(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも部分的にコンピュータ上で実行される被検体のデジタル放射線３Ｄ断層画像再構成の方法であって、
複数の２Ｄ断層撮影投影画像及び複数の前記２Ｄ断層撮影投影画像用に最新の撮像ジオメトリ推定を使用して３次元再構成を生成させるステップと、
最新の３次元再構成の断層再構成の画像に関するメトリックである画質メトリックを決定するステップと、
断層再構成の前記画質メトリックを停止基準と比較するステップと、
最新の撮像ジオメトリ推定を、調整された前記撮像ジオメトリに設定し、断層再構成画質メトリックが停止基準を有しないときに設定を繰り返し、その他の場合には最新の前記３次元再構成と最新の前記撮像ジオメトリ推定をコンピュータがアクセス可能なメモリに格納するステップと、
を含む方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して医用撮像の分野に関し、特に放射線撮像装置に関する。より具体的には、本発明は追加的にトモシンセシス性能を有する移動型放射線撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルＸ線トモシンセシスは、大領域のデジタル検出器を使用して患者の３次元撮像を可能にする撮像技術であり、典型的には、従来の放射線撮影（一度の投影）に使用される。通常、２０°から４０°の間の限定された角度範囲で、有限数の投影撮像が、Ｘ線管、患者及び検出器の配向を変化させることにより取得される。これは通常、検出器とＸ線源の双方を移動するか、検出器（線源）の位置を調整しＸ線源（検出器）を移動するかのいずれかによって行われる。検出器が調整される用途では、多数の空間分散型Ｘ線源を使用してよく、又は移動可能な線源を種々のパターンや軌道に配置してよい。３次元データは、患者の身体を検出器面にそれぞれ平行にいくつかのスライス状の形態で取り込まれた投影から再構成される。限定された角度の走査では、深さ分解能が再構成された対象の面内分解能よりもさらに低いという結果となる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
本願の１つの態様は、放射線撮影トモシンセシスシステムの技術を発展させることである。
【０００４】
本出願の別の態様は、関連技術において少なくとも前述及び他の欠点を全体又は部分的に応えることである。
【０００５】
本願の別の態様は、少なくとも本明細書に記載された利点を全体又は部分的に提供することである。
【０００６】
本願の別の態様は、これにより移動型放射線撮影カートが付加的にトモシンセシス性能を含み得る方法及び／又は装置を提供することである。
【０００７】
本願の別の態様は、これにより移動型放射線撮影カートが投影画像を取得することができ、３次元トモシンセシス画像の再構成を生成することができる方法及び／又は装置の実施形態を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本願の別の態様は、これにより移動型放射線撮影カートがＸ線トモシンセシス投影画像を取得することができ、２次元又は３次元トモシンセシス画像が再構成を生成することができる方法及び／又は装置の実施形態を提供することであり、このトモシンセシス画像は、放射線検出器配列に対するＸ線源位置の撮像ジオメトリは、複数のＸ線トモシンセシス投影画像としては公知ではない。
【０００９】
本願の別の態様は、これにより移動型放射線撮影カートが投影画像を取得することができ、その後、撮像ジオメトリとトモシンセシスの再構成（単数又は複数）が、トモシンセシス再構成と関連する、所定の又は所望の値に近づくメトリック（例えば、基準を停止する）を繰り返し観察しつつ、繰り返し撮像ジオメトリを決定することにより同時に決定され得る方法及び／又は装置の実施形態を提供することである。
【００１０】
一実施形態によると、本発明は、少なくとも部分的にコンピュータ上で実行される、デジタル放射線３Ｄ断層画像を再構成する方法であって、走査角度の範囲で、複数の２Ｄ断層撮影投影画像の画像データを取得すること、複数の２Ｄ断層撮影投影画像及び複数の２Ｄ断層撮影投影画像に第１の撮像ジオメトリを使用して３次元再構成を生成すること、最新の３次元再構成に断層再構成の性能を決定すること、断層を再構成する性能メトリックを所定の値と比較すること、第１の撮像ジオメトリを、調整された撮像ジオメトリに設定し、断層再構成性能メトリックが所定値と同等ではないときに動作の設定を通して生成を繰り返し、その他の場合には最新の３次元再構成と第１の撮像ジオメトリをコンピュータがアクセス可能なメモリに格納することを含み得る方法を提供し得る。
【００１１】
一実施形態によると、本発明は、放射線撮影装置であって、移動可能搬送フレームと、取っ手と、移動可能搬送フレームに連結された調整可能な支持構造と、調整可能な支持構造に搭載され、Ｘ線放射を複数の異なる線源位置から被検体に向けて方向付けるように構成されたＸ線源アセンブリと、移動型Ｘ線撮影装置における制御回路であってＸ線源アセンブリに連結された制御回路と、トモシンセシス画像の再構成のため複数の異なる線源位置の投影画像データセットを受信するように構成された制御回路とを含む、放射線撮影装置を提供し得る。
【００１２】
一実施形態によると、本発明は、移動型Ｘ線撮影装置であって、対象の複数のＸ線トモシンセシス投影画像を取得すること、Ｘ線投影画像を用いて対象の３次元再構成を生成することとを含む移動型Ｘ線撮影装置を使用する方法を提供することが可能であり、放射線検出器配列に対応する複数のＸ線源位置の複数の撮像ジオメトリは、複数のＸ線トモシンセシス投影画像として公知ではない。
【００１３】
これらの目的は実例のみによって提供され、かつ、このような目的は本発明の１つ以上の実施形態の例であり得る。開示された発明によって固有に達成された他の所望の目的及び利点は、当業者に想到され得るか明白であってもよい。本発明は、添付の特許請求の範囲によって定義される。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
本発明の先述及び他の目的、特徴、及び利点は、添付の図面において図示されるように、以下の本発明の例示の実施形態のより詳細な説明から明白となろう。図面の要素は、互いに関連して必ずしも縮尺通りではない。
【００１５】
【図１】本願の実施形態による可搬型放射線検出器又はフラットパネル検出器を用いることが可能な移動型放射線撮影ユニットの斜視図を示す図である。
【図２】移動用に配置された図１の移動型放射線撮影ユニットの斜視図を示す図である。
【図３】本願による移動型放射線撮影ユニットのブームアセンブリに搭載された第２のディスプレイとしてのディスプレイ／モニタの例示の実施形態を示す図である。
【図４】本願によるサインオン画面の実施形態を示す図である。
【図５】移動型Ｘ線撮像装置の実施形態において実施される例示の機能を示す図である。
【図６】移動型Ｘ線撮像装置の実施形態において実施される例示の機能を示す図である。
【図７】移動型Ｘ線撮像装置の実施形態において実施される例示の機能を示す図である。
【図８】移動型Ｘ線撮像装置の実施形態において実施される例示の機能を示す図である。
【図９】本願の別の実施形態による移動型放射線撮影ユニットの斜視図を示す図である。
