(57)【要約】  本発明は、検査領域（５）内の対象物（１４）を撮像する撮像システムに関する。当該撮像システムは、検査領域（５）を照射する放射線を発する放射線源と、検査領域（５）を通過後の放射線に応じた検出値を生成する検出ユニットと、第１軌道（１５）に沿って、また、第２軌道（１６）に沿って、放射線源と検査領域（５）とを相対的に移動させる移動ユニットとを有する。対象物に対する、第１軌道（１５）及び第２軌道（１６）のうちの少なくとも一方の位置が決定ユニットによって決定される。当該撮像システムは更に、決定された第１軌道（１５）及び第２軌道（１６）のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、検出値から対象物（１４）の画像を再構成する再構成ユニットを有する。
2010513859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査領域内の対象物を撮像する撮像システムであって：
−  前記検査領域を照射する放射線を発する放射線源、
−  前記検査領域を通過後の放射線に応じた検出値を生成する検出ユニット、
−  第１軌道に沿って、また、第２軌道に沿って、前記放射線源と前記検査領域とを相対的に移動させる移動ユニット、
−  前記対象物に対する、前記第１軌道及び前記第２軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する決定ユニット、
−  決定された前記第１軌道及び前記第２軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、前記検出値から前記対象物の画像を再構成する再構成ユニット、
を有する撮像システム。
【請求項２】
前記移動ユニットは、前記第１軌道と前記第２軌道とが互いに交わるように適応されており、
前記検出ユニットは、前記放射線源と前記検査領域とが前記第１軌道に沿って相対的に移動するときに第１の検出値を検出し、前記放射線源と前記検査領域とが前記第２軌道に沿って相対的に移動するときに第２の検出値を検出するように適応されており、
前記決定ユニットは更に：
−  類似する第１の検出値及び第２の検出値を決定し、
−  前記類似する第１の検出値に属する前記第１軌道上の前記放射線源の位置と、前記類似する第２の検出値に属する前記第２軌道上の前記放射線源の位置とを決定し、
−  決定された前記第１軌道上の前記放射線源の位置と前記第２軌道上の前記放射線源の位置とが同じになるように、前記第１軌道及び前記第２軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を決定する、
ように適応されている、
請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
当該撮像システムは、前記第１軌道及び前記第２軌道の当初位置を提供する提供ユニットを有し、前記決定ユニットは、前記第１軌道及び前記第２軌道のうちの一方の位置を不変にし、且つ、前記第１軌道及び前記第２軌道のうちの他方の位置を、前記決定された前記第１軌道上の前記放射線源の位置と前記第２軌道上の前記放射線源の位置とが同じになるように決定する、請求項２に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記移動ユニットは、前記第１の検出値が不完全なデータセットを形成するような第１軌道に沿って前記放射線源と前記検査領域とを相対的に移動させるように適応され、且つ前記移動ユニットは更に、前記第１の検出値と前記第２の検出値とが合わさって完全なデータセットを形成するような第２軌道に沿って前記放射線源と前記検査領域とを相対的に移動させるように適応されている、請求項１に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記第１軌道は、軸方向に垂直な一平面内に位置するアクシャル軌道であり、前記第２軌道は前記軸方向に延在し、前記決定ユニットは、前記対象物に対する、前記第１軌道及び前記第２軌道のうちの少なくとも一方の位置を、前記軸方向においてのみ決定するように適応されている、請求項４に記載の撮像システム。
【請求項６】
