(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象物を撮像するコンピュータ断層撮影装置であって、
撮像される前記対象物を受ける撮像領域と、
前記撮像領域において前記対象物を横断する変調された放射線を生成する放射線源と、
前記対象物を横断した後の前記放射線に基づき、検出値を生成する検出器と、
前記対象物を異なる方向に横断した放射線に基づき検出値を生成するため、前記検出値を生成する間、互いに対して前記放射線源及び前記対象物を移動させる移動ユニットと、
変調された放射線により生成された検出値を重み付けするための変調重みを提供する重み提供ユニットであって、前記検出値の分散の逆数に比例する変調重みを提供する重み提供ユニットと、
前記対象物の画像を再構成する再構成ユニットであって、前記再構成ユニットが、前記提供された変調重みに基づき前記検出値を重み付けし、前記重み付けされた検出値から前記対象物の前記画像を再構成するよう構成される、再構成ユニットとを有する、コンピュータ断層撮影装置。
【請求項２】
前記コンピュータ断層撮影装置が、前記対象物が配置される対象物テーブルを有し、前記移動ユニットは、前記対象物テーブルの周りで前記放射線源を回転させるよう構成され、前記放射線の強度が、前記対象物テーブルの下より前記対象物テーブルの上で低いよう、前記放射線源が構成される、請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項３】
前記重み提供ユニットが、検出値のノイズ分散を決定し、前記検出値のノイズ分散の逆数に比例する変調重みを提供するよう構成される、請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項４】
前記放射線源が、前記生成された放射線の強度を変調するよう構成され、前記重み提供ユニットは、前記生成された放射線の前記変調された強度に比例する変調重みを決定するよう構成される、請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項５】
前記変調された放射線が円錐であるよう、前記放射線源が、前記変調された放射線を生成するよう構成され、前記重み提供ユニットは更に、前記検出値を重み付けするコーン重みを提供するよう構成され、前記コーン重みは、前記個別の検出値が依存する前記放射線の円錐角度が増大するにつれて減少する、請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項６】
前記変調された放射線が発散するよう、前記放射線源が前記変調された放射線を生成するよう構成され、前記コンピュータ断層撮影装置が更に、前記発散する放射線に基づき生成される前記検出値をリビニングし、リビニングされた投影を形成するリビニングユニットを有し、
前記重み提供ユニットは、リビニングされた投影を構成する前記検出値の少なくとも一部に関する中間的な変調重み付けを決定するよう構成され、前記中間的な変調重みが、前記放射線の強度に比例し、
前記重み提供ユニットは、前記リビニングされた投影を構成する前記リビニングされた検出値の少なくとも一部に関する前記中間的な変調重みの平均である平均変調重みを、前記リビニングされた投影に関して決定するよう構成され、
前記平均変調重みが、前記リビニングされた投影を構成する前記検出値に関する前記提供された変調重みである、請求項１に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項７】
前記移動ユニットが、前記検出値を生成する間、回転軸の周りで互いに対して前記放射線源及び前記撮像領域を回転させるよう構成され、前記リビニングされた投影の前記リビニングされた検出値の少なくとも一部は、前記回転軸に対して垂直な線に沿って構成されるリビニングされた検出値である、請求項６に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項８】
前記コンピュータ断層撮影装置が更に、再構成される関心領域を選択する関心領域選択ユニットを有し、前記リビニングされた検出値の少なくとも一部は、前記選択された関心領域を横断した放射線に基づき生成された前記リビニングされた検出値の一部である、請求項６に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項９】
前記重み提供ユニットが更に、前記リビニングされた検出値の少なくとも一部に関する前記中間的な変調重みを加重平均することにより、前記平均変調重みを決定するよう構成され、より中央の関心領域を横断した放射線に依存するリビニングされた検出値の中間的な変調重みが、より周縁部の関心領域を横断した放射線に依存するリビニングされた検出値の中間的な変調重みより大きな重みを受けるよう、前記中間的な変調重みは、平均化の間、重み付けされる、請求項６に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１０】
前記重み提供ユニットが更に、前記リビニングされた検出値の少なくとも一部の前記中間的な変調重みを加重平均することにより、前記平均変調重みを決定するよう構成され、前記中間的な変調重みは、関心領域の交差領域のサイズ及び前記個別のリビニングされた検出値が依存する前記放射線に基づき、平均化の間、重み付けされる、請求項８に記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１１】
対象物の画像を生成する撮像装置であって、前記撮像装置が、取得ユニットにより生成される検出値を処理するよう構成され、
撮像される前記対象物を受ける撮像領域と、
前記撮像領域において前記対象物を横断する変調された放射線を生成する放射線源と、
前記対象物を横断した後の前記放射線に基づき、検出値を生成する検出器と、
前記対象物を異なる方向に横断した放射線に基づき検出値を生成するため、前記検出値を生成する間、互いに対して前記放射線源及び前記対象物を移動させる移動ユニットとを有し、
前記撮像装置が、
変調された放射線により生成された検出値を重み付けするための変調重みを提供する重み提供ユニットであって、前記検出値の分散の逆数に比例する変調重みを提供する重み提供ユニットと、
前記対象物の画像を再構成する再構成ユニットであって、前記再構成ユニットが、前記提供された変調重みに基づき前記検出値を重み付けし、前記重み付けされた検出値から前記対象物の前記画像を再構成するよう構成される、再構成ユニットとを有する、撮像装置。
【請求項１２】
対象物を撮像するためのコンピュータ断層撮影方法において、
放射線源により、撮像領域における対象物を横断する変調された放射線を生成するステップと、
検出器により、前記対象物を横断した後の前記放射線に基づき、検出値を生成するステップと、
移動ユニットにより、前記対象物を異なる方向に横断した放射線に基づき検出値を生成するため、前記検出値を生成する間、互いに対して前記放射線源及び前記対象物を移動させるステップと、
重み提供ユニットにより、変調された放射線により生成された検出値を重み付するための変調重みを提供するステップであって、前記検出値の分散の逆数に比例する変調重みを提供するステップと、