【図１０】本願の実施形態によるトモシンセシス性能を提供可能な移動型放射線撮影ユニットの斜視図を示す図である。
【図１１Ａ】本願の実施形態によるトモシンセシス性能を提供可能な代替的な移動型放射線撮影ユニットの斜視図を示す図である。
【図１１Ｂ】本願の実施形態によるトモシンセシス性能を提供可能な代替的な移動型放射線撮影ユニットの斜視図を示す図である。
【図１２】本願の実施形態によるトモシンセシス性能を提供可能な別の移動型放射線撮影ユニットの斜視図を示す図である。
【図１３】本願の実施形態によるトモシンセシス性能を提供可能なさらに別の移動型放射線撮影ユニットの斜視図を示す図である。
【図１４ａ】本願の実施形態による、投影画像を取得して、トモシンセシス画像の再構成（例えば、３次元）を生成するための例示の移動型放射線撮像システムを作動させる例示的な方法を示すフローチャートである。
【図１４ｂ】本願の実施形態による、所定の再構成に関連した画質メトリックを使用して撮像ジオメトリ／再構成を決定する方法の例示の実施形態を示すフローチャートである。
【図１５ａ】本願の実施形態による、リニア走査トモシンセシスシステム用の例示的な相対配向及びＸ線源座標系と検出器座標系との間の距離を模式的に示す図である。
【図１５ｂ】本願の実施形態による、リニア走査トモシンセシスシステム用の例示的な相対配向及びＸ線源座標系と検出器座標系との間の距離を模式的に示す図である。
【図１６】本願の実施形態による、剛体運動を開始配向とリニアトラックＸ線源アセンブリの距離に適用した後の、例示の結果として得られた配向とリニアトラックＸ線源アセンブリの距離を模式的に示す図である。
【図１７】本願の実施形態による、非リニア型Ｘ線走査経路の例を示す図である。
【図１８】本願の実施形態による、推定された撮像ジオメトリを使用した例示的なリニアトラック走査のためのトモシンセシスの再構成のスライス、自動的に補正して再構成した撮像ジオメトリを使用して決定された補正されたジオメトリ、及び実際の撮像ジオメトリを示す図である。
【図１９】本願の実施形態による第１及び第２の（例えば、多数の）放射Ｘ線源を含むことが可能な移動型放射線撮像システムを示す図である。
【図２０】本願の実施形態による第１及び第２の（例えば、多数の）放射Ｘ線源を含むことが可能な移動型放射線撮像システムを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
可搬型放射線撮影システムは、病院内で日常的に用いられている。標準的な投影放射線撮影と比較して、トモシンセシスは、重なった組織のため通常の放射線撮影では不可視である細部について改善された描写を提供する。これらの利点は、集中治療室、救急診療部及び手術室内において、患者にさらに損傷を与えてしまう危険性のため、当該患者を動かすことができない、あるいは動かすことが賢明でない場合に利用可能な可搬型トモシンセシスシステムを開発する原動力を提供することである。
【００１７】
再構成画質は、走査ジオメトリの取得、各投影のＸ線源及び検出器の位置についての正確な知識に左右される。走査ジオメトリにおける不確実性は、再構成された対象内にアーチファクト及び／又はボケを起こす結果となり得る。可搬型トモシンセシスシステムの開発は、取得した走査ジオメトリを正確に決定することが困難であるために進まなかった。可搬型にすることができ、なお確実に臨床画像と臨床データを提供する、改善されたＸ線トモシンセシスシステムの必要性が依然として存在する。
【００１８】
以下は、本発明の例示の実施形態の説明であり、図面について参照がなされ、同一の参照番号はいくつかの図のそれぞれにおける構造の同一の要素を特定する。
【００１９】
「第１の」「第２の」などの用語は、用いられる場合、いかなる順次的、又は優先関係を必ずしも意味せず、１つの要素又は時間間隔を別のものとより明確に区別するために使用されてもよい。
【００２０】
図１は、本願の実施形態による、可搬型放射線検出器又はフラットパネル検出器を用いることが可能な移動型放射線撮影ユニットの斜視図を示す図である。図１の例示の移動型Ｘ線又は放射線撮影装置は、デジタル放射線撮影（ＤＲ）及び／又はトモシンセシスに利用され得る。図１に示されるように、移動型放射線撮影装置１００は、取得された画像及び関連データなどの関連情報を表示するために、第１のディスプレイ１１０及び随意的な第２のディスプレイ１１０’を含む可動搬送フレーム１２０を含むことが可能である。図１に示されるように、第２のディスプレイ１１０’は、３６０度の領域から見ることができ／触ることができるようにＸ線源１４０に旋回可能に搭載され得る。
【００２１】
このディスプレイ１１０、１１０’は、取得された画像（単数又は複数）の生成、格納、送信、補正、及び印刷などの機能を実施又は制御可能であり（例えば、タッチスクリーン）、かつ、取得された画像（単数又は複数）の生成、格納、送信、補正、及び印刷などの機能の実施を支援するために、一体化した又は分離した制御パネル（図示せず）を含むことが可能である。
【００２２】
移動のため、移動型放射線撮影装置１００は、１つ以上の車輪１１５及び１つ以上の取っ手グリップ１２５を有することが可能であり、典型的には、移動型放射線撮影装置１００をその意図された場所に誘導するのに役立つ腰位置、腕位置、又は手位置に設けられる。（例えば、再充電可能な）内蔵型バッテリパックは、電源出力付近での動作の必要性を減少又は除去することが可能な線源出力を提供し得る。さらに、内蔵型のバッテリパックは電動搬送が提供可能である。
【００２３】
格納については、移動型放射線撮影装置１００は、１つ以上のデジタル放射線（ＤＲ）検出器又は計算された放射線撮影カセットを保持する／格納するための領域／ホルダを含み得る。この領域／ホルダは、少なくとも１つのデジタル放射線撮影（ＤＲ）検出器を着脱可能に保有するように構成された、（例えば、フレーム１２０上に配置された）格納領域１３０であり得る。格納領域１３０は、複数の検出器を保持するように構成されることができ、かつ、１つの寸法又は多数の寸法のＤＲ検出器を保持するようにも構成され得る。
【００２４】
Ｘ線源１４０を支持する支柱１３５はフレーム１２０に搭載され、Ｘ線源１４０は、支持部材１３５に搭載可能なＸ線管、管先端、又は発生装置とも称される。図１に示される実施形態において、支持部材（例えば、柱１３５）は第１部分から固定／変動距離だけ外部に延在する第２部分を含むことが可能であって、第２部分は、第１部分に対して、画像を取得するために所望の高さまで垂直に昇降するように構成される。加えて、この支柱は可動フレーム１２０に回転可能に装着される。別の実施形態において、管先端又はＸ線源１４０は、支柱１３５に回転可能に連結され得る。別の例示の実施形態では、連結機構で屈折する支柱の関節部材は、垂直及び水平位置の範囲においてＸ線源１４０の移動を可能にする。Ｘ線源１４０の高さの設定は、脚部及び下肢を撮像するための低い高さから、種々の位置における患者の上半身部分を撮像するため肩の高さ及びそれより上の高さまで及ぶことが可能である。
【００２５】
図２に示すように、移動型放射線撮影装置１００の搬送を容易にするために、支持部材１３５及びＸ線源１４０は、フレーム１２０に接近して配置され得る。図２に示すように、第２のディスプレイ１１０’は、移動型放射撮影装置１００の搬送中、（例えば、動作可能な）可視位置に存在し得る。移動型放射線撮影装置１００が用いられるべき場合、支持部材１３５及びＸ線源１４０は、（例えば、オペレータ、ユーザ、又はＸ線技術者による）適切な位置決めのためフレーム１２０から第２のディスプレイ１１０’が延在し、図１に示されるような可視位置まで移動することが可能である。