検査領域内の対象物の画像を生成する画像生成装置であって、当該画像生成装置は、前記検査領域を通過後の放射線に応じて検出ユニットによって生成された検出値を提供され、前記放射線は、前記検査領域を照射するように放射線源によって発せられ、前記放射線源と前記検査領域とは、移動ユニットによって、第１軌道に沿って、また、第２軌道に沿って、相対的に移動され、当該画像生成装置は：
−  前記対象物に対する、前記第１軌道及び前記第２軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する決定ユニット、
−  決定された前記第１軌道及び前記第２軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、前記検出値から前記対象物の画像を再構成する再構成ユニット、
を有する、画像生成装置。
【請求項７】
検査領域内の対象物を撮像する撮像方法であって：
−  放射線源が、前記検査領域を照射するための放射線を発する段階、
−  検出ユニットが、前記検査領域を通過後の放射線に応じた検出値を生成する段階、
−  移動ユニットが、第１軌道に沿って、また、第２軌道に沿って、前記放射線源と前記検査領域とを相対的に移動させる段階、
−  決定ユニットが、前記対象物に対する、前記第１軌道及び前記第２軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する段階、
−  決定された前記第１軌道及び前記第２軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、再構成ユニットが、前記検出値から前記対象物の画像を再構成する段階、
を有する撮像方法。
【請求項８】
画像生成装置による、検査領域内の対象物の画像を生成する画像生成方法であって、前記画像生成装置は、前記検査領域を通過後の放射線に応じて検出ユニットによって生成された検出値を提供され、前記放射線は、前記検査領域を照射するように放射線源によって発せられ、前記放射線源と前記検査領域とは、移動ユニットによって、第１軌道に沿って、また、第２軌道に沿って、相対的に移動され、当該画像生成方法は：
−  前記対象物に対する、前記第１軌道及び前記第２軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する段階、
−  決定された前記第１軌道及び前記第２軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、前記検出値から前記対象物の画像を再構成する段階、
を有する、画像生成方法。
【請求項９】
検査領域内の対象物を撮像するためのコンピュータプログラムであって、請求項１に記載の撮像システムを制御するコンピュータ上で実行されるときに、請求項７に記載の方法の段階群をコンピュータに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１０】
検査領域内の対象物の画像を生成するためのコンピュータプログラムであって、請求項６に記載の画像生成装置を制御するコンピュータ上で実行されるときに、請求項８に記載の方法の段階群をコンピュータに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、検査領域内の対象物を撮像する撮像システムに関する。本発明は更に、検査領域内の対象物を撮像するための、対応する撮像方法及びコンピュータプログラム、並びに、検査領域内の対象物の画像を生成するための、対応する画像生成装置、画像生成方法及びコンピュータプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、検査領域を照射するＸ放射線を発するＸ線源と、検査領域を通過後の放射線に応じた検出値を生成する検出ユニットと、円形軌道である第１軌道に沿って、また、直線軌道である第２軌道に沿って、Ｘ線源と検査領域とを相対的に移動させる移動ユニットとを有するコンピュータ断層撮影システムを開示している。このコンピュータ断層撮影システムは更に、生成された検出値から対象物の画像を再構成する再構成ユニットを有する。対象物の再構成画像は、例えば対象物の移動により引き起こされる、アーチファクトを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】米国特許第５７０６３２５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、例えば対象物の移動により引き起こされるアーチファクトが低減された画像、すなわち、画質が改善された画像を生成するような、対象物を撮像する撮像システムを提供することを目的とする。
