且つ／或いは、その出力に相異なるスペクトルフィルタが適用されてもよい。
【００１６】
第２の例によれば、Ｘ線装置（又は、より正確には、そのＸ線検出器）は、少なくとも２つの相異なるスペクトル重み関数を用いて選択的に透過Ｘ線を測定するように適応されている。エネルギー分解型検出システムは、例えば、この目的のために多色Ｘ線源と組み合わせて使用されてもよく、このとき、この検出システムは少なくとも２つの相異なるエネルギー範囲を区別し、あるいは、より一般的には、２つの相異なる重み関数でエネルギー加重されたＸ線束に対応する信号を生成する。検出システムは（カラービデオ画像に相当する）（多色）Ｘ線への曝露の度に、スペクトル的に相異なるように重み付けられた投影を同時に提供し得る。他の例では、検出システムは曝露の度に、例えば該検出システムの前方に相異なるＸ線フィルタを用いることによって、１つの所定のスペクトル加重に相当する投影を生成するように適応されていてもよい。
【００１７】
本発明は更に、Ｘ線投影から人体ボリュームの３Ｄモデルを生成する方法に関し、該方法は以下の段階を有する。
ａ）  相異なる向きの人体ボリュームのＸ線投影を生成する生成段階であり、少なくとも２つの投影はスペクトル的に相異なるＸ線のサンプリングに基づいている生成段階（各スペクトルサンプリングの相異なる向きのＸ線投影の数は、人体ボリュームの３次元再構成を可能にするように十分大きくされる）。Ｘ線投影は、好ましくは、人体ボリュームの周りのＸ線源の円状又は螺旋状軌道に由来する。
ｂ）  段階ａ）の投影から人体ボリュームの第１及び第２の３Ｄモデルを再構成する再構成段階であり、スペクトル的に相異なるＸ線のサンプリングに基づく投影は、これら３Ｄモデルに相異なる重み付けで寄与する、再構成段階。
ｃ）  第１及び第２の３Ｄモデルを人体ボリュームの結合３次元モデルへと結合させる結合段階。
【００１８】
この方法は、一般的な形態において、上述の種類の検査装置を用いて実行される段階を有している。故に、この方法のより多くの詳細な情報、効果及び改良形については、上述の説明を参照することができる。
【００１９】
人体ボリュームの第１の３Ｄモデル及び第２の３Ｄモデルは、好ましくは、重み付けをされた投影及びそれに付随するアーチファクトに対して特別に適応された相異なるアルゴリズムを用いて再構成される。
【００２０】
この方法の更なる発展形においては、第１及び／又は第２のモデルは画質を向上させるために、具体的には段階ｃ）にてモデルが互いに結合される前にアーチファクトを除去するために後処理される。
【００２１】
人体ボリュームの第１の３Ｄモデル及び第２の３Ｄモデルは、好ましくは、所望のコントラストが強調又は抑圧されるように結合される。
【００２２】
Ｘ線投影は、特に、照射Ｘ線の少なくとも２つの相異なるスペクトルを用いて生成されてもよい。第１の照射Ｘ線スペクトルは、例えば、80keVと140keVとの間のエネルギーを有する全エネルギー量子の90％より多くを有していてもよい。これに代えて、あるいは加えて、第２の照射Ｘ線スペクトルは、50keVと90keVとの間のエネルギーを有する全エネルギー量子の90％より多くを有していてもよい。これらのスペクトルを用いて生成されたＸ線投影を重み付けて減算することは、生物学上の人体ボリュームの骨構造又は軟組織を主として示すように設計されることができる。
【００２３】
本発明の他の一実施形態においては、人体ボリュームを透過したＸ線が少なくとも２つの相異なるスペクトル重み関数を用いて、すなわち、エネルギー分解的に測定される。スペクトルの重み付けは、設けられた検出システムに固有の特徴によって、且つ／或いは検出器前方でのＸ線の光路内へのフィルタ物質（例えば、Ａｌ）の挿入によって実現されてもよい。
【００２４】
最後に、本発明は、Ｘ線投影から人体ボリュームの３Ｄモデルを生成するために上述の種類の方法を実行するように適応されたコンピュータプログラムを格納した、例えばフロッピーディスク、ハードディスク又はコンパクトディスクといった記録担体を含む。
【００２５】
本発明のこれら及びその他の態様は、以下に記載される実施形態を参照することにより明らかになるであろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図１の左側にはＣＴ装置10が示されている。ＣＴ装置10はガントリー11を有し、ガントリー11内には、Ｘ線源12がＣＴ装置10の中心にあるテーブル上に置かれた患者1の周りを360°回転させられ得るように配置されている。回転中にテーブルが静止している場合、円状の収集が作り出され、回転中にテーブルが軸方向に移動される場合には円状ではない（例えば、螺旋状の）収集が作り出されることができる。マルチライン型検出器13は常にＸ線源12の反対側にあり、患者1の投影像Piを記録する。Ｘ線源12及びそれに対応する検出器13は、とりわけ、円錐角が典型的に1°から7°の範囲である比較的大きいＸ線の円錐ビームCが生成・記録されるように設計される。
【００２７】
