(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
対象の複数の投影からボリュメトリックな画像を再構成する方法であって、
前記複数の投影が、前記対象に対して移動される放射線源及び対応する検出器によって決定され、
前記方法が、
複数のリビニングされた投影を決定するために、前記複数の投影についてリビニングステップを実施するステップと、
前記複数のリビニングされた投影の個々のものがゲーティングウィンドウ内にあるかどうかを、前記複数のリビニングされた投影の個々のものが検出された前記検出器上の位置に関する位置情報に基づいて、決定する決定ステップと、
を含む方法。
【請求項２】
前記ゲーティングウィンドウを規定するステップと、
前記ゲーティングウィンドウ内に検出された前記複数の投影の各々を、第１のマーカによってラベリングするステップと、
前記第１のマーカによってラベリングされた前記複数の投影のうちの１つの情報を含む前記複数のリビニングされた投影の各々を、第２のマーカによってラベリングするステップと、
を更に含み、前記決定ステップが、
前記第２のマーカによってラベリングされた前記複数のリビニングされた投影の個々のものが検出された前記検出器上の位置に関する前記位置情報を決定するステップと、
前記第２のマーカによってラベリングされた前記複数のリビニングされた投影の個々のものが検出された前記検出器上の前記位置に依存する関数を決定するステップであって、前記関数が、前記複数の投影のラベリングを、前記複数のリビニングされた投影のリビニングされた投影空間に移す、ステップと、
前記第２のマーカによってラベリングされた前記複数のリビニングされた投影の個々のものに対応するボクセルを決定するステップと、
前記第２のマーカによってラベリングされた前記複数のリビニングされた投影の個々のものに対応する前記ボクセルが、前記ゲーティングウィンドウ内にあるかどうかを、前記関数に基づいて検証するステップと、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記放射線源によって発せられる放射線の放射線ジオメトリに依存する重み関数を決定するステップと、
前記重み関数を、前記第２のマーカによってラベリングされた前記複数のリビニングされた投影に適用するステップと、
前記重み付けされた、前記第２のマーカによってラベリングされた、複数のリビニングされた投影をフィルタリングするステップと、
前記フィルタリングされた、重み付けされた、前記第２のマーカによってラベリングされた、複数のリビニングされた投影の個々のものについて、前記リビニングされた投影空間における前記ボクセルの位置を計算するステップと、
前記ボクセルが、前記リビニングされた投影空間の許容される領域に投影されるかどうかを、前記関数に基づいて決定するステップと、
特定の角度からのすべての投影の重みが合計で１になることを確実にするために、前記ボクセルに関する前記重み関数を正規化するステップと、
前記重み関数を乗じられた許容される検出器値を、前記ボクセルに逆投影するステップと、
を含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記方法が、高時間分解能ＣＴ再構成に関し、前記複数の投影が、ＣＴスキャナによって決定され、前記ゲーティングウィンドウが、心電図から決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記リビニングステップが、平行リビニングを含み、前記放射線源及び前記検出器の移動が、ヘリカルパスに沿う、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
対象の複数の投影からボリュメトリックな画像を再構成するための画像処理装置であって、
前記複数の投影が、前記対象に対して移動される放射線源及び対応する検出器によって決定され、
前記画像処理装置が、計算ユニットを有し、前記計算ユニットが、複数のリビニングされた投影を決定するために、前記複数の投影についてリビニングを実施するように構成され、前記計算ユニットが更に、前記複数のリビニングされた投影の個々のものがゲーティングウィンドウ内にあるかどうかを、前記複数のリビニングされた投影の個々のものが検出された前記検出器上の位置に関する位置情報に基づいて、決定するように構成される、画像処理装置。
【請求項７】
前記計算ユニットが更に、前記ゲーティングウィンドウを決定するように構成され、
前記計算ユニットが更に、前記ゲーティングウィンドウ内に検出された前記複数の投影の各々を、第１のマーカによってラベリングするように構成され、