【０００５】
本発明は更に、対象物を撮像するための対応する撮像方法及びコンピュータプログラム、並びに、対象物の画像を生成するための対応する画像生成装置、画像生成方法及びコンピュータプログラム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】
【０００６】
本発明の第１の態様において、検査領域内の対象物を撮像する撮像システムが提供される。当該撮像システムは：
−  対象物を照射する放射線を発する放射線源、
−  対象物を通過後の放射線に応じた検出値を生成する検出ユニット、
−  第１軌道に沿って、また、第２軌道に沿って、放射線源と検査領域とを相対的に移動させる移動ユニット、
−  対象物に対する、第１軌道及び第２軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する決定ユニット、
−  決定された第１軌道及び第２軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、検出値から対象物の画像を再構成する再構成ユニット、
を有する。
【０００７】
本発明は、第１及び第２の軌道の内の少なくとも一方の位置が対象物に対して決定され、且つこの決定された位置が対象物の画像の再構成に使用される場合、再構成画像は、対象物と検査領域との互いに対する相対的な移動に関して補正されるという考えに基づく。対象物に対する第１及び第２の軌道のうちの少なくとも一方の決定された位置が再構成に用いられるため、放射線源と検査領域とが第１軌道に沿って相対的に移動するときの検査領域内及びそれに対する対象物の位置が、放射線源と検査領域とが第２軌道に沿って相対的に移動するときの検査領域内及びそれに対する対象物の位置と異なっていても、再構成される画像内では補正される。これにより、再構成画像内のアーチファクトが低減されるため、画質が向上される。
【０００８】
好適な一実施形態において、移動ユニットは、第１軌道と第２軌道とが互いに交わるように適応され、検出ユニットは、放射線源と検査領域とが第１軌道に沿って相対的に移動するときに第１の検出値を検出し、放射線源と検査領域とが第２軌道に沿って相対的に移動するときに第２の検出値を検出するように適応され、決定ユニットは更に：
−  類似する第１の検出値及び第２の検出値を決定し、
−  前記類似する第１の検出値に属する第１軌道上の放射線源の位置と、前記類似する第２の検出値に属する第２軌道上の放射線源の位置とを決定し、
−  決定された第１軌道上の放射線源の位置と第２軌道上の放射線源の位置とが同じになるように、第１軌道及び第２軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を決定する、
ように適応される。
【０００９】
第１及び第２の軌道のうちの少なくとも一方の位置が、類似する第１及び第２の検出値を用いて決定されるので、対象物に対する第１及び第２の軌道のうちの少なくとも一方の位置の決定を、低い計算コストで、容易且つ信頼性高く行うことが可能である。
【００１０】
第１又は第２の軌道上の同一の放射線源位置に対応する検出値群を投影とも呼ぶ。
【００１１】
更に好ましくは、撮像システムは、第１軌道及び第２軌道の当初位置を提供する提供ユニットを有し、決定ユニットは、第１軌道及び第２軌道のうちの一方の位置を不変にし、且つ、第１軌道及び第２軌道のうちの他方の位置を、決定された第１軌道上の放射線源の位置と第２軌道上の放射線源の位置とが同じになるように決定する。第１及び第２の軌道の当初位置が既に提供されており、第１及び第２の軌道のうちの一方の位置は変更されないままにされ、且つ第１及び第２の軌道のうちの他方の位置のみを決定すればよいので、第１及び第２の軌道の位置を決定するための計算コストが低減される。
【００１２】
好適な一実施形態において、移動ユニットは、第１の検出値が不完全なデータセットを形成するような第１軌道に沿って放射線源と検査領域とを相対的に移動させるように適応され、移動ユニットは更に、第１の検出値と第２の検出値とが合わさって完全なデータセットを形成するような第２軌道に沿って放射線源と検査領域とを相対的に移動させるように適応される。不完全なデータセットは、アーチファクトなしで対象物を再構成することを可能にしない。対照的に、完全なデータセットは、アーチファクトのない画像を再構成することを可能にする。故に、第１の検出値と第２の検出値とが合わさって完全なデータセットを形成するように放射線源と検査領域とが第１及び第２の軌道に沿って相対移動するように移動ユニットを適応することは、再構成画像内のアーチファクトを更に低減することになる。