再構成ユニットにより、前記提供された変調重みに基づき、前記検出値を重み付けするステップと、
前記再構成ユニットにより、前記重み付けされた検出値から前記対象物の画像を再構成するステップとを有する、コンピュータ断層撮影方法。
【請求項１３】
対象物の画像を生成する撮像方法において、前記撮像方法が、取得ユニットにより生成される検出値を処理するよう構成され、前記取得ユニットは、
撮像される前記対象物を受ける撮像領域と、
前記撮像領域において前記対象物を横断する変調された放射線を生成する放射線源と、
前記対象物を横断した後の前記放射線に基づき、検出値を生成する検出器と、
前記対象物を異なる方向に横断した放射線に基づき検出値を生成するため、前記検出値を生成する間、互いに対して前記放射線源及び前記対象物を移動させる移動ユニットとを有し、
前記撮像方法が、
重み提供ユニットにより、変調された放射線により生成された検出値を重み付するための変調重みを提供するステップであって、前記検出値の分散の逆数に比例する変調重みを提供するステップと、
再構成ユニットにより、前記提供された変調重みに基づき前記検出値を重み付けするステップと、
前記再構成ユニットにより、前記重み付けされた検出値から前記対象物の画像を再構成するステップとを有する、撮像方法。
【請求項１４】
コンピュータプログラムであって、コンピュータ断層撮影装置を制御するコンピュータで実行されるとき、請求項１に記載されるコンピュータ断層撮影装置に、請求項１２に記載のコンピュータ断層撮影方法のステップを実行させるプログラムコードを有する、コンピュータプログラム。
【請求項１５】
コンピュータプログラムであって、撮影装置を制御するコンピュータで実行されるとき、請求項１１に記載される撮影装置に、請求項１３に記載の撮影方法のステップを実行させるプログラムコードを有する、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、対象物を撮像するコンピュータ断層撮影装置、コンピュータ断層撮影方法及びコンピュータ断層撮影コンピュータプログラムに関する。本発明は更に、対象物の画像を生成する撮像装置、撮像方法及び撮像コンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
米国特許出願公開第２００７／０１４７５７９Ａ１号は、撮像領域を横断するＸ線を生成するＸ線源を有するコンピュータ断層撮影装置を開示する。このコンピュータ断層撮影装置は更に、撮像領域を横断した後のＸ線に基づき、検出値を生成する検出器を有する。Ｘ線源は、Ｘ線が異なる方向へ撮像領域を横断することを可能にするよう、撮像領域の周りで回転される。人の目といった感度の良い器官が、所望のノイズ分散を持つ画像を提供するために必要とされる最小線量で照射されるよう、Ｘ線の強度は時間の関数として変調される。これは、人に適用される全体の線量を減らし、特に、感度の良い器官に適用される線量を減らす。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、Ｘ線の変化する強度が時間の関数であることは、画像アーチファクトをもたらし、これにより、再構成画像の品質が低減される。
【０００４】
本発明の目的は、対象物を撮像するコンピュータ断層撮影装置、コンピュータ断層撮影方法及びコンピュータ断層撮影プログラムを提供することである。これらは、変調された放射線に基づき生成された検出値から再構成される再構成画像の品質を改善することを可能にする。本発明の更なる目的は、対象物の画像を生成するための対応する撮像装置、撮像方法及び撮像コンピュータプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明の第１の側面において、対象物を撮像するコンピュータ断層撮影装置が与えられる。この装置は、
撮像される上記対象物を受ける撮像領域と、
上記撮像領域において上記対象物を横断する変調された放射線を生成する放射線源と、
上記対象物を横断した後の上記放射線に基づき、検出値を生成する検出器と、
上記対象物を異なる方向に横断した放射線に基づき検出値を生成するため、上記検出値を生成する間、互いに対して上記放射線源及び上記対象物を移動させる移動ユニットと、
上記放射線の変調に基づき、上記検出値を重み付けするための変調重みを提供する重み提供ユニットと、
上記対象物の画像を再構成する再構成ユニットであって、上記再構成ユニットが、上記提供された変調重みに基づき上記検出値を重み付けし、上記重み付けされた検出値から上記対象物の画像を再構成するよう構成される、再構成ユニットとを有する。
【０００６】
重み提供ユニットが、放射線の変調に基づき検出値に関する変調重みを提供し、再構成ユニットが、提供された変調重みに基づき検出値を重み付けするので、検出値は、簡単な態様で放射線の変調に基づき処理されることができる。重み付けされた検出値から再構成される画像における画像アーチファクトが減らされるよう、変調重みが構成されることができる。例えば、分析的に又は較正測定により、変調された放射線に基づきどの変調重みが画像アーチファクトの削減を生み出すかが決定されることができる。この場合、これに従って重み付けされた検出値が、減らされた画像アーチファクトを持つ画像を再構成するのに用いられることができる。特に、対象物のより放射線感度の良い領域に適用される線量が対象物のより放射線感度の悪い領域に適用される線量と比較して減らされるという態様で、撮像領域、放射線源及び移動ユニットが、放射線を変調するよう構成されることができる。従来技術において、斯かる線量変調は、画像アーチファクトをもたらす。しかしながら、画像アーチファクトが減らされるよう、重み提供ユニット及び再構成ユニットが、変調された放射線を処理することができる。従ってこのコンピュータ断層撮影は、放射線を変調することにより、対象物に対する線量適用を最適化し、同時に、放射線の変調に基づき検出値に関する重みを提供することにより、再構成される画像の品質を改善することを可能にすることができる。
【０００７】
放射線源は、好ましくはＸ線源である。しかし、放射線源は、別の波長範囲の電磁放射線、超音波放射、核放射線等の別の種類の放射線を生成するよう構成されることもできる。
【０００８】
対象物は、好ましくは人である。即ち、撮像される対象物は、例えば、人の全身又は人の器官といった人の部分である。対象物は、動物又は動物の一部又は技術的な対象物とすることもできる。
【０００９】
移動ユニットは好ましくは、検出値を生成する間、撮像領域の周りで放射線源を回転させるよう構成される。同時に、対象物が配置される対象物テーブルが、ヘリカル経路に沿って互いに対して放射線源及び対象物を移動させるため、撮像領域に対する放射線源の回動運動の回転軸に沿って、線形に移動されることができる。対象物テーブルが移動されない場合、放射線源及び対象物は円形通路に沿って互いに対して移動される。放射線源が移動せず、対象物だけが移動することも可能である。
【００１０】
重み提供ユニットが、放射線の変調に基づき変調重みを決定する、特に計算するよう構成されることができるか、又は重み提供ユニットは、表から計算した又は関数的な形式において変調重みと放射線の強度との間の割当てを格納する格納ユニットを有することができる。この場合、これらの割当ては、変調重みを提供するために用いられることができる。