また、Ｘ線源12は、例えばE1≠E2として第１の平均エネルギーE1を有するビーム及び第２の平均エネルギーE2を有するビームといった、相異なるスペクトルを有するＸ線ビームを生成することができる。これに加えて、あるいは代えて、Ｘ線検出器13は透過Ｘ線のエネルギー分解検出又はスペクトル加重検出に適応されていてもよい。
【００２８】
ＣＴ装置10は画像処理システム又はコンピュータ20に双方向で結合されている。図１は、ハードウェア、ソフトウェア及びデータの組み合わせによって実現され得るコンピュータ20の論理モジュールを概略的に示している。
【００２９】
２つの入力及び前処理モジュール21及び24は、ＣＴ装置10からＸ線のスペクトル的に相異なるサンプリングに基づく投影Pi(E1)、Pi(E2)（i=1,2,3,．．．）を受け取る。これらの投影は、例えば、スペクトル分解型検出器の２つの相異なるエネルギー窓に対応していてもよい。以下においては、これらの投影はそれぞれＸ線源12の第１のＸ線スペクトルE1及び第２のスペクトルE2を用いて生成されたものであると仮定する。投影Pi(E1)は例えばＸ線源12の第１の回転中に生成され、投影Pi(E2)はそれに続く回転中に生成されてもよい。他の例では、投影Pi(E1)及びPi(E2)はＸ線源12の一度以上の回転中に交互に生成されてもよい。
【００３０】
“二重エネルギー”又は“スペクトル”放射線写真の技術においては、スペクトル的に相異なるＸ線のサンプリングに基づく投影は、画像内の或る一定の構造を抑圧しその他を強調するように、異なる重み付けを用いて足し合わされる。単純化された単色測定の場合、それぞれ第１及び第２のエネルギーE1及びE2を用いて生成された投影における或る画素の値G1、G2は、例えば、
【数１】
2008535612.tif 000003
で与えられ得る。ただし、μbone(Ei)はエネルギーEiについての骨の減弱係数であり、μtissue(Ei)はエネルギーEiについての軟組織の減弱係数であり、そして、xbone、xtissueは、それぞれ、考えられているＸ線の経路における骨及び軟組織の厚さである。適当な重み係数w1及びw2を選定することにより、xbone又はxtissueの寄与が消去された差分画像（w1・G1−w2・G2）を作り出すことが可能であり、他方の構造の強調表示を得ることができる。
【００３１】
より一般的であり且つ典型的である多色の場合、投影に潜在する双方のスペクトル関数（電圧（volt）スイッチングの場合）又は重み関数（スペクトル分解測定の場合）は広く且つ重なり合っており、非線形システムがもたらされる。そのとき、サンプリングされた２つのスペクトル的に異なる投影における或る画素の値G1、G2は、
【数２】
2008535612.tif 000004
と記述され得る。ここで、fp(E)及びfC(E)は、例えば光電効果（fp(E)=E-3.2）やコンプトン散乱（fCはクライン−仁科関数）といった、エネルギーに依存する吸収機構を記述する関数である。ap(x,y)及びaC(x,y)は対応する吸収係数である。そして、関数S1(E)及びS2(E)は撮像プロセスの照射側及び／又は検出側で達成され得るスペクトルの重み付けを記述するものである。骨に関するapとaCとの比は既知であるので、骨の寄与は投影データ内で決定（且つ分離）されることが可能である（Alvarez、Macovski、「Energy  selective  reconstruction  in  X-ray  computerized  tomography」、1976年、Phys.Med.Biol.、p.733-744を参照）。
【００３２】
上述の原理に従って、モジュール21は、例えば、適当な係数w1、w2を用いて同一の幾何学配置を有しながら異なるスペクトルを有する２つの投影を減算すること、すなわち、Ibone,i＝w1・Pi(E1)−w2・Pi(E2)により、骨の構造が強調され軟組織が抑圧された投影像Ibone,iを計算する。同様に、モジュール24は、骨の構造が抑圧され軟組織が強調された投影像Itissue,iを生成する。
【００３３】
そして、更なるモジュール22が、モジュール21にて計算された相異なる向きの骨画像Ibone,iから撮像された人体領域の第１の３次元モデルMboneを再構成する。この再構成は、例えばＦＢＰ、ＡＲＴ、ＭＬ又はそれらの変形といった技術的に既知のアルゴリズムによって実現され得る。同様にして、モジュール25が、モジュール24の計算された組織画像Itissue,iから第２の３次元モデルMtissueを再構成する。なお、“３次元モデル”は、ここでは、元々の投影に垂直な次元に延在するような、人体ボリュームを貫通する再構成断層群又は断面群をも含む。
【００３４】