【００１３】
更に好ましくは、第１軌道は、軸方向に垂直な一平面内に位置するアクシャル軌道であり、第２軌道は前記軸方向に延在され、決定ユニットは、対象物に対する第１軌道及び第２軌道のうちの少なくとも一方の位置を、前記軸方向においてのみ決定するように適応される。アクシャル軌道は例えば円形軌道であり、軸方向に延在される第２軌道は、例えば、軸方向に平行な直線軌道、又は軸方向と一致する軸を有する螺旋軌道である。軸方向における対象物の検査領域に対する移動は強い動きアーチファクトを発生させるが、軸方向に垂直な方向における対象物の検査領域に対する移動は小さい動きアーチファクトしか発生させないことが知られているので、対象物に対する第１及び第２の軌道のうちの少なくとも一方の位置を軸方向においてのみ決定することは、動きアーチファクトが実質的に排除された再構成画像をもたらすとともに、対象物に対する第１及び第２の軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定するための計算コストが更に低減される。
【００１４】
本発明の更なる一態様において、検査領域内の対象物の画像を生成する画像生成装置が提供される。当該画像生成装置は、検査領域を通過後の放射線に応じて検出ユニットによって生成された検出値を提供され、放射線は、検査領域を照射するように放射線源によって発せられ、放射線源と検査領域は、移動ユニットによって、第１軌道に沿って、また、第２軌道に沿って、相対的に移動される。当該画像生成装置は：
−  対象物に対する第１軌道及び第２軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する決定ユニット、
−  決定された第１軌道及び第２軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、検出値から対象物の画像を再構成する再構成ユニット、
を有する。
【００１５】
本発明の更なる一態様において、検査領域内の対象物を撮像する撮像方法が提供される。当該撮像方法は：
−  放射線源が、検査領域を照射するための放射線を発する段階、
−  検出ユニットが、検査領域を通過後の放射線に応じた検出値を生成する段階、
−  移動ユニットが、第１軌道に沿って、また、第２軌道に沿って、放射線源と検査領域とを相対的に移動させる段階、
−  決定ユニットが、対象物に対する、第１軌道及び第２軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する段階、
−  決定された第１軌道及び第２軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、再構成ユニットが、検出値から対象物の画像を再構成する段階、
を有する。
【００１６】
本発明の更なる一態様において、画像生成装置による、検査領域内の対象物の画像を生成する画像生成方法が提供される。画像生成装置は、検査領域を通過後の放射線に応じて検出ユニットによって生成された検出値を提供され、放射線は、検査領域を照射するように放射線源によって発せられ、放射線源と検査領域は、移動ユニットによって、第１軌道に沿って、また、第２軌道に沿って、相対的に移動される。当該画像生成方法は：
−  対象物に対する、第１軌道及び第２軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する段階、
−  決定された第１軌道及び第２軌道のうちの前記少なくとも一方の位置を用いて、検出値から対象物の画像を再構成する段階、
を有する。
【００１７】
本発明の更なる一態様において、検査領域内の対象物を撮像するためのコンピュータプログラムが提供される。当該コンピュータプログラムは、請求項１に記載の撮像システムを制御するコンピュータ上で実行されるときに、請求項７に記載の方法の段階群をコンピュータに実行させるプログラムコードを有する。
【００１８】