【００１１】
再構成ユニットは好ましくは、提供された変調重みに基づき検出値を重み付けするよう、及びバックプロジェクション技術を用いて、重み付けされた検出値から撮像領域の画像、即ち撮像領域に配置される対象物の画像を再構成するよう構成される。しかしながら、再構成ユニットは、ラドン逆変換に基づかれる再構成技術といった別の再構成技術を用いて、撮像領域の画像を再構成するよう構成されることもできる。
【００１２】
このコンピュータ断層撮影装置が、上記対象物が配置される対象物テーブルを有し、上記移動ユニットは、上記対象物テーブルの周りで上記放射線源を回転させるよう構成され、上記放射線の強度が、上記対象物テーブルの下より上記対象物テーブルの上で低いよう、上記放射線源が構成されることが更に好ましい。従って、放射線源が直接対象物を照射する場合、放射線の強度は減らされ、対象物が対象物テーブルを通り間接的に照射される場合、放射線の強度は増加される。これも、対象物に適用される線量が減らされることをもたらすことができる。
【００１３】
放射線源は好ましくは、Ｘ線管であり、放射線源の強度は好ましくは、Ｘ線管の管電流を変調することにより変調される。
【００１４】
上記重み提供ユニットが、検出値のノイズ分散を決定し、ノイズ分散の逆数に基づき上記検出値に関する上記変調重みを提供するよう構成されることが更に好ましい。従って、ある実施形態では、検出値の全て又は一部に関して、ノイズ分散が決定され、検出値に関する変調重みが、決定された個別のノイズ分散の逆数に基づき提供される。ノイズ分散に基づくこれらの変調を用いる検出値の重み付けは、再構成画像のノイズ特性を改良することを可能にする。特に、再構成画像に含まれるノイズは、ノイズ分散の逆数で検出値を重み付けすることにより、より一様に分散される、及び／又は減らされることができる。検出値のノイズ分散は好ましくは、検出値の推定された分散である。この場合、推定は好ましくは、ポアソンモデルに基づかれる。
【００１５】
上記放射線源が、上記生成された放射線の強度を変調するよう構成され、上記重み提供ユニットは、上記生成された放射線の上記変調された強度に基づき、検出値に関する変調重みを決定するよう構成されることが更に好ましい。また、これは、再構成画像のノイズ特性を改良する、特に、より一様にノイズを分散させ、及び／又は再構成画像のノイズを減らすことを可能にする。好ましくは、重み提供ユニットは、生成された放射線の変調された強度に比例する変調重みを提供するよう構成される。
【００１６】
放射線源、検出器及び移動ユニットが撮像領域の同じ領域に対して冗長である検出値を検出するよう構成されることが更に好ましい。この場合、撮像領域の同じ領域を再構成するため、再構成ユニットは、
冗長な検出値に関して提供される変調重みを正規化し、
正規化された変調重みで冗長な検出値を重み付けし、
重み付けされた冗長な検出値から、撮像領域の同じ領域を再構成するよう構成される。好ましい実施形態において、再構成ユニットは、冗長な検出値に関して提供される変調重みを正規化するよう構成される。これは、対象物の同じ領域に対して冗長である。その結果、これらの変調重みの和が１になる。冗長な検出値を用いることにより、再構成画像の信号対ノイズ比は改良されることができる。ここで、個別の変調重みの正規化は、冗長性が画像アーチファクトを生成しないことを確実にすることができる。対象物の領域は、例えば、撮像領域における対象物のボクセル又はボクセルのグループである。
【００１７】
冗長な検出値は、個別の検出値が依存する放射線が、可能であれば異なる方向における同じ又は同様な経路に沿って対象物を通過する間、異なる時間で生成された検出値である。
【００１８】
上記変調された放射線が円錐であるよう、上記放射線源が、上記変調された放射線を生成するよう構成され、上記重み提供ユニットは更に、上記個別の検出値が依存する上記放射線の円錐角度に基づき、上記検出値を重み付けするコーン重みを提供するよう構成されることが更に好ましい。好ましくは、より大きな円錐角度に属する検出値が、より小さな円錐角度に属する検出値より小さなコーン重みを受信する。より大きな円錐角度に属する検出値は、より小さな円錐角度に対応する検出値より一般により顕著なコーンビームアーチファクトをもたらすので、より大きな円錐角度を持つ検出値よりも、より小さな円錐角度を持つ検出値に対して大きなコーン重みを提供することにより、コーンビームアーチファクトが減らされることができる。
【００１９】
個別の検出値が依存する放射線ビームの円錐角度は、放射線ビームとコンピュータ断層撮影装置の回転軸に対して垂直な平面との間の角度により規定される。円錐角度は、開口と考えられることもできる。
【００２０】
また、対象物の同じ領域に対して冗長な検出値に関するコーン重みが好ましくは、変調重みに関して上述されたように正規化される。
【００２１】
検出値のコーン重みが、円錐角度の増加と共に継続的及び単調にゼロに近づくよう、重み提供ユニットが、円錐角度に基づき検出値に関するコーン重みを提供することが更に好ましい。これは、時間の関数として、コーン重みの非連続性を回避することを可能にし、これにより、運動アーチファクトが抑制される。例えば、特に、検出値が冗長な検出値であり、対応するコーン重みが正規化される場合、このコーン重み関数は、投影ボクセル位置が検出器パネルの境界に接近するにつれて、再構成の結果に対する投影の貢献が継続的にフェードアウトすることを確実にする。ボクセルのすべての冗長な検出値に関するコーン重みの和が１であるよう実施される場合、この連続的なフェードアウトは、冗長な検出値の連続的なフェードインに対応する。これにより、検出値を重み付けすることは、同様に時間の連続関数であることが確実にされる。なぜなら、投影ボクセル位置は、投影角度及び従って時間に継続的に依存するからである。時間の関数として、コーン重みの任意の非連続性を回避することにより、運動アーチファクトは抑制される。
【００２２】
単調にゼロに接近することは、コーン重みが一定であるか、又は円錐角度の増加と共に減少するが、円錐角度の増加と共に増加しないことを意味する。
【００２３】
画像のボクセルは好ましくは、画像の３次元画像要素である。この場合、画像は複数のボクセルから作られる。
【００２４】
投影は好ましくは、検出値のグループとして規定される。これは、放射線源が同じ位置に配置される間、同時に取得される。
【００２５】
上記変調された放射線が発散するよう、上記放射線源が上記変調された放射線を生成するよう構成され、上記コンピュータ断層撮影装置が更に、上記発散する放射線に基づき生成される上記検出値をリビニングし、リビニングされた投影を形成するリビニングユニットを有し、
上記重み提供ユニットは、リビニングされた投影の上記検出値の少なくとも一部に関する中間的な変調重みを決定するよう構成され、上記中間的な変調重みが、上記放射線の上記変調に依存し、