【００２６】
図３は、本願による移動型放射線撮影ユニットのブームアセンブリに搭載された第２のディスプレイとしてのディスプレイ／モニタの例示の実施形態を示す図である。図３に示されるように、第２のディスプレイ１１０’は、移動型放射線撮影ユニットの支持部材１３５のＸ線源３４０のコリメータ３４５に搭載され得る。一実施形態では、コリメータ３４５は、コリメータ３４５（例えば、第２のディスプレイ１１０’）が少なくとも９０度、少なくとも１８０度又は３６０度で旋回可能となるように、Ｘ線源３４０に回転可能に搭載され得る。図３に示されるように、第２のディスプレイ１１０’は、位置決めを容易にするために、複数の取っ手に連結される。あるいは、第２のディスプレイ１１０’は、移動型放射線撮影ユニットのブームアセンブリのコリメータ３４５の上のＸ線源３４０に（例えば、回転可能に）搭載され得る。
【００２７】
図４は、本願によるサインオン画面の実施形態を示す図である。このように移動型Ｘ線撮像装置１００を動作させようとするとき、サインオン画面４１０が、ユーザに指示を与えるために表示され得る。図４に示されるように、単一のサインオン画面４１０が、「ログイン：あなたのバッジをスキャンするか、又はユーザネームとパスワードをメインスクリーンに入力してください。」などのサインオンのための指示を提供して、移動型Ｘ線システム１００を起動させることができる。パスキー又はＩＤバッジの例示の実施形態は、スマートカード、磁気ストライプカード、バーコードデータなどのカードリーダ、又はＲＦＩＤ、ブルートゥース、無線通信デバイス、近接型カード、無線スマートカード、ウィーガンド技術カード、磁気リーダデバイス／カード、光学リーダデバイス／カード、赤外線リーダデバイス／カードなどのアクセス技術と互換性のある近接型リーダ、又は指紋、眼球スキャンなどの生体データ、その他を含むことが可能であるがこれらに限定される意図はない。
【００２８】
本願の例示の実施形態によると、第１のディスプレイ１１０及び第２のディスプレイ１１０’は、（ｉ）日付、時間、環境条件などの一般情報；（ｉｉ）モデルシリアル番号、動作命令、警告情報などのユニット情報；（ｉｉｉ）患者名、部屋番号、年齢、血液型などの患者データ；（ｉｖ）カート出力／バッテリ指標、検出器状態（例えば、オン／オフ）、無線信号力／接続性、格子並列補助、カート診断法などを含むがこれらに限定されない指標、及び／又は（ｖ）検査タイプ、露光情報などの撮像／手順情報などの情報を提供可能であるがこれらに限定されるものではない。
【００２９】
本願の実施形態によると、第１のディスプレイ１１０及び第２のディスプレイ１１０’は、（ｉ）Ｘ線露光パラメータ、管／発生装置／技術設定を見る及び／又は変更すること；（ｉｉ）患者のために行う図（例えば、体の部分及び投射）のリスト、これらの図についての関連情報、行う図を選択する能力、及び取得された図のＸ線画像などの画像情報を見る及び／又は変更すること；（ｉｉｉ）患者名、部屋番号、患者ＩＤ、生年月日（例えば、正しい患者を確認するために）などの患者情報を表示する及び／又は変更すること；（ｉｖ）ユーザに検査の選択を行わせ許可するための検査リストなどの患者作業リストを表示する及び／又は変更することなどであるがこれらに限定されない性能／機能を、移動型Ｘ線撮像装置１００に提供することができる。（一実施形態では、このような患者の作業リストは、有線又は無線のネットワーク／接続を使用することにより、（例えばマスタ／病院／医師の作業リストに同期して）自動的に更新することができる。一実施形態では、移動型Ｘ線撮像装置１００は、予定された検査を受信すると新しい検査を（例えば、第２のディスプレイ１１０’上に）反転／表示する。）；（ｖ）発生装置／線源現在値を表示して、ｋＶｐ、ｍＡ、ｍＡｓ、Ｔｉｍｅ、ＥＣＦ、焦点、コリメータ、フィルタ、ＡＥＣ、格子などのこれらの値を変更するように制御すること；（ｖｉ）検出器選択を表示し、技術者に異なる検出器を選択／起動を許可すること；（ｖｉｉ）最近取得された画像を表示し、これらの画像を例示的に（例えば、最近）取得された画像、又は以前の画像が、フルサイズ、部分的なサイズ、又は対応する画像情報とともに表示され得るように編集を許可すること；（ｖｉｉｉ）以前に取得された画像（例えば、患者の関連する以前の画像）を表示して、これらの画像の編集を許可すること；又は（ｉｘ）例えば、反対側（例えば、移動型Ｘ線撮像装置１００の正面側）に設置されたビデオカメラを用いて、搬送中に移動型Ｘ線撮像装置１００の正面にある物のビデオを表示すること。一実施形態では、移動型Ｘ線システム１００は、（例えば、視聴可能な）警報を伴う衝突防止システム、及び（例えば、停止又はコース修正によって）検査室における接触を避けるための自動操作を含み得る。
【００３０】
図５〜８は、移動型Ｘ線撮像装置の第２のディスプレイの実施形態に示された、例示の限定されない代表的な機能を示す図である。図５に示されるように、作業リストの一例が、第２のディスプレイ１１０’のモニタ上に示される。図６に示されるように、新しい検査／手順情報／その技術者及び／又は患者に対する要求の一例が、第２のディスプレイ１１０’のモニタ上に示される。図７に示されるように、Ｘ線源制御の一例が、第２のディスプレイ１１０’のモニタ上に示される。図８に示されるように、新たに取得された画像及び患者情報の一例が、第２のディスプレイ１１０’のモニタ上に示される。
【００３１】
一実施形態では、移動型放射線撮像装置は、第１又は第２のディスプレイにおいて、プログラムされた制御論理によって動作／制御され得る。例えば、プログラムされた制御論理は、プロセッサ及びディスプレイ、統合コンピュータシステム、又はポータブルコンピュータ及びその上で動作するアプリケーションを含み得る。
【００３２】
図９は、本願の別の実施形態による移動型放射線撮影ユニットの斜視図を示す図である。
【００３３】
図１０は、本願の実施形態によるトモシンセシス性能を提供可能な移動型放射線撮影ユニットの斜視図を示す図である。一実施形態では、移動型放射線撮影ユニットは、トモシンセシスシステムである。図１０に示されるように、移動可能搬送フレーム１０２０を含み得る可搬型トモシンセシスシステム１０００の実施形態が示される。Ｘ線源アセンブリ１０４０を支持する支柱は、移動可能搬送フレーム１０２０に搭載され得る。図１０に示されるように、支柱１０３０は、第１部分１０３０ａから固定／変動距離だけ外部に延在する第２部分１０３０ｂを含むことが可能であって、第２部分１０３０ｂは、投影画像を取得するために所望の高さまで第１部分１０３０ａを垂直に昇降するように構成される。システムは、移動可能搬送フレーム１０２０を内蔵するシステム制御器１０１５に無線で接続されるデジタルＸ線検出器１０５０も含む。システム制御器１０１５は、（例えば、ディスプレイ１００、１００’を通して機能的に提供される）移動型放射線撮影ユニット１０００の機能性を実施し得る及び／又は制御し得る。システム制御器１０１５は、当業者にとって自明であるように、本願の教示によってプログラムされた従来の汎用プロセッサ、デジタルコンピュータ、マイクロプロセッサ、ＲＩＳＣプロセッサ、信号プロセッサ、ＣＰＵ、算術論理演算ユニット（ＡＬＵ）、ビデオデジタル信号プロセッサ（ＶＤＳＰ）及び／又は同様のコンピュータを使用する機械のうちの１つ以上を通して提供され得る。