本発明の更なる一態様において、検査領域内の対象物の画像を生成するためのコンピュータプログラムが提供される。当該コンピュータプログラムは、請求項６に記載の画像生成装置を制御するコンピュータ上で実行されるときに、請求項８に記載の方法の段階群をコンピュータに実行させるプログラムコードを有する。
【００１９】
理解されるように、請求項１に係る撮像システム、請求項６に係る画像生成装置、請求項７に係る撮像方法、請求項８に係る画像生成方法、請求項９に係るコンピュータプログラム、及び請求項１０に係るコンピュータプログラムは、従属請求項にて規定されるのと同様の好適実施形態及び／又は同一の好適実施形態を有する。
【００２０】
理解されるように、本発明の好適実施形態は、従属請求項と、それぞれの独立請求項との如何なる組み合わせともすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
本発明のこれら及び更なる態様は、以下にて説明する実施形態を参照することにより明らかになる。
【図１】本発明に従った検査領域内の対象物を撮像する撮像システムを概略的に示す図である。
【図２】本発明に従った検査領域内の対象物を撮像する方法を概略的に示すフローチャートである。
【図３】撮像システムの放射線源及び検査領域が相対的に移動するときに沿う第１軌道及び第２軌道を概略的に示す図である。
【図４】撮像システムの放射線源及び検査領域が相対的に移動するときに沿う第１軌道及び他の第２軌道を概略的に示す図である。
【図５】本発明に従った検査領域内の対象物の画像を生成する画像生成方法を概略的に示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１に示す検査領域内の対象物を撮像する撮像システムはコンピュータ断層撮影システムである。このＣＴシステムは、ｚ方向に平行に延在する回転軸Ｒの周りを回転することが可能なガントリー１を含んでいる。ガントリー１には、この実施形態においてはＸ線源２である放射線源が取り付けられている。Ｘ線源２は、Ｘ線源２によって発せられた放射線から円錐状の放射線ビーム４を形成するコリメータ装置３を備えている。他の実施形態においては、コリメータ３は、例えば扇状など、他の形状を有する放射線ビームを形成するように適応され得る。
【００２３】
放射線は、検査領域５内の例えば患者又は技術的な物体などの対象物（図示せず）を横切る。Ｘ線ビーム４は、検査領域５を横切った後、ガントリー１に取り付けられた検出ユニット６に入射する。検出ユニット６は、この実施形態においては２次元の検出器である。他の実施形態においては、検出ユニットは１次元の検出器であってもよい。
【００２４】
ガントリー１は、モータ７によって、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。検査領域５を回転軸Ｒすなわちｚ軸の方向に平行に変位させるために更なるモータ８が設けられている。検査領域５内には、検査領域５内の患者台上に配置された例えば患者といった対象物が配置される。これらのモータ７、８及びガントリー１は、第１軌道に沿って、また、第２軌道に沿って、Ｘ線源２と検査領域５と相対的に移動させる移動ユニットを形成する。モータ７、８は、放射線源２と検査領域５とが第１軌道に沿って、また、第２軌道に沿って、相対的に移動するように、制御ユニット９によって制御される。第１軌道は好ましくは円形軌道であり、検査領域５は移動されずにＸ線源２が回転される。第２軌道は好ましくは直線軌道又は螺旋軌道である。Ｘ線源２と検査領域５とを直線軌道に沿って相対的に移動させる場合、直線軌道は好ましくは回転軸Ｒに平行すなわちｚ軸に平行に配置され、好ましくは、Ｘ線源２は回転されずに検査領域５が回転軸Ｒに平行すなわちｚ軸に平行に移動される。Ｘ線源２と検査領域５とを螺旋軌道に沿って相対的に移動させる場合、好ましくは、Ｘ線源２が回転され、且つ検査領域５が回転軸Ｒに平行すなわちｚ軸に平行に移動される。
【００２５】
検出ユニット６によって収集されたデータは、対象物の画像を生成する画像生成装置１０に与えられる。生成された画像は、最終的に、生成された対象物の画像を表示する表示ユニット１１に与えられ得る。
【００２６】
対象物の画像を生成する画像生成装置１０は、第１軌道及び第２軌道のうちの少なくとも一方の、対象物に対する位置を決定する決定ユニット１２と、第１軌道及び第２軌道のうちの前記少なくとも一方の決定された位置を用いて、検出値から対象物の画像を再構成する再構成ユニット１３とを有する。好ましくは、画像生成装置１０も制御ユニット９によって制御される。