上記重み提供ユニットは、上記リビニングされた投影の上記リビニングされた検出値の上記少なくとも一部に関する上記中間的な変調重みの平均である平均変調重みを、上記リビニングされた投影に関して決定するよう構成され、上記平均変調重みが、上記リビニングされた投影の上記検出値に関する上記提供された変調重みであることが更に好ましい。発散された放射線は好ましくは、円錐放射線である。平均変調重みは、リビニングされた投影のすべてのリビニングされた検出値の中間的な変調重みの平均又はリビニングされた投影のリビニングされた検出値の部分だけの平均とすることができる。リビニングは、検出値を更に処理する計算コスト、例えば、検出値から対象物の画像を再構成する計算コストを減らす。
【００２６】
リビニングの処理において、取得された検出値は、再ソートされる、又は、言い換えると、再グループ化される。検出値の自然なグループ化は、検出システムと一致する。即ち、２次元検出器を用いて同時に取得されるすべての検出値が、一緒にグループ化される。このグループは伝統的に投影と呼ばれる。しかしながら、再構成に関して、検出値の異なるグループを形成することがより便利である。特に、すべての検出値を配置することが便利である。それは、ａ）コンピュータ断層撮影装置の回転軸に垂直なｘｙ平面への投影に平行に、かつｂ）１つのグループへと互いに離れてガントリ回転に値する１つのファン角度を越えないように、配置する。このグループは、くさび又はリビニングされた投影と呼ばれる。
【００２７】
上記移動ユニットが、上記検出値を生成する間、回転軸の周りで互いに対して上記放射線源及び上記撮像領域を回転させるよう構成され、上記リビニングされた投影の上記リビニングされた検出値の少なくとも一部は、上記回転軸に対して垂直な線に沿って構成されるリビニングされた検出値であることが更に好ましい。回転軸に対して垂直な線に沿って構成されるリビニングされた検出値に関する変調重みだけが、平均変調重みを決定するのに用いられ、リビニングされた投影のすべてのリビニングされた検出値の中間的な変調重みが、平均変調重みを生成するのに用いられるわけではないので、平均変調重みを生成することに関する計算コストは減らされる。
【００２８】
好ましい実施形態において、リビニングされた投影のリビニングされた検出値は、検出器要素の検出器列及び検出器行を持つ仮想的なリビニングされた検出器により検出されるものとみなされることができる。好ましくは、単一の検出器行に沿って構成されるリビニングされた検出値に関して、平均変調重みが決定される。これは好ましくは、変調重みとして個別のリビニングされた投影の各リビニングされた検出値に割り当てられる。検出器行のリビニングされた検出値は好ましくは、回転軸に垂直な線に沿って構成される。
【００２９】
リビニングされた検出器において、検出値を特定するために、２つの座標が用いられる。座標は、リビニングされた検出器の列及び行に対応する。検出器列に関する座標軸は好ましくは、コンピュータ断層撮影装置の回転軸に平行である。原点は、すべての検出器列に関して、０度の円錐角度に関連付けられる位置に配置される。検出器行に関する座標軸は、他の軸に垂直であり、回転軸が投影されるその原点を持つ。
【００３０】
上記コンピュータ断層撮影装置が、再構成される関心領域を選択する関心領域選択ユニットを有し、上記リビニングされた検出値の上記少なくとも一部は、上記選択された関心領域を横断した放射線に基づき生成された上記リビニングされた検出値の部分であることが更に好ましい。これは、平均化することによる変調重み計算に関して、選択された関心領域の所望の画像を再構成するために実際に必要とされる検出値だけが考慮されることを確実にする。これにより、計算コストが更に減らされる。
【００３１】
好ましくは、平均変調重みは、リビニングされた検出器のリビニングされた検出値に関する中間的な変調重みを平均化することにより決定される。これは、選択された関心領域だけを横断する放射線により生成される。
【００３２】
好ましくは、上記重み提供ユニットが更に、上記リビニングされた検出値の少なくとも一部に関する上記中間的な変調重みを加重平均化することにより、上記平均変調重みを決定するよう構成され、より中央の上記関心領域を横断した放射線に依存するリビニングされた検出値の中間的な変調重みが、より周縁部の上記関心領域を横断した放射線に依存するリビニングされた検出値の中間的な変調重みより大きな重みを受けるよう、上記中間的な変調重みは、平均化の間、重み付けされる。これは、画像の再構成の間、周縁光よりも、より中央の光線がしばしば用いられるという事実を説明する。これは、再構成画像の品質を更に改善する。
【００３３】
上記重み提供ユニットが、上記リビニングされた検出値の少なくとも一部の上記中間的な変調重みを加重平均化することにより、上記平均変調重みを決定するよう構成され、上記中間的な変調重みは、上記関心領域の交差領域のサイズ及び上記個別のリビニングされた検出値が依存する上記放射線に基づき、平均化の間、重み付けされることが更に好ましい。続く再構成に関する光線の重要性は、交差領域のサイズに関連付けられる。従って、交差領域のサイズに基づき中間的な変調重みで加重することにより、関心領域内の個別の光線、即ち個別の検出値の重要性が考慮されることができる。リビニングされた投影に１つの平均に変調重みを割り当てることは、再構成ユニットにおける重みの使用を単純化する。しかしながら、可能性としての線量セーブが減らされることができる。なぜなら、各検出値は、個別に最適化された重みの代わりに平均重みで加重されるからである。加重された平均重みの好ましい計算は、関心領域の再構成に関して、いくつかの検出値、即ち、最も中央の検出値が、他よりしばしば用いられることを考慮する。この意味で、これらの検出値はより重要である。より重要な検出値の中間的な変調重みをより高い重みで加重することは、平均変調重みの使用により減らされた線量セーブが、最小化されることを意味する。
【００３４】
放射線が１次元光線と考えられる場合、交差領域は、関心領域に含まれる光線を表す線であり、交差領域のサイズは線の長さである。
【００３５】
本発明の追加的な側面において、対象物の画像を生成する撮像装置が示される。この撮像装置は、取得ユニットにより生成される検出値を処理するよう構成され、
撮像される上記対象物を受ける撮像領域と、
上記撮像領域において上記対象物を横断する変調された放射線を生成する放射線源と、
上記対象物を横断した後の上記放射線に基づき、検出値を生成する検出器と、
上記対象物を異なる方向に横断した放射線に基づき検出値を生成するため、上記検出値を生成する間、互いに対して上記放射線源及び上記対象物を移動させる移動ユニットとを有し、
上記撮像装置が、
上記放射線の変調に基づき、上記検出値を重み付けするための変調重みを提供する重み提供ユニットと、
上記対象物の画像を再構成する再構成ユニットであって、上記再構成ユニットが、上記提供された変調重みに基づき上記検出値を重み付けし、上記重み付けされた検出値から上記対象物の画像を再構成するよう構成される、再構成ユニットとを有する。
【００３６】
本発明の追加的な側面において、対象物を撮像するためのコンピュータ断層撮影方法が与えられ、この方法は、
放射線源により、撮像領域における対象物を横断する変調された放射線を生成するステップと、
検出器により、上記対象物を横断した後の上記放射線に基づき、検出値を生成するステップと、
移動ユニットにより、上記対象物を異なる方向に横断した放射線に基づき検出値を生成するため、上記検出値を生成する間、互いに対して上記放射線源及び上記対象物を移動させるステップと、