上述のモジュール22、25にて使用されるアルゴリズムは、処理された投影及びそれに付随するアーチファクトに特に適応されたものであってもよい。故に、モジュール22にて第１の３DモデルMboneを再構成するアルゴリズムは、円錐ビーム及び斜め方向の（splay）アーチファクトを補償するように特別に設計されていてもよい。このような補償を実現する方法は、例えばJ.D.Pack、F.Noo及びR.Clackdoyle、「Cone-beam  reconstruction  using  the  backprojection  of  locally  filtered  projections」、2005年、IEEE  Trans.Med.Imag.、第24巻、第1号、p.70-85に記載されている。なお、この文献は参照することにより本出願に組み込まれる。
【００３５】
モジュール22、25にて使用されるアルゴリズムは更に、所望のコントラストを強調又は抑圧するように適応されていてもよい。分離された投影の組Ibone,i、Itissue,iはそれらの線形結合を作り出すように使用されることができるので、この線形結合は所望のコントラストが強調又は除去されるという観点で最適化されることが可能である。例えば、骨のコントラスト（すなわち、骨画像における骨を有する領域と骨を有しない領域との間の階調値の差）が望まれない場合、骨の投影Itissue,iの小さい一部分が、軟組織の投影が最小のエントロピーを有するように、軟組織の投影Itissue,iに線形に付加されることが可能である。以下にて説明されるように、モジュール26においても３Ｄモデルの線形結合によって、同様のコントラスト強調が同等に実現され得る。
【００３６】
円状及び螺旋状の円錐ビームＣＴの場合、再構成された３Ｄモデルは、骨−組織境界のはっきりしたエッジに主として起因するアーチファクトを有することが知られている。このエッジは第１の計算された画像Itissue,iに存在するので、３ＤモデルMboneもこのようなアーチファクトを含むことになる。しかしながら、このモデルは骨構造のみを含んでいるので、アーチファクトを除去するために該モデルを後処理することが可能である。この後処理は別のモジュール23によって行われ、アーチファクトのないモデルM*boneが得られる。例えば、この後処理は当初の３ＤモデルMbone内での骨の区分化、特に閾値処理、によって行われ得る。
【００３７】
対照的に、３Ｄ組織モデルMtissueは上述のアーチファクトを有していない。故に、このモデルは画質を向上させるための更なる処理を必要としない。
【００３８】
最後のモジュール26において、３Ｄ組織モデルMtissue及び後処理された３Ｄ骨モデルM*boneは結合されたモデルＭへと統合される。２つのモデル成分M*bone及びMtissueは同一の幾何学配置で生成され、且つ患者1は全ての投影Pi(E1)、Pi(E2)の生成中に動いていないと見なし得るので、２つのモデルM*bone及びMtissueの結合は単純な画素ごとの重ね合わせにより実現される。必要に応じて、この重ね合わせは２つのモデルの相異なる重み係数及び／又は相異なる色を用いて行われてもよい。故に、モジュール26にて使用されるアルゴリズムは、モジュール23、25の３ＤモデルM*bone及びMtissueを所望のコントラストが強調又は除去されるような線形結合で結合することによって、所望のコントラストを強調又は抑圧するように適応されていてもよい。
【００３９】
コンピュータ20に接続されたモニター30により、結合されたモデルM及び／又は中間結果Mbone、M*bone、Mtissue、Ibone,i、Itissue,i、Pi(E1)、若しくはPi(E2)の何れかを表示することが可能である。
【００４０】
画像処理システムの代替的な実現においては、分離されたモデルM(E1)、M(E2)が先ず、それぞれ、第１のスペクトルE1及び第２のスペクトルE2に対応する投影のみから再構成されてもよい。これらのモデルは、その後、上述のように更に処理され得る３Ｄ骨モデルMbone及び３Ｄ組織モデルMtissueを実現するように適当な重み付けを用いて減算される。
【００４１】
図２は、左から右へ、胸部の標準的な放射線写真、計算された骨のみの画像Ibone,i、及び軟組織のみの画像Itissue,iを示している。後者の２つの画像は、それぞれ、３Ｄの骨モデルMbone及び組織モデルMtissueを再構成するために使用されることができる。
【００４２】
最後に、本出願において、用語“有する”はその他の要素又は段階の存在を排除するものではなく、“或る（ａ又はａｎ）”は複数であることを排除するものではない。また、単一のプロセッサ又はその他のユニットが幾つかの手段の機能を果たしてもよい。本発明は、各々且つ全ての新規な特徴、及び各々且つ全ての特徴の組み合わせにある。また、請求項中の参照符号はそれらの範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本発明に従った検査装置を概略的に示す図である。
【図２】胸部の標準的な放射線写真（左）、骨のみの画像（中央）、及び軟組織のみの画像（右）を示す図である。
【図１】
2008535612.tif 000005
【図２】
2008535612.tif 000006
【国際調査報告】
2008535612.tif 000007
2008535612.tif 000008
2008535612.tif 000009