【００２７】
続いて、図２に示すフローチャートを参照して、本発明に従った検査領域内の対象物を撮像するための撮像方法の一実施形態を更に詳細に説明する。
【００２８】
段階１０１にて、Ｘ線源２及び検査領域５が、この実施形態においては円形軌道である第１軌道に沿って相対的に移動しながら、検出ユニット６によって第１の検出値が収集され、そして、Ｘ線源２及び検査領域５が第１軌道に沿って相対的に移動しながら、検出ユニット６によって第２の検出値が収集される。第２軌道は、ｚ方向に平行すなわち回転軸Ｒに平行に配置された直線軌道である。他の実施形態においては、第２軌道は例えば螺旋軌道としてもよい。
【００２９】
図３は、円形軌道１５によって囲まれた検査領域５内の対象物１４を概略的に示している。図３は更に、回転軸Ｒに平行に配置された直線軌道１６である第２軌道を概略的に示している。図４は、やはり検査領域５を囲む円形軌道である第１軌道１５と、螺旋軌道１７である第２軌道とを概略的に示している。
【００３０】
段階１０２にて、第１及び第２の検出値は、画像生成装置１０の決定ユニット１２に伝送される。決定ユニット１２は、第１及び第２の軌道１５、１６、又は１５、１７のうちの少なくとも１つの、対象物１４に対する位置を決定する。第１及び第２の軌道１５、１６、又は１５、１７のうちの少なくとも１つの、対象物１４に対する位置を決定するため、対象物１４に対するこれら２つの軌道１５、１６、又は１５、１７の交点が決定される。この交点は、第１の検出値と第２の検出値との類似性によって定められる。以下、これについて、より詳細に説明する。
【００３１】
第１軌道上のＸ線源２の同一位置に対応する第１の検出値群を第１の投影データと称する。第２軌道上のＸ線源２の同一位置に対応する第２の検出値群を第２の投影データと称する。類似性の指標を用いて、第１の投影データと第２の投影データとが比較される。類似性の指標は、例えば、絶対差の総和、二乗差の総和、又は相関である。使用した類似性の指標に関して、最大の類似性を有する第１の投影データ及び第２の投影データが決定される。決定された最も類似する第１の投影データに対応する第１軌道１５上のＸ線源２の位置と、最も類似する第２の投影データに対応する第２軌道１６又は１７上のＸ線源２の位置とが、対象物に対する第１軌道１５と第２軌道１６又は１７との交点を定める。
【００３２】
例えば患者台上の患者が患者台に対して相対的に動いたことにより、第１の検出値の収集と第２の検出値の収集との間に対象物１４は検査領域５に対して移動し得るので、最も類似する第１の投影データに対応する第１軌道１５上のＸ線源２の位置と、最も類似する第２の投影データに対応する第２軌道１６又は１７上のＸ線源２の位置とは、概して一致しない。検査領域５に対する対象物１４の移動により引き起こされた不整合を補正するため、第１軌道１５と第２軌道１６又は１７との少なくとも一方は、最も類似する第１の投影データに対応する第１軌道上のＸ線源２の位置と、最も類似する第２の投影データに対応する第２軌道上のＸ線源２の位置とが一致するように、移動されねばならない。
【００３３】
好ましくは、第１軌道１５は不変のままにされ、第２軌道１６又は１７が、交点を定める第１軌道上のＸ線源２の位置と第２軌道上のＸ線源２の位置との上述の一致が達成されるように移動される。
【００３４】
好ましくは、対象物に対する第１及び第２の軌道のうちの少なくとも一方の位置は、軸方向においてのみ決定される。これが意味するところは、第１軌道１５と第２軌道１６又は１７との少なくとも一方は、最も類似する第１の投影データに対応する第１軌道１５上のＸ線源２の位置と、最も類似する第２の投影データに対応する第２軌道１６又は１７上のＸ線源２の位置との一致が達成されるように、この実施形態においては回転軸Ｒに平行な方向である軸方向にのみ移動されるということである。
【００３５】
対象物に対する第１及び第２の軌道のうちの少なくとも一方の位置を、軸方向においてのみ決定することは、第１軌道と第２軌道との交点が、この軸方向ではない、検査領域に対する対象物の移動により生じる方向には移動されることができないということを意味するのではなく、この軸方向における交点の位置が決定され、例えば第２軌道は螺旋軌道１７であり、交点の位置は第２軌道上に位置しなければならないので、この移動が軸方向における検査領域に対する対象物の移動によって引き起こされると、決定された交点の位置は、当初の交点に対して、軸方向に垂直な方向にも移動され得ることができることを意味する。