Ｘ線源１０４０はコリメータを使用して検出器１０５０に有向なビームを形成することができる。Ｘ線源１０４０は、モータなどの位置決めも含み得、検出器に向かってビームを方向付けることができる。移動可能搬送フレーム１０２０は、第１のディスプレイ１０１０を含むことができ、Ｘ線源１０４０は、第２の随意のディスプレイ１０１０’に連結することができる。システム制御器１０１５は、Ｘ線源１０４０、検出器１０５０及び移動可能搬送フレーム１０２０の作動を調整することができる。システム制御器１０１５は、コリメータを含み得るＸ線源、位置決めデバイス及び線源からのＸ線の出射によって画像取得を誘発する動作を制御することが可能である。システム制御器１０１５はまた、検出器１０５０の動作を制御することも可能であり、画像取得の誘発及び取得された画像の制御器への返信を含み得る。さらに、システム制御器１０１５は、搬送フレーム１０２０の移動を制御し得る。図１０は、可搬型トモシンセシスシステムの実施形態を示し、Ｘ線源１０４０アセンブリは、検出器１０５０に対応して、又は検出器１０５０及び／又は患者（対象）が投影されたジオメトリに対応して所定の経路に沿って移動することができる。図１０にて示すように、移動可能搬送フレーム１０２０はＸ線源１０４０アセンブリを、矢印で示すように、所定の経路（例えば、リニア／非リニア運動）に沿って移動することができる。
【００３４】
図１１Ａから１１Ｂは、本願の実施形態によるトモシンセシス性能を提供可能な追加的な移動型放射線撮影ユニットの斜視図を示す図である。図１１Ａにて示すように、支柱１０３０はＸ線源１０４０アセンブリを、矢印で示すように、所定の経路（例えば、リニア／非リニア、曲線、２Ｄ又は３Ｄ）に沿って移動させることができる。ある例示の実施形態においては、第２部分１０３０ｂ及び／又は第１部分１０３０ａは、Ｘ線源１０４０アセンブリを独立して移動させることができ、又はＸ線源１０４０アセンブリを（例えば、同時に）一緒に動かすことができる。さらに、移動可能搬送フレーム１０２０は、Ｘ線源１０４０アセンブリを支柱１０３０と一緒に動かすことができる。一実施形態では、図１１Ｂにて示したようなトモシンセシス性能を含み得る移動型放射線撮影ユニットは、さらにＬＬＩ（長尺画像）に使用することが可能である。
【００３５】
図１２は、本願の実施形態によるトモシンセシス性能を提供可能な別の移動型放射線撮影ユニットの斜視図を示す図である。可搬型トモシンセシスシステムの一実施形態においては、Ｘ線源アセンブリは所定の経路（例えば、リニア経路）に沿って移動するよう構成されることができる。図１２は、可搬型トモシンセシスシステムの実施形態を示し、Ｘ線源１０４０アセンブリは、支持トラック１２６０上でリニア経路に沿って移動するよう設計されたＸ線源１２４０に交換されている。
【００３６】
図１３は、本願の実施形態によるトモシンセシス性能を提供し得る、別の移動型放射線撮影ユニットの斜視図を示す図である。可搬型トモシンセシスシステムのある例示の実施形態においては、移動可能に搭載されたＸ線源は、複数の個々に制御された多数のＸ線源に交換され得る。図１３は可搬型トモシンセシスシステムの実施形態を示し、ここで個々に制御された多数のＸ線源は、分散型（例えば、リニア分散型）線源である。分散型線源は、所定の空間的関係において配列されることが出来る。
【００３７】
あるいは、異なるＸ線源経路は、放射線トモシンセシス撮像システムなどの、限定された角度の走査システムによって生じ得るアーチファクトを補正又は再構成するのに使用することができる。加えて、様々なＸ線走査経路は、所望の画像表示された構成物を際立たせ、及び／又は、混同したり正確な診断を行うことを妨害する可能性のあるアーチファクトを低減したり最小限にしたりするために使用され得る。図１７は、非リニアＸ線走査経路（例えば、環状及び正方形の経路）の例を示す図である。一実施形態では、移動可能なＸ線源は、環状１７１０（正方形１７３０）のトラック上に搭載され、又は複数の線源が環状１７２０（正方形１７４０）のパターン内に空間的に配置される。しかしながら、本願の実施形態は、このように限定されることを目的とせず、例えば、その他の非リニア、曲線、２Ｄもしくは３Ｄの走査経路又は移動可能なＸ線支持体を使用することができる。さらに、線源アセンブリは、移動可能又は分散型Ｘ線源によって出射された放射線が、（例えば、対象／患者を通して）検出器に向けて方向付けられることを確保するために使用することができる。一実施形態では、この線源アセンブリは、調節可能なコリメータ（例えば、画像取得走査の前又は画像取得走査中）を含み得る。一実施形態では、調整可能なコリメータは個別に及び／又は同時に移動することができる。
【００３８】
一実施形態において、移動型放射線撮像システムは、現在Ｘ線撮像のためにＩＣＵから外に搬送されているＩＣＵの重篤な患者を支えることを目的としている。例えば、ＩＣＵ患者は、トモシンセシス処置を受けることが可能であるが、さもなければ、ＣＴ検査を受けるためにＩＣＵ外に搬送される可能性がある。例えば、血液、水などの複数の滲出により誘導される様々な種類の液体を区別するために、ＣＴ撮像は頻繁にＩＣＵ患者に必要とされており、その結果、修正行為を取られることができる。しかしながら、ＩＣＵの患者をＣＴ検査領域に搬送することは、患者の深刻な病状のために、困難な作業になり得る。さらに、ＩＣＵに関連した胸部の異常の解釈を促進させるために、可視化ソフトウェアが提供され得る。例えば、（スライドデータの再構成の前に）低露光シーケンスを提示することにより、ＩＣＵの医師に肋骨の構造などに「目を配る」ようにさせ得る。
【００３９】
図１４ａを参照し、投影画像を取得して、３次元トモシンセシス画像の再構成を生成する例示の方法を示すフローチャートについて説明する。投影画像を取得して３次元トモシンセシス画像の再構成を生成する方法は、図１０〜１３に示される移動型放射線撮影装置の実施形態を用いて説明され、図１及び図１０〜１３に示される移動型Ｘ線システム／カートに適用され得るが、図１４ａの方法はそれによって限定される意図はない。
【００４０】
図１４ａに示されるように、検出器及びＸ線源は位置決めされ得る（動作ブロック１４１０）。例えば、Ｘ線源はその初期位置に移動可能であり、検出器は、患者Ｐが検出器とＸ線源との間に介在するように位置決めされ得る。
【００４１】
例示の可搬型トモシンセシスシステムの実施形態１０００，１２００，１３００については、初期のＸ線源アセンブリの位置は、搬送フレームの場所と支柱によって設定され得る。支柱の第１部分１０３０ａ及び第２部分１０３０の高さ、範囲、回転の位置決めは、Ｘ線源アセンブリを患者の上の初期の所望の場所に位置付けするために用いられ得る。あるいは、支持体（例えば、支持体１２６０、トラック１７１０、トラック１７３０）と、搬送フレーム及び／又は支柱の位置は、初期のＸ線源アセンブリの位置を設定することができる。
【００４２】
その後、一連の投影画像は、異なるＸ線源位置（動作ブロック１４２０）で取得され得る。実施形態１０００において、投影画像は搬送フレームがリニア又は非リニア経路に沿って移動する間に取得することができ、そのため搬送フレームはＸ線源に取り付けられている。実施形態１０００において、投影画像は、高さ、範囲、及び支柱の第１及び第２部分の回転が、取り付けられたＸ線源がリニア又は非リニア経路に沿って移動するように調整されている間に取得することができる。実施形態１２００において、投影画像は、Ｘ線源が支持トラックに沿って移動される間に取得可能である。実施形態１３００において、投影画像は、個別のＸ線源が誘発される間に取得可能である。