前記計算ユニットが更に、前記第１のマーカによってラベリングされた前記複数の投影のうちの１つの情報を含む前記複数のリビニングされた投影の各々を、第２のマーカによってラベリングするように構成され、
前記計算ユニットが更に、前記第２のマーカによってラベリングされた前記複数のリビニングされた投影の個々のものが検出された前記検出器上の前記位置に関する前記位置情報を決定するように構成され、
前記計算ユニットが更に、前記第２のマーカによってラベリングされた前記複数のリビニングされた投影の個々のものが検出された前記検出器上の前記位置に依存する関数であって、前記複数の投影のラベリングを、前記複数のリビニングされた投影のリビニングされた投影空間に移す関数を決定するように構成され、
前記計算ユニットが更に、前記第２のマーカによってラベリングされた前記複数のリビニングされた投影の個々のものに対応するボクセルを決定するように構成され、
前記計算ユニットが更に、前記第２のマーカによってラベリングされた前記複数のリビニングされた投影の複数の個々のものに対応する前記ボクセルが、前記ゲーティングウィンドウ内にあるかどうかを、前記関数に基づいて検証するように構成される、請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項８】
前記計算ユニットが更に、前記放射線源によって発せられる放射線の放射線ジオメトリに依存する重み付け関数を決定するように構成され、
前記計算ユニットが更に、前記重み関数を、前記第２のマーカによってラベリングされた前記複数のリビニングされた投影に適用するように構成され、
前記計算ユニットが更に、前記重み付けされた、前記第２のマーカによってラベリングされた、複数のリビニングされた投影をフィルタリングするように構成され、
前記計算ユニットが更に、前記フィルタリングされた、重み付けされた、前記第２のマーカによってラベリングされた、複数のリビニングされた投影の個々のものについて、前記リビニングされた投影空間における前記ボクセルの位置を計算するように構成され、
前記計算ユニットが更に、前記ボクセルが、前記リビニングされた投影空間の許容される領域に投影されるかどうかを、前記関数に基づいて決定するように構成され、
前記計算ユニットが更に、特定の角度からのすべての投影の重みが合計で１になることを確実にするように、前記ボクセルに関する前記重み関数を正規化するように構成される、請求項７に記載の画像処理装置。
【請求項９】
前記画像処理装置が、コンピュータ断層撮影機の一部であり、前記ゲーティングウィンドウが、心電図から決定される、請求項６に記載の画像処理装置。
【請求項１０】
コンピュータ読み取り可能な媒体を含むコンピュータプログラムであって、
複数のリビニングされた投影を決定するために、複数の投影についてリビニングステップを実施するステップと、
前記複数のリビニングされた投影の個々のものが、ゲーティングウィンドウ内にあるかどうかを、前記複数のリビニングされた投影の個々のものが検出された検出器上の位置に関する位置情報に基づいて、決定するステップと、
を、前記コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されるとき、前記コンピュータに実行させるコンピュータプログラム手段を有する、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、画像再構成の分野に関する。本発明は、関心対象に対して放射線のコーンビーム又はファンビームを移動させるコンピュータトモグラフィ（ＣＴ）スキャナからのＸ線伝送データを再構成することに関して特定のアプリケーションを見いだし、特にそれに関して記述される。しかしながら、本発明は、ＣＴスキャナ、核カメラ及び非平行な軌跡を表すデータを処理する他の診断スキャナからのデータの再構成に関してもアプリケーションを見いだすことが認められるべきである。特に、本発明は、ボリュメトリックな画像の再構成方法と、ボリュメトリックな画像再構成のための画像処理装置と、ボリュメトリックな画像再構成のために使用できるコンピュータ読み取り可能な媒体を含むコンピュータプログラム製品とに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、スパイラル又はヘリカルＣＴスキャナは、透過放射線の薄いスライス又はビームを放出するＸ線源を有する。Ｘ線源は、回転軸に沿って平行移動される対象（object）の周りを回転運動するように取り付けられる。放射線検出器の円弧又はリングは、対象を通り抜けた放射線を受け取る。放射線検出器からのデータは、対象を通じた単一のらせん状スライスを表す。検出器からのデータは、３次元画像表現に再構成される。