【００３６】
円形の第１軌道１５の投影データは、ガントリーの角度をγとして、Ａ（γ）によってパラメータ化することができる。直線状の第２軌道１６からの投影データは、第２の投影データはＸ線源２をガントリー角度γ０に固定して収集されているので、軸方向に沿ったそれぞれの位置をｚとして、Ｌ（ｚ）によってパラメータ化することができる。この場合、好ましくは、軸方向に沿った位置ｚ０が、第２の投影データＬ（ｚ０）が第１の投影データＡ（γ０）に最も類似するように決定される。更に好ましくは、第１軌道の位置は与えられた当初の第１軌道に対して不変のままにされ、第２軌道１６が、位置ｚ０で第１軌道１５と第２軌道１６とが一致するように移動される。
【００３７】
第２軌道が螺旋軌道１７である場合、第２の投影データは、軸方向位置ｚにおけるガントリー角度をδ（ｚ）により定義して、Ｈ（ｚ）によってパラメータ化することができる。この場合、交差位置は、第２の投影データＨ（ｚ０）が第１の投影データＡ（δ（ｚ０））に最も類似するようにして決定される。すなわち、軸方向に沿った位置ｚ０が、投影データＨ（ｚ０）が第１の投影データＡ（δ（ｚ０））に最も類似するようにして決定される。この場合も、好ましくは、第１軌道の位置は不変のままにされ、第２軌道が、最も類似する第１の投影データに対応する第１軌道上のＸ線源２の位置と、最も類似する第２の投影データに対応する第２軌道上のＸ線源２の位置との間の一致が達成されるように、軸方向及び／又は角度方向に移動される。
【００３８】
交点、必要とされる補正、及び第１軌道と第２軌道との少なくとも一方の移動が、第１の検出値と第２の検出値とを比較することによって、特に、第１の投影データと第２の投影データとを比較することによって決定されるので、第１及び第２の軌道のうちの少なくとも一方の位置が対象物に対して決定される。
【００３９】
画像生成装置１０、故に、対象物を撮像する撮像システムは、第１及び第２の軌道の当初位置を提供する提供ユニット１８を更に有することができる。この提供ユニット１８は、例えば、第１及び第２の軌道の当初位置を、制御ユニット９から、あるいは第１及び第２の軌道の当初位置を記憶したメモリユニットから受信する受信器である。当初位置は好ましくは、検査領域に対する第１及び第２の軌道の位置である。第１の検出値及び第２の検出値の収集中に対象物が検査領域に対して移動しない場合、第１軌道と第２軌道との間の決定された交点は、一般的に、提供された当初の第１及び第２の軌道の交点と一致し、検査領域に対する対象物の移動を補正するために第１及び第２の軌道のうちの少なくとも一方を移動させることは一般的に不要である。
【００４０】
段階１０３にて、第１及び第２の検出値と、第１及び第２の軌道のうちの少なくとも一方の、決定された位置とを用いて、対象物の画像が再構成される。例えば、第１の検出値と第１軌道の決定された位置とを用いて対象物の第１の画像が再構成され、第２の検出値と決定された第２軌道とを用いて対象物の第２の画像が再構成される。第１及び第２の画像は最終的な対象物画像に結合され得る。
【００４１】
第１の検出値及び第２の検出値と、第１及び第２の軌道の既知の位置とを用いた対象物の再構成は、第１軌道が円形軌道であり且つ第２軌道が直線軌道である場合について、例えば、P.Koken、C.Bontus、Th.Kohler、M.Grassの「Cardiac  Cone-beam  CT  Using  a  Circle  and  Line  Acquisition  and  an  Exact  Reconstruction」（IEEE  Medical  Imaging  Conference、プエルトリコ、2005年、p.2355-2358）から既知である。また、C.Bontus、P.Koken、Th.Kohlerの「Circular  CT  in  Combination  with  a  Helical  Segment」（IEEE  Medical  Imaging  Conference、アメリカ、2006年）は、第１軌道が円形軌道であり且つ第２軌道が螺旋軌道である場合について、対象物を再構成する再構成技術を開示している。これらの文献、特に円形軌道と直線又は螺旋の軌道とを用いた再構成をここに援用する。
【００４２】