重み提供ユニットにより、上記放射線の上記変調に基づき、上記検出値に関する重みを提供するステップと、
再構成ユニットにより、上記提供された変調重みに基づき、上記検出値を重み付けするステップと、
上記再構成ユニットにより、上記重み付けされた検出値から上記対象物の画像を再構成するステップとを有する。
【００３７】
本発明の追加的な側面において、対象物の画像を生成する撮像方法が与えられ、上記撮像方法が、取得ユニットにより生成される検出値を処理するよう構成され、上記取得ユニットは、
撮像される上記対象物を受ける撮像領域と、
上記撮像領域において上記対象物を横断する変調された放射線を生成する放射線源と、
上記対象物を横断した後の上記放射線に基づき、検出値を生成する検出器と、
上記対象物を異なる方向に横断した放射線に基づき検出値を生成するため、上記検出値を生成する間、互いに対して上記放射線源及び上記対象物を移動させる移動ユニットとを有し、
上記撮像方法が、
重み提供ユニットにより、上記放射線の変調に基づき上記検出値に関する重みを提供するステップと、
再構成ユニットにより、上記提供された変調重みに基づき上記検出値を重み付けするステップと、
上記再構成ユニットにより、上記重み付けされた検出値から上記対象物の画像を再構成するステップとを有する。
【００３８】
本発明の追加的な側面において、コンピュータプログラムが与えられ、このプログラムが、コンピュータ断層撮影装置を制御するコンピュータで実行されるとき、請求項１に記載されるコンピュータ断層撮影装置に、請求項１２に記載のコンピュータ断層撮影方法のステップを実行させるプログラムコードを有する。
【００３９】
本発明の追加的な側面において、コンピュータプログラムが与えられ、このプログラムが、撮影装置を制御するコンピュータで実行されるとき、請求項１１に記載される撮影装置に、請求項１２に記載の撮影方法のステップを実行させるプログラムコードを有する。
【００４０】
請求項１のコンピュータ断層撮影装置、請求項１１の撮像装置、請求項１２のコンピュータ断層撮影方法、請求項１３の撮像方法、請求項１４のコンピュータ断層撮影コンピュータプログラム及び請求項１５の撮像コンピュータプログラムが、従属クレームに記載されるような同様な及び／又は同一の好ましい実施形態を持つ点を理解されたい。
【００４１】
本発明の好ましい実施形態は、個別の独立項と従属項との任意の組合せとすることもできる点を理解されたい。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】コンピュータ断層撮影装置を概略的及び例示的に示す図である。
【図２】取得した検出値がリビニングされた後の拡張仮想放射線源及び対応する仮想検出器を概略的及び例示的に示す図である。
【図３】取得した検出値がリビニングされた後の拡張仮想放射線源及び対応する仮想検出器を概略的及び例示的に示す図である。
【図４】取得した検出値がリビニングされた後の拡張仮想放射線源及び対応する仮想検出器を概略的及び例示的に示す図である。
【図５】取得した検出値がリビニングされた後の拡張仮想放射線源及び対応する仮想検出器を概略的及び例示的に示す図である。
【図６】コンピュータ断層撮影方法を例示的に示すフローチャートを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００４３】
本発明のこれら及び他の側面が、以下に説明される実施形態から明らかとなり、これらの実施形態を参照して説明されることになる。
【００４４】
図１は、z軸に平行に延在する回転軸Ｒの周りで回転ができるガントリ１を含むコンピュータ断層撮影装置を概略的及び例示的に示す。放射線源２が、この実施形態ではＸ線管が、ガントリ１に取り付けられる。放射線源２は、放射線源２により生成される放射線から円錐放射線ビーム４を形成するコリメータ３を具備する。放射線は、例えば、本実施形態では円筒状の撮像領域５における患者といった対象物（図示省略）を横断する。撮像領域５を横断した後、円錐放射線ビーム４は、２次元検出表面を有する検出器６に入射する。検出器６は、ガントリ１に取り付けられる。
【００４５】
コンピュータ断層撮影装置は、２つのモーター７、８を有する。ガントリ１は、モーター７により、好ましくは一定であるが、調整可能な角速度で駆動される。モーター８は、対象物を変位させるために提供される。この対象物は例えば、回転軸Ｒ又はz軸の方向に平行な、撮像領域５における対象物テーブルに配置される患者である。例えば、放射線源２及び対象物がヘリカル軌跡に沿って互いに対して移動するよう、これらのモーター７、８は制御ユニット９により制御される。しかしながら、対象物は移動せず、放射線源２だけが回転するよう、即ち、放射線源２が対象物に対して円形軌跡に沿って移動するようにすることも可能である。
【００４６】
ガントリ１及びモーター７、８は、軌跡に沿って、特に円形又はヘリカル軌跡に沿って放射線源２及び対象物を互いに対して移動する移動ユニットとみなされることができる。
【００４７】
放射線源２及び撮像領域５又は対象物の相対的な運動の間、検出器６は、検出器６の検出表面に入射する放射線に基づき検出値を生成する。冗長な検出値が検出されるよう、放射線源２及び検出器６は移動される。即ち例えば、第１の検出値が、特定の経路に沿って対象物を横断する円錐放射線ビームの光線の放射線により生成され、第２の検出値は、同じ特定の経路に沿って対象物を横断する円錐放射線ビームの光線により生成されるよう、これらは移動される。対象物を通る同じ又は同様な経路に対応し、異なる時間で取得された検出値は、冗長な検出値であるとみなされる。
【００４８】
放射線源は、撮像領域を横断する変調された放射線を生成するよう構成される。この実施形態において、移動ユニットは対象物テーブルの周りで放射線源を回転させるよう構成され、好ましくは放射線源であるＸ線源の管電流を変調することにより、放射線の強度が対象物テーブルの上よりも対象物テーブルの下で大きくなるよう、放射線源は構成される。追加的又は代替的に、対象物の異なる部分のマップが提供されることができる。この場合、対象物の異なる部分は、放射線量に対して異なる感度を持ち、放射線の変調は、対象物の実際に照射される部分の放射線感度に依存する。例えば、より大きな放射線感度を持つ部分が、より放射線感度の低い対象物の別の部分により受信される放射線量より小さな放射線量を受信するよう、放射線は変調されることができる。例えば、対象物が人又は動物である場合、放射線量に対する感度は非常に器官特有である。非常に線量感度の良い重要な器官は、目、甲状腺及び女性の胸部である。これらの器官は、体の表面又はその近くに配置され、従って、コンピュータ断層撮影スキャンの間、相対的に高い放射線量を受信する。目といった表面的な器官に対する放射線量が、管電流変調により、即ち放射線源が直接器官を照射する場合に管電流を減らすことにより、減らされることができるよう、放射線は好ましくは変調される。
【００４９】
この実施形態において、放射線源は、円錐放射線ビームを生成し、検出器及び移動ユニットは、撮像領域の同じ領域に対して冗長な検出値を検出するよう構成される。撮像領域は好ましくは、撮像領域における対象物のボクセル又は撮像領域における対象物のボクセルのグループである。他の実施形態では、放射線源は、例えばファン形状といった別のビーム形状を持つ放射線を生成することができる。更に、検出器及び移動ユニットは、非冗長な検出値だけを検出するよう構成されることができる。