【０００３】
ＣＴデータの再構成は、多くの場合、フィルタリングされた逆投影に先立つ投影データの平行リビニングステップに基づく。これは、シングルライン及びコーンビーム投影データにそれぞれ当てはまる。運動する対象、例えば人間の心臓から取得されるＣＴデータの再構成の場合、状況は、心臓がほぼ周期的な運動を行うという事実によって複雑である。心臓のシングルフェーズのより高い解像度の再構成を実施するために、ゲーティング方法が適用される。ゲーティングウィンドウは、一般に、心電図（ＥＣＧ）から決定され、利用可能な投影データの量を、関心のある心臓フェーズに属するものに制限する。
【０００４】
これまで知られているすべてのケースにおいて、ゲーティングウィンドウは、再構成のために使用される平行リビニングされた投影をラベリングするために使用される。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
平行リビニング自体は、さまざまな異なる放射線源位置において取得される複数のファンビーム／コーンビーム投影から、平行な投影を生成する。従って、複数のファンビーム／コーンビーム投影が、さまざまな異なる時点に取得される。平行リビニングされた投影は、扇角の角度レンジ内において測定された一組のファンビーム／コーンビーム投影からの情報を含む。同じ投影角において取得されるファンビーム投影と同じ時点に測定されるのは、平行リビニングの平行投影の中心線だけである。従って、ＥＣＧに基づくゲーティングウィンドウから生じる値によって、平行リビニングされた投影を直接的にラベリングすることは、ゲーティングウィンドウに属さなかった投影データを再構成に使用することになり、従って、画像の不所望の動きアーチファクトをもたらす。
【０００６】
本発明の目的は、画像内の不所望の動きアーチファクトを低減することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の例示的な実施形態によれば、上述の目的は、対象の複数の投影からボリュメトリックな画像を再構成する方法であって、複数の投影が、例えばヘリカル走査パスのような走査パスに沿って対象に対して移動される放射線源及び対応する検出器によって決定され、方法が、複数のリビニングされた投影を決定するために複数の投影についてリビニングステップを実施するステップと、複数のリビニングされた投影の個々のものが、ゲーティングウィンドウ内にあるかどうかを、複数のリビニングされた投影の個々のものが検出された検出器上の位置に関する位置情報に基づいて、決定するステップと、を含む方法によって解決されることができる。有利には、本発明のこの例示的な実施形態によれば、ボリュメトリック画像再構成ののち、画像内の不所望の動きアーチファクトは低減される。このように、例えば、高時間分解能の心臓ＣＴ再構成が実施されるとき、分解能が改善されることができる。
【０００８】
請求項２に記載の本発明の例示的な実施形態によれば、複数のリビニングされた投影の個々のものが検出された検出器上の位置に依存する関数が決定され、関数は、複数の投影のラベリングを、複数のリビニングされた投影のリビニングされた投影空間に移す。この関数は、リビニングされた投影の複数の個々のものに対応するボクセルが、本当にゲーティングウィンドウ内にあるか否かを検証するために使用される。有利には、本発明のこの例示的な実施形態は、ボクセルがゲーティングウィンドウ内にあり、最終的な画像を再構成するために使用されるべきか否かの検証される信頼できる決定を可能にする。
【０００９】
請求項３に記載の本発明の別の例示的な実施形態によれば、重み付け、フィルタリング及び重み付けの正規化が、ボクセルがリビニングされた投影空間の許容される領域上に投影されるかどうかを決定するために、実行される。
【００１０】
請求項４に記載の本発明の別の例示的な実施形態によれば、複数の投影が、ＣＴスキャナによって決定され、方法が、高時間分解能のＣＴ再構成に関し、ゲーティングウィンドウが心電図から決定される。代替例として、アコースティック又は光学センサが、ＥＣＧの代わりに使用されてもよい。
【００１１】
請求項５に記載の本発明の別の例示的な実施形態によれば、リビニングステップが、平行リビニング及び放射線源の移動を含み、検出器が、ヘリカルパスに沿う。
【００１２】
請求項６に記載の本発明の別の例示的な実施形態によれば、計算ユニットを有する画像処理装置であって、計算ユニットが、複数のリビニングされた投影を決定するために複数の投影についてリビニングを実施するように構成され、計算ユニットが、更に、複数のリビニングされた投影の個々のものがゲーティングウィンドウ内にあるかどうかを、複数のリビニングされた投影の個々のものが検出された検出器上の位置に関する位置情報に基づいて決定するように構成される、画像処理装置が提供される。