【００４３】
その後、取得された投影画像データは、システム制御器の制御及び処理コンポーネント（動作ブロック１４３０）により、（例えば、検出器から返信されて）受信され得る。投影画像は、さらに処理される前に、（例えば、自動的に、又はオペレータによって）ディスプレイ１１０上に表示されることが可能であり、及び／又は品質チェックを受ける。
【００４４】
次に、撮像ジオメトリ及びトモシンセシス再構成は、撮像ジオメトリ及びトモシンセシス再構成（動作ブロック１４４０）に関連する、所定又は所望の値（又は値を変更する）に近づくメトリックを繰り返し観察しつつ、（例えば、線源位置及び検出器位置（単数又は複数））を繰り返して決定することにより、同時に決定されることが可能である。例えば、撮像ジオメトリ及びトモシンセシス再構成は、トモシンセシス再構成（動作ブロック１４４０）に関連するメトリックを最大化（又は最小化）する撮像ジオメトリを構築することにより、同時に決定することができる。最終再構成の画質や、測定した投影を再構成するデータの忠実性などの多数のメトリックがあり、撮像ジオメトリを決定するために使用することができる。
【００４５】
その後、再構成ボリュームは、ディスプレイ１１０、１１０’上に表示されることができ（動作ブロック１４５０）、及び／又は、ボリュームを格納する前に品質チェックを受ける。一実施形態では、再構成ボリュームは、品質チェックの後に（例えば、その表示の前に）格納可能である。
【００４６】
画質メトリックの例は、再構成対象
【数１】
0006316307.tif 000002
の勾配再構成のエッジ（高周波数）情報に関連するメトリックである。
【数２】
0006316307.tif 000003
又はラプラシアン
【数３】
0006316307.tif 000004
式中、
【数４】
0006316307.tif 000005
は空間的位置であり、Ｖは再構成のボリューム又はサブボリュームである。
【００４７】
画質の別のタイプのメトリックは、出力密度などの再構成対象
【数５】
0006316307.tif 000006
の確立分布関数（又は標準化したヒストグラム）ｈ（ｚ）に関連する。
【数６】
0006316307.tif 000007
又はエントロピー
【数７】
0006316307.tif 000008
式中、
【数８】
0006316307.tif 000009
は、Ｗの確立分布関数のノンパラメトリックカーネル密度推定であり、特定のカーネルＫ（）では、減衰係数又はハウンズフィールド単位などの再構成の単位である。典型的なＫ（）の選択は、ディラックのデルタ関数とガウスカーネルである。
データの忠実度メトリックは、
【数９】
0006316307.tif 000010
【数１０】
0006316307.tif 000011
又は規則的なバージョン式中、Ａｉは、ｉｔｈ投影に対する投影マトリックスであり、ｆ及びｐは再構成ボリュームと投影画像のベクトル表示であり、Ｒ（）は、再構成ｆで平滑度など先行する正則化項である。投影マトリックスＡは、撮像ジオメトリの関数である。
【００４８】
再構成画質は、各投影のＸ線源及び検出器の位置の正確な知識に左右される。走査ジオメトリにおける不確実性は、再構成のアーチファクト及び／又はボケにつながり得る。さらに、格子を使用する検出器の正確な位置決めは、照射しているＸ線の全部又は一部が、検出器に届くように格子を通過させるために望ましいか、重要である場合がある。可搬型据置検出器のトモシンセシスシステムでは、走査ジオメトリは据置検出器に対してＸ線源位置の設定に対応することができる。移動可能なフレーム及び移動可能なＸ線源アセンブリと関連する位置エンコーダは、Ｘ線源アセンブリに関連した局所座標系中のＸ線源の空間的位置についての正確な情報を提供可能である。分散型線源アセンブリには、Ｘ線源の空間的位置が局所座標系中に固定され得る。可搬型トモシンセシスシステムには、検出器及びＸ線源は物理的に互いに分離されており、したがって、相対配向及びＸ線源アセンブリと検出器の局所座標系の間の距離は正確にはわからない。一つの例示の実施形態では、検出器は物理的に分離されることができ、可搬型トモシンセシスシステムにつながれることができる。しかしながら、このようなシステムジオメトリ（例えば、検出器、Ｘ線源（単数又は複数）の位置、配向など）は知ることが出来ない。
【００４９】
図１５ａ及び図１５ｂは、リニア走査トモシンセシスシステム用の、例示的な相対配向、及びＸ線源座標系１５００と検出器座標系１５３０との間の距離を模式的に示す図である。図１５ａは、所望の並列した（例えば、選択された並列又は理想的に並列した）トモシンセシスシステムを示し、検出器及びＸ線源の座標は、同一の配向を有する。検出器１５４０上のＸ線源１５２０の軌道１５１０の投影１５２５は、平面軸の検出器の１つと並列し、Ｘ線源と検出器との間の距離はＸ線源の軌道に沿って一定である。図１５ｂは、検出器及びＸ線源座標が異なる配向を有し、その結果、検出器平面へのＸ線源の距離が、Ｘ線源軌道に沿って今や変化する。図１２にて示すように、Ｘ線源アセンブリ１０６０と検出器１０５０との間の配向における、このタイプの不一致は、検出器１０５０が寝たきりの患者の下に置かれる場合に起こり得る。
【００５０】
図１４ｂは、フィルタリングされた逆投影の再構成アルゴリズムに関連した画質メトリックを、決定又は最適化することができるアルゴリズムを使用した撮像ジオメトリ／再構成のステップ１４４０を決定する方法の実施形態を示すフローチャートである。これを達成するために使用されるアルゴリズムは、撮像ジオメトリ自動補正再構成アルゴリズムと称される場合もある。フィルタ投影の動作ブロック１４４１においては、撮像ジオメトリの最新の推定は、フィルタリングされた投影を生成するために使用されることができる。逆投影のフィルタリングされた投影動作ブロック１４４２においては、フィルタリングされた投影は、最新の再構成を生成するために、撮像ジオメトリの最新の推定を使用して逆投影されることができる。計算された再構成画質メトリック動作ブロック１４４３においては、Ｅ１で定義されるＬ２ノルムなどの画質メトリックは最新の再構成のために計算される。反復する完全な動作ブロック１４４４においては、画質メトリックの停止条件が達成された場合に、最適化を終了することができる。さもなければこのプロセス（例えば、最適化）は継続する。停止条件の例は、画質メトリックが最大（又は最少）値に集中し、メトリックの関連する変化が所定の閾値以下であること、又は反復の最大数に達したことである。
【００５１】
撮像ジオメトリの自動補正再構成アルゴリズムの１つの特色は、最適化画質メトリック／撮像ジオメトリ動作ブロック１４４５を最新にすることができ、画質メトリックが撮像ジオメトリに関して最適化される。例示的な最適化の工程は、所望の画質メトリックを（例えば、最大化又は最小化）達成する撮像ジオメトリにアップデートを決定することができる。撮像ジオメトリの例示的な最適化工程は、再構成の全体又は部分にて実行され得る。例示的な部分集合は、一連の軸方向のスライス又は推定された撮像パラメータを使用した初期の再構成から決定された対象のサブボリュームであり得る。
【００５２】