【００５０】
この実施形態においては投影データである検出値は、検出値から対象物の画像を生成する撮像装置１０に提供される。撮像装置１０は、検出値をリビニングし、リビニングされた投影を形成するリビニングユニット１２と、再構成される関心領域を選択する関心領域選択ユニット１３と、放射線の変調に基づき検出値に関する変調重みを提供する重み提供ユニット１４とを有する。撮像装置１０は更に、対象物の画像を再構成する再構成ユニット１５を有する。この場合、再構成ユニット１５は、提供された変調重みに基づき検出値を重み付けし、重み付けされた検出値から対象物の画像を再構成するよう構成される。
【００５１】
再構成ユニット１５により再構成される画像は、再構成画像を表示するディスプレイユニット１１に提供される。
【００５２】
また、撮像装置１０は好ましくは、制御ユニット９により制御される。
【００５３】
リビニングユニット１２により検出値がリビニングされた後、参照番号１８により図２において示される角度範囲にわたり放射線を有する仮想くさびを生成する仮想拡張放射線源２０により、リビニングされた投影が形成される。図２は、z軸方向に見られる関心領域１６、撮像領域５及び軌跡１７を概略的及び例示的に示す。放射線源が対象物に対して移動される軌跡１７は好ましくは、円形軌跡又はヘリカル軌跡である。
【００５４】
関心領域選択ユニット１３は好ましくは、再構成される対象物を有する所望の関心領域をユーザが選択することを可能にするユーザインタフェースを有する。対象物は、例えば、人の器官といった人の部分である。関心領域選択ユニット１３は、所望の関心領域をユーザが選択することを可能にするコンピュータマウス又はキーボードといった入力ユニットと共にグラフィカルユーザインタフェースを有することができる。
【００５５】
重み提供ユニット１４は、検出値のノイズ分散を決定し、ノイズ分散の逆数（inverse noise variance）に基づき検出値に関する変調重みを提供するよう構成されることができる。ノイズ分散は好ましくは、ポアソンモデルを用いることにより推定されることができる検出値の分散である。
【００５６】
検出器ピクセルの方へ放出される光子の平均数をＩ０で表すとする。対象物によるビームの減衰が原因で、Ｉ光子だけが平均して検出器ピクセルに達する。なお、光子の数は、ポアソン統計に従う。従って、検出された信号の分散はＩである。再構成に関して、いわゆる総減衰係数を介した線積分が、式
0005727508.tif 000002
を用いることにより推定される。
【００５７】
式（１）により推定された線積分ｍは、検出値とみなされることができる。
【００５８】
以下の考察において、得られた量ｍの分散は、ガウス誤差分布
0005727508.tif 000003
を用いて推定され、
0005727508.tif 000004
を生じさせる。
【００５９】
検出器ピクセルの方へ放出される光子の平均数は、撮像領域５を横断する前の円錐放射線ビーム４の個別の部分の強度である。この強度に、検出ピクセルの個別の検出値が依存する。この強度又は光子の平均数は、空気スキャンから決定されることができる。空気スキャンは、撮像領域５に存在する対象物がないときの検出値の取得のことである。
【００６０】
重み提供ユニット１４は、分散の逆数に比例する変調重みｗを提供するよう構成されることができ、
0005727508.tif 000005
となる。
【００６１】
強度var(I)の分散は、強度Ｉに等しい。更に、放射線ビームの検出された強度が、比例定数ｆで、この放射線ビームの放出された変調強度Ｉ０に比例すると仮定されることができる。言い換えると、
0005727508.tif 000006
となる。
【００６２】
重み提供ユニット１４は、従って、生成された放射線の変調された強度Ｉ０に基づき、検出値に関する変調重みを計算するよう構成されることができる。
【００６３】
好ましい実施形態において、リビニングされた投影に関して、単一の変調重みが、以下に述べられるように決定される。
【００６４】
重みの決定ユニット１４は好ましくは、リビニングされた投影に関して、リビニングされた投影の単一の変調重みとして平均変調重みを決定するよう構成され、この場合、平均変調重みは、リビニングされた投影のリビニングされた検出値の少なくとも一部の中間的な変調重みの平均である。選択された関心領域を横断する放射線に依存するリビニングされた投影のリビニングされた検出値は、リビニングされた検出器１９の異なる検出器行及び検出器列に割り当てられ、リビニングされた投影のリビニングされた検出器１９の単一の検出器行に割り当てられるリビニングされた検出値に関して、平均変調重みが決定される。
【００６５】
検出器列、即ち同じ検出器行に沿ってリビニングされた検出値が、
0005727508.tif 000007
によりソース角度αに関連付けられるｕ座標によりパラメータ化される。ここで、Ｔは、放射線源の軌跡の半径であり、αは、Ｘ線源の角度である。上述されたように、リビニングされた投影に含まれるすべての検出値は、ｘｙ平面に対する投影において互いに平行な線に関連付けられる。従って、リビニングされた投影は、投影角度に関連付けられることができる。これは、ｘ軸とｘｙ平面に対する投影線との角度である。この角度は、以下α０と表される。これは、検出器列のリビニングされた検出値に、即ち同じ検出器行においてリビニングされた検出値に適切な中間的な変調重みを割り当てるのに用いられることができる関係を提供する。ここで、同じ検出器行においてリビニングされた検出値がｕ座標によりパラメータ化され、
0005727508.tif 000008
が成り立つ。また、Ｉ０は、引数としてのソース角度と共に管電流に比例する。リビニングされた検出器の投影角度は、α０である。
【００６６】
ソース角度及びｕ座標の間の関係が、図３に概略的及び例示的に示される。
【００６７】
選択された関心領域が、uminからumaxまでの範囲の検出器行に沿ってリビニングされた検出値を必要とする場合、平均変調重みは、以下の式
0005727508.tif 000009
に基づき、投影角度α０により規定されるリビニングされた投影のリビニングされた検出器の単一の検出器行に沿って配置されるリビニングされた検出値に関する中間的な変調重みを平均化することにより決定されることができる。
【００６８】
図４は、リビニングされた光線の部分、即ち対応するリビニングされた検出値の部分２２を概略的及び例示的に示す。これは、関心領域１６の画像を再構成するのに用いられる。
【００６９】
しかしながら、より中央の関心領域を横断した放射線に依存するリビニングされた検出値の中間的な重みが、より周縁部の関心領域を横断した放射線に依存するリビニングされた検出値の中間的な重みより大きいよう、中間的な重みが、平均化の間重み付けされることが好ましい。これは好ましくは、関心領域の交差領域のサイズ及び個別のリビニングされた検出値が依存する放射線に基づき、平均化の間の中間的な重みを重み付けすることにより、実現される。リビニングされた検出値が依存する放射線が、１次元光線であると仮定される場合、交差領域は、関心領域に含まれる光線を表す線であり、交差領域のサイズは線の長さである。斯かる線の長さ及び光線長に基づく加重平均が、図５に図示され、以下の式（９）及び（１０）により示される。