【００１３】
請求項６の画像処理装置の他の例示的な実施形態が、請求項７乃至９に与えられている。
【００１４】
請求項１０に記載の本発明の別の例示的な実施形態によれば、リビニングステップと、複数のリビニングされた投影の個々のものがゲーティングウィンドウ内にあるかどうかについて位置情報に基づく決定と、を、コンピュータプログラムがコンピュータ上で実行されるとき、コンピュータに実行させるためのコンピュータプログラム手段を有するコンピュータ読み取り可能な媒体を具えるコンピュータプログラム製品が提供される。有利には、この例示的な実施形態によるコンピュータプログラムは、計算の最小限の量が実施されることを必要とし、従って、必要とされる計算パワーの量を低減する。更に、コンピュータプログラムを実行するのに必要なストレージが最小化されることができる。
【００１５】
特定の投影が検出された検出器上の位置に対応する位置情報が、この投影が本当にゲーティングウィンドウ内にあるかどうかを決定するために使用されることが、本発明の例示的な実施形態の要旨とみなされることができる。
【００１６】
本発明のこれら及び他の見地は、以下に記述される実施例から明らかになり、それらを参照して説明される。
【００１７】
以下、本発明の例示的な実施形態について、添付の図面を参照して説明する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下の記述において、本発明は、平行リビニングの例示的な実施形態に沿って説明される。しかしながら、本発明は、新たな人為的な投影が、他の時点に他のジオメトリにおいて取得された複数の他の投影から再構成される各タイプのリビニングに適用されることができる。言い換えると、本発明は、他の投影ジオメトリへのリビニングが実施されるいかなる適切な走査軌跡にも適用されることができる。
【００１９】
図１は、本発明の例示的な実施形態による、入力／出力ユニット４及びＣＴスキャナ６に接続される画像処理装置２の簡略化された概略図を示す。画像処理装置２は、計算ユニット８を有する。コンピュータトモグラフィＣＴスキャナ６は、検査領域１２を規定する静止ガントリ１０を有する。参照符号１４は、静止ガントリ１０に取り付けられる回転ガントリを示す。例えばＸ線管のような透過放射線源１６が、それとともに回転する回転ガントリ１４上に配置される。放射線源１６は、放射線のコーン形状のビーム１８を生成するようにコリメートされ、該ビームは、回転ガントリ１４の回転中、検査領域１２を通過する。
【００２０】
更に、放射線ビーム１８をシェーピングし、ビーム１８のオン及びオフを選択的にゲート制御するためのコリメータ及びシャッターシステム２０が設けられる。更に、放射ビーム１８は、放射線源１６を電子的に切り替えることによって、オン及びオフをゲート制御されることができる。
【００２１】
参照符号２２は、対象の関心領域が少なくとも部分的にＣＴスキャナ６の検査領域１２内にあるように、走査されるべき対象を支持する対象支持体、例えば患者用寝台を示す。回転ガントリ１４には、放射線源１６の反対側の位置に、放射線検出器２４が設けられる。放射線検出器２４は、それが検査領域１２の対象を通過した後の放射線源１６によって発されたコーンビーム１８の実質的な量を検出するように構成される。好適には、放射線検出器は、２次元の検出器アレイである。更に、放射線検出器２４は、放射線検出器２４が検査領域１２の周囲を放射線源１６と共に回転するように、それとともに回転する回転ガントリ１４に取り付けられる。
【００２２】
回転ガントリ１４が検査領域１２の周囲を回転する間、関心対象をその上に保持する対象支持体２２は、検査領域１２の中央の水平軸に沿って平行移動する。これにより、放射線源１６及び放射線検出器２４は、関心対象に対してヘリカルな経路をたどる。任意には、代替実施例において、支持体２２が静止したままであり、その一方で、静止ガントリ１０が関心対象に対して平行移動され又は他の方法で移動され、それによって、放射線源１６及び放射線検出器２４が、走査中、関心対象に対するヘリカルなパスに沿って移動されるように、静止ガントリ１０が構成される。
【００２３】