ある一般的に使用される最適化のアルゴリズムは、滑降シンプレックス法、パウエル（Ｐｏｗｅｌｌ）法及び傾斜降下法である。例えば、再構成Ｅ１のＬ２ノルムを最適化（最大化）するために傾斜降下法を使用すると、
【数１１】
0006316307.tif 000012
撮像パラメータαの集合に関するＥ１の導関数は、
【数１２】
0006316307.tif 000013
これらの導関数は、フィルタリングされた逆投影の再構成アルゴリズムを使用して分析的又は数値的のいずれかで決定されることができる。
この導関数はその後、最新の推定αｋにアップデートして使用され、新しい推定αｋ＋１は、
【数１３】
0006316307.tif 000014
式中、δｋは一定か、又は各アップデートでラインサーチを使用することで計算され得る最適な刻み幅かのどちらかであり得る。
【００５３】
撮像パラメータは、集合体であり得るか又は、再構成に使用される各投影画像のための据置検出器に関連するＸ線源位置｛ｘｓｉ，ｙｓｉ，ｚｓｉ｝の、ある部分集合であり得る。あるいは、上記のように、Ｘ線源位置間の距離が分かっている場合には、その後撮像パラメータが関連する配向及びＸ線源アセンブリと検出器の間の距離に一致する。これは、推定された公称のＸ線源位置を再構成メトリックを最適化した空間中の位置に変換する剛体運動のパラメータの集合体又は部分集合の決定に一致する。図１６は、例示的に得られた配向と開始配向に剛体運動を加えた後のリニアトラックＸ線源アセンブリ１６２０の距離とリニアトラックＸ線源アセンブリ１６１０の距離を示す図である。剛体運動パラメータの集合体は、検出器の周囲を回転するθｘ、θｙ、及びθｚであることができ、検出器のｘ，ｙ，及びｚ軸に沿ったｔｘ，ｔｙ，及びｔｚを変換し得る。
【００５４】
撮像パラメータがＸ線源位置の集合体に対応し、選択された又は最適化されたＸ線源位置｛ｘｓｉ,ｙｓｉ,ｚｓｉ｝が平滑な軌道を生じるように再構成メトリックに正則化項が加えられるという点に特に留意すべきである。このような正則化項の例は、Ｘ線源位置の集合体
【数１４】
0006316307.tif 000015
のＬ２ノルムである。
【００５５】
アップデートしてフィルタリングされた動作ブロック１４４６において、最新のアップデートされた撮像ジオメトリは、投影をフィルタリングするために使用された撮像ジオメトリとは著しく異なり、投影はその後最新のアップデートした撮像ジオメトリを使用してフィルタリングされることができる。アップデートしてフィルタリングされた投影は、その後、撮像ジオメトリの自動補正再構成アルゴリズムの次の繰り返し（単数又は複数）で使用されることが可能である。
【００５６】
図１８は、推定された撮像ジオメトリ１８１０を使用した手のファントムのリニアトラック走査のためのトモシンセシスの再構成のスライスを示し、１つの撮像ジオメトリの自動補正再構成アルゴリズムによって決定された最適化されたジオメトリ１８２０、及び実際の撮像ジオメトリ１８３０を示す図である。推定されたジオメトリとしては、Ｘ線源アセンブリは検出器のＺ軸に沿って１８０ｃｍ変換し、検出器１６１０と同様の配向を有する。実際のジオメトリは、推定された位置から−３．９度でｘ軸の周りを回転し、続いて−３．９度でｚ軸の周りを回転するリニアトラックに一致する。図１８に示すように、自動補正再構成アルゴリズムから計算された撮像ジオメトリ及び実際の撮像ジオメトリを使用したトモシンセシス再構成の結果は、本質的には判別不可能である。
【００５７】
本願で説明された種々の例示の実施形態は、動作の個々のモードを例示し得る。ある例示の実施形態において、２つ以上のモードが、単一の移動型放射線撮像システム及び／又はそれを用いた方法において／それらにより提供され得る。
【００５８】
移動型放射線撮像システム及び／又はその使用方法のある例示の実施形態は、関連するＸ線源の焦点位置及び検出器位置と配向を提供するキャプチャシークエンス内の各画像のために、統一された座標系でデータを生成することができる自動補正再構成プロセスを決定又は使用が可能であることである。この情報はトモシンセシス画像の再構成において、様々で多数の使用ができる。例えば、このような情報は、検出器が「大気暴露」を受け取る信号を見積もるためのＸ線露光技術の技術的要素とともに（例えば、線源（単数又は複数）と検出器の間に挟入されたいかなる対象／被検体無しに）使用されることができる。この「大気暴露」画像は、容積測定の再構成プロセスのため、推定されたリニア減衰係数を提供するためにトモシンセシス再構成で使用されることができる。さらに、本願によるリカバリしたジオメトリは、ＳＩＲＴ，ＳＡＲＴ，ＡＲＴなどのその他の方法、又はボリューム計測再構成アルゴリズムの当業者に知られているその他の方法を採用する、トモシンセシス再構成の手法を適用することにも使用されることができる。加えて、リカバリしたジオメトリは、患者の照射量の推定にも使用することができる。
【００５９】
図１９は、第１及び第２の（例えば、多数の）放射線撮影Ｘ線源を含み得る移動型放射線撮像システムを示す図である。図１９に示されるように、移動型放射線撮像システムは、第１の放射線撮影Ｘ線源と、コリメータと、永久的に装着されるか、必要なときに（脱着可能に）装着されるかの何れかであり得る分散型線源（例えば、長方形）を備える第２のＸ線源とを含むことが可能である。
【００６０】
図２０は、第１及び第２の（例えば、多数の）放射線撮影Ｘ線源を含み得る移動型放射線撮像システムを示す図である。図２０に示すように、移動型放射線撮像システムは、第１の放射線撮影Ｘ線源と、コリメータ、永久的に装着されるか、必要なときに（脱着可能に）装着されるかの何れかであり得る分散型線源（例えば、リニア）を備える第２の放射線撮影Ｘ線源とを含み得る。一実施形態では、分散型線源は、検出器上の対応点から単一の距離を維持するために曲げられた支持体上に存在し得る。例示の分散型線源アタッチメントは、使用するための第１位置と、使われないときには（例えば、折り畳まれて）格納するための第２の位置を有し得る。一実施形態では、例示の分散型線源アタッチメントは、使用するための第１位置と、少なくとも１つの（例えば、半分折り畳まれる）中間位置と、使わないときには（例えば、折り畳まれて）格納するための第２の位置を有し得る。一実施形態では、このような例示的分散型線源は、トラック及び動くＸ線源によって置き換え可能である。
【００６１】
少なくとも１つの実施形態と一致して、例示の方法は、電子メモリからアクセスされる画像データ上で行う格納された命令を伴うコンピュータプログラムを用いることが可能である。画像処理技術の当業者によって理解されることができるように、本発明の実施形態のコンピュータプログラムは、パソコンやワークステーションなどの、適切な、汎用コンピュータシステムによって利用されることができる。しかしながら、多くの他の種類のコンピュータシステムが、本発明のコンピュータプログラムを実行するために用いられることができ、例えば、ネットワークプロセッサ配列を含む。本発明の方法を実施するためのコンピュータプログラムは、コンピュータ可読の記憶媒体の中に格納されてもよい。この媒体は、例えば、ハードドライブ又はリムーバブル装置又は磁気テープなどの磁気ディスクなどのような磁気記憶媒体、光ディスク、光テープ、又は機械可読の光学符号化などの光学式記憶媒体、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）又は読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）などの固体電子記憶デバイス、又はコンピュータプログラムを格納するために採用されるあらゆる他の物理デバイス又は媒体を備えてよい。本発明の方法を実施するためのコンピュータプログラムはまた、インターネットや他のネットワーク、通信媒体の手段により画像プロセッサに接続されたコンピュータ可読の記憶媒体上に格納され得る。当業者は、かかるコンピュータプログラム製品の均等物も又はドウェアの中に構成され得ることをさらに容易に認識するであろう。