【００７０】
図５において、特定の光線２１が示される。この光線に、リビニングされた検出値が依存する。好ましい実施形態において、関心領域１６は、円形であり、回転軸ｚの周りで半径ｒを用いて中心化される。光線２１の長さは、以下の式
0005727508.tif 000010
により表されることができる。
【００７１】
平均変調重みは好ましくは、以下の式
0005727508.tif 000011
に基づき決定される。
【００７２】
好ましくは、リビニングされた投影の各リビニングされた検出値に対して、このリビニングされた投影に関して決定される平均変調重みが割り当てられる。
【００７３】
重み決定ユニットは好ましくは更に、個別の検出値が依存する放射線の円錐角度に基づき、検出値に関するコーン重みを提供するよう構成される。従って、好ましくは、変調重みは、放射線の変調に基づき提供され、コーン重みは、円錐角度に基づき提供される。重み提供ユニットは、例えば、対象物の運動を示す運動信号に依存することができる追加的な重みを提供するよう構成されることもできる。運動信号は、例えば、心臓撮像における人の心臓の心電図である。
【００７４】
コーン重みは好ましくは、円錐角度の増加と共に連続的に及び単調にゼロに近づく。円錐角度は、ソース位置を含み、更にｘｙ平面に平行な平面に対する光線の角度として規定される。コーン重みが開口とみなされることもできる円錐角度に依存するので、重み提供ユニット１４及び再構成ユニット１５は好ましくは、コーンビーム加重（cone beam weighted）又は開口加重（aperture weighted）くさび法を実行するよう構成される。０度の円錐角度においてその最大を持ち、円錐角度が増加し、検出器パネルの境に対応する値に近づくとき、単調かつ連続的にゼロへと減少する重み付け関数に従うよう、コーン重みが好ましくは提供される。実際的に、コーン重みを規定する重み付け関数として、台形の形状が用いられることができる。
【００７５】
再構成ユニットは好ましくは、リビニングされた検出値及び提供された変調重み及びコーン重みに基づき、関心領域のすべての領域、特に関心領域のすべてのボクセルを再構成するよう構成される。関心領域を再構成することに対して、再構成される関心領域の同じ領域に対して冗長である、冗長なリビニングされた検出値に関する変調重み及びコーン重みが正規化され、リビニングされた検出値は、個別の正規化された変調重み及び正規化されたコーン重みを用いて乗算される。再構成ユニット１５は、リビニングされた検出値に基づき、関心領域を再構成することにより対象物の画像を再構成する。これは、正規化された変調重み及び正規化されたコーン重みにより重み付けされる。再構成は好ましくは、バックプロジェクション技術を用いて実行される。
【００７６】
以下、コンピュータ断層撮影方法が、図６に示されるフローチャートを参照して例示的に説明される。
【００７７】
ステップ１０１において、放射線源２は、回転軸Ｒの周りを回転し、対象物を支える対象物テーブルが、ヘリカル軌跡に沿って互いに対して放射線源２及び対象物を移動させるため、回転軸Ｒの方向に移動される。放射線源２は、コリメータ３により円錐放射線ビームに平行化され、コンピュータ断層撮影装置の撮像領域５を横断する放射線を放出する。対象物及び撮像領域５を横断した放射線は、円錐放射線ビームに基づき検出値を生成する検出器６により検出される。放射線源が対象物テーブルの上に配置される場合強度が小さく、放射線源が対象物テーブルの下に配置される場合強度が大きいよう、放射線源２は好ましくは、円錐放射線ビームの強度を変調する。放射線源２は、円形軌跡に沿って互いに対して放射線源２及び対象物を移動するため、対象物を備える対象物テーブルを回転軸Ｒの方向に移動させることなしに、対象物及び撮像領域５の周りで回転されることもできる。
【００７８】
ステップ１０２において、検出値は、リビニングユニット１２によりリビニングされ、ステップ１０３において、関心領域が、関心領域選択ユニット１３により提供される。関心領域選択ユニット１３は、所定の関心領域を提供することができるか、又は関心領域をユーザが定めることを可能にすることができる。スキャノグラム（scanogram）といった計画画像が提供されることができる。この場合、関心領域選択ユニット１３は、計画画像における関心領域をユーザが選択することを可能にするよう構成されることができる。計画画像は好ましくは、ステップ１０１の前に生成される。ステップ１０４において、放射線の変調に基づかれる変調重み及び円錐角度に基づかれるコーン重みが、重み提供ユニット１４により提供され、ステップ１０５において、再構成ユニット１５が、対象物の画像を再構成する。この場合、検出値は、変調重み及びコーン重みで加重され、特に、正規化された変調重み及び正規化されたコーン重みで乗算される。対象物の画像は、重み付けされた検出値から再構成される。ステップ１０６において、再構成画像がディスプレイ１１に示される。
【００７９】
ステップ１０２〜１０６は、既に取得された検出値に基づき、対象物の画像を生成する撮像方法と考えられることができる。
【００８０】
リビニングステップ１０２は省略されることができる。更に、関心領域を提供するステップ（ステップ１０３）も省略されることができる。この場合、例えば、完全な撮像領域が、関心領域とみなされる。ステップ１０５において、冗長な検出値に関する変調重み及びコーン重みが、正規化されることができる。この場合、冗長な検出値は、正規化された変調重み及び正規化されたコーン重みで加重され、対象物の画像は、重み付けされた検出値から再構成される。
【００８１】
上述された実施形態では、分析再構成、特に、円錐角度重み又は開口重みくさび再構成が説明されるが、このコンピュータ断層撮影装置は、例えば、反復的な再構成を実行するといった別の再構成を実行するよう構成されることもできる。反復的な再構成が実行される場合、好ましくは、円錐角度加重又は開口加重が、運動アーチファクトを抑制し、かつ良好な収束挙動を実現するため、使用される。再構成ユニットにより用いられることができる好ましい再構成方法は、例えば、最尤反復再構成法である。例えば、Zeng, K.その他による「Correction of Iterative Reconstruction Artifacts in Helical Cone-Beam CT」、10th International Meeting on Fully Three-Dimensional Image Reconstruction in Radiology and Nuclear Medicine、pages 242-245に記載される方法が用いられることができる。また、Stierstorfer K.その他による「Weighted FBP - a simple approximate 3D FBP algorithm for multislice spiral CT with good dose usage for arbitrary pitch」、Phys. Med. Biol、volume 49、pages 2209-2218、2004に記載される開口加重くさび再構成法が用いられることができる。