走査中、放射線検出器２４は、予め決められた時間間隔でサンプリングされる。放射線検出器２４から読み取られるサンプリング結果は、電気信号、すなわち電気的なデータであり、以下において投影と呼ばれる。従って、関心対象の走査全体の全データセットは、複数の投影からなり、投影の数は、放射線検出器２４がサンプリングされる時間間隔に対応する。複数の投影は、画像処理装置２に伝送され、画像処理装置２において、計算ユニット８によって読み取られる。複数の投影に基づいて、計算ユニット８は、検査領域１２の中央の水平軸に対して垂直な平面に沿って、関心対象のスライス画像を再構成する。スライス画像を生成する代わりに、計算ユニット８は、３次元画像又は動画化された表現を決定するように構成されてもよい。後者の場合、例えば、個別の画像は、人間の心臓の周期的な動きを示す画像の動画化されたシーケンスが生成されるように、一緒に組み立てられる。画像は、入力／出力ユニット４を介して出力される。更に、入力／出力ユニット４は、操作者が、ＣＴスキャナ６及び画像処理装置２における走査のパラメータを手動で制御することを可能にする。別の実施例において、絞りのようなアパーチャシステムが、コーンビーム１８に変わってファンビームが生成されるように、放射線源１６と検査領域１２との間に設けられてもよい。
【００２４】
図１の参照符号２６は、検査されるべき患者の胸郭に取り付けられるセンサを示す。センサ２６は、心電計（ＥＣＧ）２８に接続され、心電計２８は、画像処理装置２に接続される。代替例として、ＥＣＧの代わりに、ゲーティング関数は、投影から直接的に決定されてもよく（キモグラム）、又は他のセンサ、例えばアコースティックセンサ若しくは光学センサによって決定されてもよい。
【００２５】
以下、本発明について、心臓のシングルフェーズの高解像度再構成が行われる高時間分解能心臓ＣＴ再構成の例に関して詳しく記述する。しかしながら、本発明は、高時間分解能心臓ＣＴ再構成に限定されず、運動、例えば周期的な運動をする対象が検査されるＣＴスキャナ、核カメラ及び他の診断スキャナからのデータの再構成に関連して一般に適用されることができることに留意しなければならない。
【００２６】
以下、図１に示されるシステムの動作の例示的な実施形態について、図２を参照して説明する。図２は、図１のシステムの動作のための本発明の方法による例示的な実施形態の簡略化されたフローチャートを示す。
【００２７】
ステップＳ１における開始後、例えば、操作者が、入力／出力ユニット４への入力を介して図１のシステムの動作を開始したのち、ＥＣＧデータが、ステップＳ２において、ＥＣＧ２８から読み込まれる。ＥＣＧデータは、センサ２６によって測定される患者の心拍を表す。
【００２８】
方法は、ステップＳ３へ続く。ステップＳ３において、画像処理装置２、すなわち画像処理装置２の計算ユニット８に読み込まれる測定されたＥＣＧデータに基づいて、計算ユニット８は、ＥＣＧのＲ−Ｒ間隔の範囲内にゲーティングウィンドウ幅及び位置を決定する。これは、例えば心臓医のような操作者の対話によって行われることができる。Ｒ−Ｒ間隔は、人間の心臓の拍動のアノテーション間の間隔である。このウィンドウ幅及び位置は、総取得間隔を通じて一定であり、又は変化しうる。総取得間隔は、ＣＴスキャナにおける走査中に決定される投影のすべて又はいくつかを含む、最初の投影から最後の投影にわたるものとして規定される。
【００２９】
ステップＳ３においてゲーティングウィンドウが決定されたのち、方法は、ステップＳ４へ続く。ステップＳ４において、画像処理装置２は、ＣＴスキャンが患者の完全な投影データセットを取得するように患者に実施されるように、ＣＴスキャナ６を制御する。
【００３０】
ＥＣＧデータ及びＣＴ投影を続けて読み込む代わりに、有利には、ＥＣＧデータ及びＣＴ投影が、並行して決定される。回顧的（retrospective）なゲーティング及び先見的（prospective）なゲーティングの２つのゲーティング方法が、適用されうる。
【００３１】
回顧的なゲーティングにおいて、投影及びＥＣＧデータは連続的に決定され、そののち、すなわちあとから振り返ってみて、ゲーティングウィンドウの位置及び投影のどれが画像の再構成のために使用されるべきかに関する決定が、ＥＣＧデータからなされる。
【００３２】
先見的なゲーティングにおいて、ＥＣＧデータ及びＣＴ投影は、ここでも並行して決定される。しかしながら、心臓の各サイクルの初め（Ｒピーク）に、投影が各サイクルのどの部分に決定されるべきかについての決定がなされる。取得間隔は、真空管（放射線源）がサイクルのこの短い間隔においてのみオンにされるとともに、投影がこの間隔においてのみ決定されるように、制御されることができる。
【００３３】
ステップＳ４における走査後、方法は、ステップＳ５へ続く。ステップＳ５において、画像処理装置２の計算ユニット８は、ステップＳ３において規定されたゲーティングウィンドウ内に測定された各投影を、第１のマーカによってラベリングする。言い換えると、ステップＳ５において、取得された投影（コーンビーム又は扇形ビーム）の各々は、それが、走査が行われる間に心臓サイクルの１つのゲーティングウィンドウ内に測定された場合、第１のマーカによってラベリングされる。