【００６２】
本開示の文脈内で「コンピュータでアクセス可能なメモリ」と均等である、「メモリ」という用語は、格納及び画像データ上で動作するために用いられ、例えば、データベースを含むコンピュータシステムにアクセス可能である、あらゆる種類の一時的又はさらに永続的なデータ記憶装置作業空間を指すことができることに留意されたい。メモリは、例えば、磁気又は光学式記憶などの長期記憶媒体を用いた不揮発性であることができる。あるいは、メモリは、マイクロプロセッサ又は他の制御論理プロセッサデバイスによって一時的なバッファ又は作業空間として用いられるランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）などの電子回路を用いて、より揮発性のある性質であることができる。例えば表示データは、表示デバイスに直接関連付けられる一時的記憶バッファに典型的に格納され、及び表示されたデータを提供するために必要に応じて定期的に再読み込みされる。この一時的な記憶バッファもまた、この用語が本開示において使用される際、メモリと考えられることができる。メモリはまた、計算及び他の処理の中間及び最終結果を実行する又は格納するためのデータ作業空間として用いられることもできる。コンピュータでアクセス可能なメモリは、揮発性、不揮発性、又は揮発性と不揮発性のハイブリッドな組み合わせであることができる。
【００６３】
本願のコンピュータプログラム製品は、周知の多様な画像操作アルゴリズム及び処理を利用してもよいことが理解されよう。本願における例示のコンピュータプログラム製品の実施形態は、実施に有益であるが、本願において特に示されたり説明されたりしないアルゴリズム及び処理を具体化してもよいことがさらに理解されよう。このようなアルゴリズム及び処理は、画像処理技術の分野において通常の技術範囲にある従来の効用を含んでもよい。かかるアルゴリズム及びシステム、及び画像の製作及び別様の処理のための、又は本発明のコンピュータプログラム製品と協調するためのハードウェア及び／又はソフトウェアの追加的な態様は、本願において具体的に示されたり説明されたりしておらず、当技術分野で周知のアルゴリズム、システム、ハードウェア、コンポーネント、及び要素から選択され得る。
【００６４】
図１４ａから図１４ｂの図面により行われる例示の機能、システムプロセッサ又は移動型放射線撮影ユニットは、実施されてもよい。例えば、それらに限定されないが、当業者にとって自明であるように、本明細書の教示によってプログラムされた、従来の汎用プロセッサ、デジタルコンピュータ、マイクロプロセッサ、マイクロコントローラ、ＲＩＳＣ（縮小命令セットコンピュータ）プロセッサ、ＣＩＳＣ（複数命令セットコンピュータ）プロセッサ、ＳＩＭＤ（単一命令複数データ）プロセッサ、信号プロセッサ、中央処理ユニット（ＣＰＵ）、算術論理演算ユニット（ＡＬＵ）、ＧＰＵ、ビデオデジタル信号プロセッサ（ＶＤＳＰ）及び／又は同様のコンピュータを利用する機械のうちの１つ以上を用いて実施されてもよい。適切なソフトウェア、ファームウェア、符号化、ルーティン、命令、命令コード、マイクロコード、及び／又はプログラムモジュールは、当業者にとっても自明であるように、本開示の教示に基づいて熟練のプログラマによって容易に準備されてもよい。ソフトウェアは概して、機械に実装されたプロセッサのうちの１つ以上により、１つの媒体又はいくつかの媒体から実行される。
【００６５】
本願による、ある例示の実施形態は、移動可能搬送フレームと；取っ手と；移動可能搬送フレームに連結された調整可能な支持構造と；複数の異なる線源位置から被検体に向かってＸ線照射を方向付けるように構成された調整可能な支持構造に搭載されたＸ線源アセンブリと；移動型Ｘ線撮影装置における、Ｘ線源アセンブリに連結された制御回路であって、トモシンセシス画像を再構成するための投影画像データセットを、複数の異なる線源に受信するように構成された制御回路とを含むことが可能な方法及び／又は装置を提供することができる。
【００６６】
本願による、ある例示の実施形態は、対象の複数のＸ線トモシンセシス投影画像を取得すること；Ｘ線投影画像を用いて対象の３次元再構成を生成することを含みうる移動型Ｘ線撮影装置にて使用する方法及び／又は装置を提供することができ、放射線検知器配列に対応する複数のＸ線源位置の撮像ジオメトリは、複数のＸ線トモシンセシス投影画像として周知ではない。
【００６７】
本願によるある例示の実施形態は、走査角度の範囲で、複数の２Ｄ断層撮影投影画像の画像データを取得すること；複数の２Ｄ断層撮影投影画像と、複数の２Ｄ断層撮影投影画像に第１の撮像ジオメトリとを使用して３次元再構成を生成すること；最新の３次元再構成に断層再構成の性能メトリックを決定すること；断層再構成の性能メトリックを所定の値と比較すること；第１の撮像ジオメトリを、調整された撮像ジオメトリに設定し、断層再構成性能メトリックが所定値と同等ではないときに動作の設定を通して生成を繰り返し、その他の場合には最新の３次元再構成と第１の撮像ジオメトリをコンピュータがアクセス可能なメモリに格納することとを含み得る、少なくとも部分的にコンピュータ上で実行される、デジタル放射線３Ｄ断層画像を再構成する方法及び／又は装置を提供可能である。
【００６８】
選択された例示的な装置又は方法の実施形態としては、Ｘ線源は少なくとも１つの移動可能な線源を含むことが可能なＸ線源アセンブリを含み得る。一実施形態では、移動可能な線源は支持体に搭載され、それに沿ってＸ線源が移動するよう構成される。一実施形態では、支持体は一般的にはリニア、２Ｄトラック、曲線、３Ｄ経路又は複数の支持体であることができる。一実施形態では、移動可能な線源は、移動可能搬送フレーム又は調整可能な支持構造を含むことができる。選択された例示的な装置又は方法の実施形態としては、Ｘ線源アセンブリは、所定の空間的関係に複数の分散型線源を含むことが出来る。１つの実施形態において、複数の分散型線源は支持物に沿って搭載され得る。一実施形態では、所定の空間的関係は、１つ以上のリニアトラック、２Ｄトラック、曲線、長方形又は３Ｄ経路である。一実施形態では、移動可能搬送フレーム又は調整可能な支持構造は前記複数の異なる線源位置におけるＸ線源を位置決めするように構成され得る。選択された例示的装置又は方法の実施形態としては、トモシンセシス画像は３次元である。選択された例示的装置又は方法の実施形態としては、対象に関する初期投影画像は、複数の異なる線源位置のために投影画像データセットが取得される前に撮影される。
【００６９】