検査領域の画像を再構成することに関して、例えばKachelriess, M.その他による「Extended parallel back projection for standard three-dimensional and phase-correlated four- dimensional axial and spiral cone-beam CT with arbitrary pitch, arbitrary cone-angle, and 100% dose usage」、Med. Phys.、volume 31、pages 1623-1641、2004に記載される角加重平行ビームバックプロジェクション、Taguchi, K.その他による「A new weighting scheme for cone-beam helical CT to reduce the image noise」、Phys. Med. Biol.、volume 49、pages 2351-2364、2004に記載される加重コーンビーム・コンピュータ断層撮影再構成法、又は、Kachelriess, M.その他による「Advanced single-slice rebinning in cone-beam spiral CT」、Med. Phys.、volume 27、pages 754-772、2000に記載のＡＳＳＲ方法といった２次元近似に基づかれる再構成方法が使用されることができる。
【００８２】
冗長な検出値及び非冗長な検出値が取得される場合、撮像領域に含まれる対象物の領域を再構成するため、再構成ユニットは、冗長な検出値の変調重み及びコーン重みを正規化する。これは、再構成される撮像領域に含まれる対象物の同じ領域に対して冗長である。この場合、これらの冗長な検出値は、正規化された変調重み及びコーン重みで加重される。更に、撮像領域に含まれる対象物のこの同じ領域に対して非冗長な検出値が、非正規化された変調重み及び非正規化されたコーン重みで加重され、対象物の画像は、重み付けされた冗長な検出値及び重み付けされた非冗長な検出値から再構成される。
【００８３】
変調重みは好ましくは、改良された画像品質を実現するため、ゲート制御された（gated）心臓再構成における心臓重みのようにアルゴリズム的に用いられる。しかしながら、もちろん、ゲート制御された心臓再構成とは対照的に、変調重みは好ましくは、決してゼロにならない。しかし、放射線源がＸ線管である場合、変調重みの変調深度は好ましくは、管電流の変調深度と同じである。
【００８４】
患者の運動に対して堅牢であるようにするため、及びコーンビームアーチファクトを減らすため、上述のコーンビーム加重又は開口加重が好ましくは、放射線の変調に基づかれる重み付けに加えて用いられる。コンピュータ断層撮影装置は好ましくは、小児スキャンに関して用いられる。
【００８５】
上述の実施形態では、放射線源が対象物テーブルの上に配置される場合、放射線の強度がより小さく、放射線源が対象物テーブルの下に配置される場合、大きくなるよう、放射線が好ましくは変調されるが、他の実施形態では、放射線の別の変調が提供されることができる。例えば、特に、大きな検出器が用いられる場合、ｚ線量変調（ｚＤＯＭ）が、検出値を取得する間に用いられることができる。ｚＤＯＭにおいて実現されるアイデアは、例えば首より肩に関してより高い管電流を用いることである。しかしながら、大きな円錐角度を持つシステムに関して、肩及び首は、相当な長い期間にわたりコーンにおいて一緒にあり、肩に関する高い管電流からの首に関する低い管電流への移行はそれに対応して長い。結果として、移行範囲にあるボクセルは、異なる管電流で取得される投影から再構成され、実際の管電流での投影の提案された変調重み付けは、画像におけるノイズレベルを減少させることになる。
【００８６】
図面、開示及び添付された請求項の研究から、開示された実施形態に対する他の変形が、請求項に記載の本発明を実施する当業者により理解され、実行されることができる。
【００８７】
請求項において、単語「有する」は他の要素又はステップを除外するものではなく、不定冠詞「ａ」又は「ａｎ」は複数性を除外するものではない。
【００８８】
単一のユニット又はデバイスが、請求項において列挙される複数のアイテムの機能を満たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属項に記載されるという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示すものではない。
【００８９】
１つ又は複数のユニット又はデバイスにより実行される計算は、他の任意の数のユニット又はデバイスより実行されることができる。例えば、重み提供ユニット及び再構成ユニットにより実行される、検出値に関する重みの提供、重みを用いる検出値の重み付け、及び重み付けされた検出値に基づく再構成は、単一のユニットにより又は他の任意の数の異なるユニットにより実行されることができる。コンピュータ断層撮影方法によるコンピュータ断層撮影装置の制御及び／又は撮像方法による撮像装置の制御は、コンピュータプログラムのプログラムコード手段として、及び／又は専用ハードウェアとして実現されることができる。
【００９０】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又はその一部として供給される光学的記憶媒体又は固体媒体といった適切な媒体に格納／配布されることができるが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介してといった他の形式で配布されることもできる。
【００９１】
請求項における任意の参照符号は、発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。
【００９２】
本発明は、対象物を撮像するコンピュータ断層撮影装置に関する。このコンピュータ断層撮影装置は、対象物を横断する変調された放射線を生成する放射線源と、対象物を横断した後の放射線に基づき検出値を生成する検出器とを有する。一方、放射線源及び対象物は互いに対して移動される。重み提供ユニットは、放射線の変調に基づき検出値を重み付けするための変調重みを提供し、再構成ユニットは、対象物の画像を再構成する。ここで、検出値は、提供された変調重みに基づき重み付けされ、対象物の画像は、重み付けされた検出値から再構成される。これは、放射線をこれに従って変調することにより対象物に対する線量用途を最適化することを可能にすることができる。この場合、再構成画像は高い品質を持つ。
【図１】
0005727508.tif 000012
【図２】
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【図３】
0005727508.tif 000014
【図４】
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【図５】
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【図６】
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