【００３４】
ラベリングステップＳ５の後、計算ユニット８は、リビニングステップを実施する。ステップＳ６において、計算ユニット８は、投影データセット全体について平行リビニングを実施する。これについては、図３ａ乃至図４を参照してより詳しく説明する。
【００３５】
既に図１を参照して示したように、放射線源１６及び放射線検出器２４は、共に、患者の周囲を回転する。図３ａ乃至図３ｆにおいて、参照符号３０は、ヘリカルパスを示し、放射線源１６及び放射線検出器２４は、このヘリカルパスに沿って回転される。これは、図３ａ乃至図３ｆに示されており、これらの図には、連続する投影が、放射線源１６及び放射線検出器２４のヘリカルパスに沿って示されている。図３ａ乃至図３ｆにおいて、放射線検出器２４は、複数のライン３２乃至３６及び複数の列３７乃至４６を有する２次元検出器アレイとして描かれている。
【００３６】
平行リビニングステップＳ６の間、平行な投影、すなわち複数の投影の平行な放射線又は列が、最終の画像を再構成するために使用される。これらの平行な投影は、参照符号５０によって示されている。図３ａ乃至図３ｆに示される検出器構造において、リビニングステップの間に選択される平行投影５０の各々は、２次元検出器アレイ２４の列３７乃至４４に対応する。図３ａから図３ｆから分かるように、平行な投影５０は、互いに平行な平面を有する。
【００３７】
しかしながら、図３ａ乃至図３ｆから分かるように、平行な投影５０の各々は、２次元検出器アレイ２４の異なる位置に当たる。言い換えると、図３ａ乃至図３ｆに示される検出器構造２４において、リビニングの間に選択される平行な投影５０の各々は、２次元検出器アレイ２４の異なる列３７乃至４４によって検出される。
【００３８】
以下、リビニングステップの他の部分について、図４を参照して説明する。図４に示されるように、複数の平行な投影５０は、複数の平行な投影５０からなるデータセットに一緒にまとめられる。このデータセットは、以下において、平行リビニングされた投影と呼ばれる。
【００３９】
次のステップＳ７において、第１のマーカによってラベリングされた投影のうちの１つからの情報を含む平行リビニングされた投影の各々は、第２のマーカによってラベリングされる。次のステップＳ８において、列に依存する関数が、第２のマーカによってラベリングされたすべての平行リビニングされた投影について、決定される。言い換えると、図３ａ乃至図３ｆを参照して、関数が、検出器アレイ２４の列３７乃至４４のうちどれが個々の平行投影５０を検出したかに依存して、決定される。こうして、本発明によれば、個々の平行な放射線５０が検出された放射線検出器２４の位置に関する位置情報に基づいて、列に依存する関数が、第１のマーカによってラベリングされた投影からの情報を含むすべての平行リビニングされた投影について、決定される。
【００４０】
次のステップＳ９において、再構成プロセスの間、第２のマーカによってラベリングされた平行リビニングされた投影及び列に依存する関数に基づいて、後続の画像表現のためのボクセルが、再構成される。ステップＳ９においてボクセルが再構成されたのち、方法は、ステップＳ１０へ続き、ステップＳ１０において終了する。言い換えると、本発明により、元々ファンビーム／コーンビーム投影のみの関数であるゲーティングウィンドウが、投影角度及び平行リビニング後の放射線検出器２４の列座標の関数になる。有利には、逆投影の間、放射線検出器２４の列座標に関するこのような位置情報を取り入れることによって、選ばれたゲーティングウィンドウに本当に属するデータのみが、平行な投影５０からの画像を再構成するために使用されるので、再構成方法の時間分解能が、大幅に増加されることができる。
【００４１】
以下、図２のステップＳ９の例示的な実施形態について、図５を参照して説明する。図５は、図２のステップＳ９の例示的な実施形態のフローチャートを示す。ステップＳ２０における開始後、ＣＴスキャナ６の放射線ジオメトリに依存する余弦タイプの重み付け関数が、ステップＳ２１において決定される。放射線ジオメトリは、ヘリカルパス、コーンビーム又はファンビームのディメンジョン、放射線源１６に対する放射線検出器２４の位置、並びに放射線検出器２４のライン及び列に関する位置情報からなるグループから選択される少なくとも１つの要素に関する情報を含む。ステップＳ２２の後、余弦タイプの重み付け関数が、ステップＳ２２において第２のマーカによってラベリングされた平行リビニングされた投影に適用される。ステップＳ２２のラベリング後、方法はステップＳ２３へ続く。ステップＳ２３において、重み付けされた、第２のマーカによってラベリングされた、平行リビニングされた投影が、適切なハイパスフィルタによってフィルタリングされる。ステップＳ２３におけるフィルタリングののち、フィルタリングされた、重み付けされた、第２のマーカをもつ、平行リビニングされた投影の各々についてのボクセルの位置が、ステップＳ２４において計算される。方法は、ステップＳ２５へ続く。