選択された例示的装置又は方法の実施形態では、撮像ジオメトリは移動可能なＸ線源及びＸ線検出器のジオメトリを含むことができる。一実施形態では、撮像ジオメトリは、Ｘ線源に関連する検出器の位置又は検出器に関連するＸ線源の位置を備える。一実施形態では、複数の異なる線源位置のそれぞれに、撮像ジオメトリはＸ線検出器の位置と配向、及びＸ線源の位置と配向を備える。一実施形態では、Ｘ線源の位置は撮像ジオメトリで決定される。一実施形態では、Ｘ線検出器の位置はＸ線源の座標系に対応して決定される。一実施形態では、撮像ジオメトリは、システム撮像ジオメトリ、Ｘ線源の撮像ジオメトリ、及び／又はＸ線検出器の撮像ジオメトリを備える。一実施形態では、撮像ジオメトリは、複数の異なる線源位置のそれぞれに、Ｘ線検出器の位置と配向、及びＸ線源の位置と配向を備える。一実施形態では、検出器の位置と配向は、複数の異なる線源位置のうち、少なくとも一度変更するために決定される。一実施形態では、撮像ジオメトリは、移動可能な線源を含むＸ線源アセンブリを備え、移動可能な線源は少なくとも１つのＸ線源が支持体に搭載され、それに沿って少なくとも１つのＸ線源が移動するよう構成され、又は所定の空間的関係に複数の分散型線源を備える。一実施形態では、対象の初期投影画像は、走査角度が取得される範囲にわたって複数の２Ｄ断層撮影投影画像のために画像データの前に撮影される一実施形態では、対象の初期投影画像はシステムに並列するため取得するステップの前に撮影され、断層再構成性能メトリックは所定の閾値未満又はそれ以上である。一実施形態では、初期投影画像は中央から、又は多数の分散型線源のうち中央の近傍の１つから、あるいはＸ線源用の移動経路の中間位置にある。選択された例示的装置又は方法の実施形態では、断層再構成の性能メトリックは、画質メトリック又はデータ忠実性メトリックである。選択された例示的装置又は方法の実施形態では、可搬型電源装置は移動可能搬送フレーム、制御回路及び／又はＸ線源を動力で動かすことが可能である。選択された例示的装置又は方法の実施形態では、可搬型デジタル検出器アセンブリ（格子）は、線源から放射線を受信し、複数の異なる線源位置から放射線の受信をする間、静止又は移動するように構成され、Ｘ線源アセンブリ及び検出器アセンブリは、互いに関連してＸ線源アセンブリ及び検出器アセンブリの距離と配向を検知するために、協力して調整されるセンサ及び／又は送信器を含む。一実施形態では、検出器は、画像データを制御回路に送信するため、及び／又は制御信号を制御回路から検出器に送信するための制御回路に無線で連結されている。一実施形態では、可搬型ヒューマンインターフェースデバイスは、制御回路に連結されており、制御回路は投影画像データセットをトモシンセシスの演算のために、遠隔システムに送信するよう構成されている選択された例示的装置又は方法の実施形態では、線源位置は、検出器に対して、約５度から１２０度の間の第１角度を形成するか、又は約２０度から４０度の間の第２角度を形成する。一実施形態では、Ｘ線源の撮像ジオメトリが決定され、Ｘ線源の撮像ジオメトリにおけるＸ線検出器の位置を決定することを備える。一実施形態では、複数の異なる線源位置の撮像ジオメトリが決定された後、複数の異なる線源位置の撮像ジオメトリにおけるＸ線検出器の位置を決定することを備える。選択された例示的装置又は方法の実施形態では、Ｘ線検出器は、１〜２０秒の撮像間隔で１秒間に２〜３０のフレームを捉えるか、又は１〜３秒の撮像間隔で１秒間に３〜５フレームを捉える。選択された例示的装置又は方法の実施形態では、複数の断層撮影投影画像は３０〜６０画像又は２５〜１００画像を備える。選択された例示的装置又は方法の実施形態としては、中央のＸ線源又は追加的なＸ線源は、標準の投影放射線撮影画像を捉える、又は最大１２０ｋＶｐの露光を提供するために十分なＸ線出力を有する。
【００７０】
本願の説明及び例が、人間又は他の被検体の放射線医用撮像に第一に向けられる一方、本明細書の装置及び方法の実施形態が、他の放射線撮像装置にも適用され得ることを理解すべきである。これは非破壊試験（ＮＤＴ）などの用途を含み、撮像された被検体の異なる特徴を強調するために、それに関して、放射線撮影画像が取得され、異なる加工処理を提供されてもよい。
【００７１】
同時係属かつ同一出願人による優先権主張Ｕ．Ｓ．  ｐｒｏｖｉｓｉｏｎａｌ  ｐａｔｅｎｔ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓ  Ｓｅｒｉａｌ  Ｎｏｓ．（ａ）６１／７２８，４０１（２０１２年１１月２０日出願）「トモシンセシス装置のための取得した走査ジオメトリの補正及び移動型放射線装置のための方法」リチャード  Ａ．サイモン（Ｒｉｃｈａｒｄ  Ａ．  Ｓｉｍｏｎ）らに開示されており、この開示は参考として本明細書に組み込まれる。
【００７２】
本発明は１つ以上の実施について例示されている一方、代替例及び／又は修正例は、添付の特許請求の範囲及びその精神から逸脱することなく、示された例についてなされ得る。さらに、本発明の具体的な特徴はいくつかの実施／実施形態のうちの唯一のものについて開示され得る一方、このような特徴は、それが所望されることが可能であり、所与の又は具体的な機能に関して利点があるため、他の実施／実施形態のうちの１つ以上の他の特徴と結び付けられ得る。「少なくとも１つ」という用語は、掲載された項目のうちの１つ以上が選択され得ることを意味するために用いられている。「およそ」という用語は、示された実施形態に対して処理又は構造における不適合が生じない限り、掲載された値がいくらか変更され得ることを示している。最終的に、「例示の」は、説明が理想的であることを暗示するよりはむしろ一例として用いられていることを示す。本発明の他の実施形態は、本願に開示された本発明の明細及び実践を考慮することにより、当業者に明白になるであろう。明細書及び例は例示のみとして考慮されることが意図されており、本発明の真の範囲及び精神は下記の特許請求の範囲によって示されている。
【００７３】
本願に開示された実施形態は、係続中のＵＳ  ｐａｔｅｎｔ  ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  １３／２８３，６５４、「Ｘ線撮像システム用の位置合わせ装置（Ａｌｉｇｎｍｅｎｔ  Ａｐｐａｒａｔｕｓ  ｆｏｒ  Ｘ−ｒａｙ  Ｉｍａｇｉｎｇ  Ｓｙｓｔｅｍ）」に関連付けられ得る、その開示はその全体において参照により組み込まれる。
【図１】
0006316307.tif 000016
【図２】
0006316307.tif 000017
【図３】
0006316307.tif 000018
【図４】
0006316307.tif 000019
【図５】
0006316307.tif 000020
【図６】
0006316307.tif 000021
【図７】
0006316307.tif 000022
【図８】
0006316307.tif 000023
【図９】
0006316307.tif 000024
【図１０】
0006316307.tif 000025
【図１１Ａ】
0006316307.tif 000026
【図１１Ｂ】
0006316307.tif 000027
【図１２】
0006316307.tif 000028
【図１３】
0006316307.tif 000029
【図１４ａ】
0006316307.tif 000030
【図１４ｂ】
0006316307.tif 000031
【図１５ａ−１５ｂ】
0006316307.tif 000032
【図１６】
0006316307.tif 000033
【図１７】
0006316307.tif 000034
【図１８】
0006316307.tif 000035
【図１９】
0006316307.tif 000036
【図２０】
0006316307.tif 000037