収集された第１及び第２の検出値と第１及び第２の軌道の決定された位置とを用いて対象物の画像を再構成することには、既知の再構成法を用いることができる。
【００４３】
円形軌道１５は不完全なデータのみを生成する。すなわち、対象物１４をアーチファクトなしで再構成することは不可能である。この円形の第１軌道１５を直線状の第２軌道１６又は螺旋軌道１７と組み合わせることにより、完全な対象物１４をアーチファクトなしで再構成することを可能にする完全なデータセットが生成される。
【００４４】
例えば第１及び第２の検出信号の収集が既に行われている等により、第１及び第２の検出値が既に存在する場合、画像生成装置１０は好ましくは、既存の第１及び第２の検出値から対象物の画像を生成するよう、図５のフローチャートに示した段階群を実行する。この生成の場合、上述の段階１０２に相当する段階２０１にて、画像生成装置１０の決定ユニット１２が、対象物に対する第１及び第２の軌道のうちの少なくとも一方の位置を決定する。段階２０２にて、画像生成装置１０の再構成ユニット１３が、第１及び第２の軌道のうちの少なくとも一方の決定された位置を用いて、第１及び第２の検出値から対象物の画像を再構成する。
【００４５】
図面及び以上の説明にて本発明を詳細に図示し説明してきたが、これらの図示及び説明は、限定的なものではなく、例示的あるいは典型的なものと見なされるべきである。本発明は開示の実施形態に限定されるものではない。
【００４６】
軌道の位置はまた、軌道の方位を含み得る。
【００４７】
好適な一実施形態において、対象物に対する第１軌道及び第２軌道双方の位置が決定される。
【００４８】
特許請求の範囲において、用語“有する”はその他の要素又は段階を排除するものではなく、不定冠詞“ａ又はａｎ”は複数であることを排除するものではない。例えば、用語“第１軌道”は複数の第１軌道があることを排除するものではなく、用語“第２軌道”は複数の第２軌道があることを排除するものではない。２より多い軌道が存在する場合、好ましくは、決定ユニットは各軌道に関して最も類似する検出値を決定し、軌道群の位置は好ましくは、最も類似する検出値に対応する、それぞれの軌道上の放射線源の位置が一致するようにして決定される。
【００４９】
上記の対象物は、或る対象物の全体であってもよいし、或る対象物の一部であってもよい。例えば、対象物は、技術的な物体若しくは患者、又は例えば心臓のようなヒトの器官の一部等、技術的な物体若しくは患者の一部とし得る。
【００５０】
上述の実施形態においては、検査領域に対する対象物の移動を補正することを説明したが、本発明は検査領域に対する対象物の移動に限定されない。例えば、検査領域、すなわち、放射ユニット、及び／又は検出ユニット、及び／又は患者台のような検査領域を直線的に移動させるための構成が対象物に対して移動することもあり、本発明はこのような相対移動を補正することも可能である。本発明に従った撮像システム及び画像生成装置は、対象物と検査領域との何れが実際に移動するかにかかわらず、対象物と検査領域との間の相対移動を補正することができる。
【００５１】
特定の複数の特徴が互いに異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、それらの特徴の組み合わせが有利に用いられ得ないということを指し示すものではない。
【００５２】
単一のユニットが、特許請求の範囲に記載された複数の品目の機能を果たしてもよい。例えば、決定ユニット及び再構成ユニットは、上述の機能のうちの少なくとも１つを果たすソフトウェアとして実装されてもよいし、専用のハードウェアとして実装されてもよい。
【００５３】
コンピュータプログラムは、その他のハードウェアとともに、あるいはその他のハードウェアの一部として提供される、例えば光記憶媒体又は半導体媒体などの、好適な媒体に格納あるいはそれ上で流通されてもよいし、例えばインターネット又はその他の有線若しくは無線の電気通信システムを介して等、その他の形態で流通されてもよい。
【００５４】
請求項中の如何なる参照符号も本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。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【国際調査報告】
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