【００４２】
ステップＳ２５において、第２のマーカによってマークされた投影の領域上に投影されるボクセルが、選択される。言い換えると、ステップＳ２７において、決定されたボクセルが、本当にゲーティングウィンドウ内にあるかどうかのテストがなされる。このために、ボクセルが、検出器２４上に「投影され」、ボクセルが、検出器２４上のゲーティングウィンドウ領域に投影されるかどうかの決定がなされる。上述したように、ゲーティングウィンドウ領域は、放射線検出器２４の表面上のゲーティングウィンドウの「投影領域」に対応する。
【００４３】
ステップＳ２５の後、方法は、ステップＳ２６へ続き、ステップＳ２６において、正規化ステップが実行される。ステップＳ２６において、特定の角度からのすべての投影の合計の重みが１になることを確実にするために、各投影及びステップＳ２５において選択されたボクセルの各々の重み付け関数が、正規化される。ステップＳ２６における正規化の後、方法は、ステップＳ２７へ続き、そこで終了する。
【００４４】
図６は、０．５秒の回転時間をもつＣＴシステムの平行リビニングされた検出器について、回転ガントリ１４の回転中心からの距離の関数としての時間値を示す。実際の検出器システムの場合、投影のレンジにわたって６８ミリ秒のバリエーションが見られる。回転中心を中心とする２８８ｍｍの円の場合、２０ミリ秒のバリエーションがある。
【００４５】
上述したように、平行リビニング自体は、ヘリカルパス３０上の異なる放射線源位置、従って異なる時点において取得された複数のファンビーム又はコーンビーム投影から、平行な投影を生成する。平行リビニングされた投影は、扇角の角度レンジ内で測定された一組のファンビーム又はコーンビーム投影からの情報を含む。しかしながら、同じ投影角において適用されたファンビーム投影と同じ時点において測定されるのは、平行な投影の中心線だけであることに留意すべきである。従って、ＥＣＧに基づくゲーティングウィンドウに起因する値の範囲内の平行リビニングされた投影を直接的にラベリングすることは、再構成において、ゲーティングウィンドウに本当は属さなかった投影データを使用することになり、それによって、画像に不所望の動きアーチファクト又は欠陥を生じさせる。本発明によれば、このような不所望の動きアーチファクト又は欠陥が、大幅に低減されることができる。本発明によれば、最終的な画像の再構成のために最終的に使用される投影データが、ゲーティングウィンドウ内にあるか否かのテストが、位置情報を使用することによって行われる。画像を最終的に再構成するために使用される投影データがゲーティングウィンドウ内にあるか否かを更に調べるために、個々の投影データが検出器２４のどの位置で検出されたかに関する情報が、使用される。
【００４６】
既に上述したように、高時間分解能心臓ＣＴ再構成において使用されることに加えて、本発明は、運動する対象が走査されうる核カメラ及び他の診断スキャナに関連するアプリケーションにも適用されることができる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明による、ＣＴスキャナに接続される画像処理装置の例示的な一実施形態を示す図。
【図２】図１の装置を動作させるための方法の例示的な実施形態を示すフローチャート。
【図３】ａ乃至ｆは、図２の方法をより詳しく説明するための簡略図。
【図４】図２の方法をより詳しく説明するためのリビニングプロセスの簡略化されたグラフィック表現を示す図。
【図５】本発明による図２の方法のステップＳ９の例示的な実施形態を示すフローチャート。
【図６】０．５秒の回転時間をもつＣＴシステムについて、放射線源及び平行リビニングされた検出器に関する検出器からの回転中心からの距離の関数としての時間値を示す図。
【図１】
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【図２】
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【図３ａ−ｆ】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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