(57)【要約】      （修正有）【課題】限定照射野及び少なくとも１つの補正パラメータに基づいて三次元画像を再構成する方法を提供する。【解決手段】Ｘ線撮影システムは、Ｘ線を照射するＸ線エミッタを有し、Ｘ線レシーバは、このＸ線エミッタからＸ線を受け取り、複数の投影画像を生成し、少なくとも１つのフィルタリーフを有するフィルタによってＸ線エミッタからのＸ線の少なくとも一部を吸収し、全照射野の一部分でＸ線を減衰し、全照射野内に限定照射野を構成し、全照射野の投影画像に基づいて、プロセッサによって三次元画像が再構成され、限定照射野は再構成された三次元画像内に位置づけられ、再構成された三次元画像から少なくとも１つの補正パラメータが定義される。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線撮影システムであって、
第１のＸ線ビームを生成するように構成されたＸ線エミッタと、
前記第１のＸ線ビームを受け取り、高い強度のビーム部分と低い強度のビーム部分を有する第２のＸ線ビームを出力するように配置されたフィルタであり、前記第１のＸ線ビームの一部を減衰して前記低い強度のビーム部分を生成するために用いられる少なくとも１つのフィルタリーフを有するフィルタと、
前記第２のＸ線ビームの吸収されなかったＸ線を受け取るように配置されたＸ線レシーバであり、前記フィルタが前記Ｘ線エミッタと前記Ｘ線レシーバの間に位置するように配置されているＸ線レシーバと、
前記Ｘ線レシーバと通信し、コンピュータ可読媒体に保存されたコンピュータ可読コードを実行するプロセッサと、
を備え、
前記Ｘ線エミッタ及びフィルタは、前記第２のＸ線ビームを被写体に向けるように設けられ、
前記少なくとも１つのフィルタリーフは、前記低い強度のビーム部分の強度及び前記低い強度のビーム部分の形状（ｇｅｏｍｅｔｒｙ）の少なくとも一方を調整するために調節可能であり、
前記Ｘ線レシーバは、吸収されずに受け取ったＸ線から前記被写体の複数の投影画像を生成するように構成され、この複数の投影画像はそれぞれ、前記低い強度のビーム部分から生成された第１の領域と、前記高い強度のビーム部分から生成された第２の領域と、を有していて、
前記プロセッサは、前記コンピュータ可読コードを実行して、前記Ｘ線レシーバから前記複数の投影画像を受け取るステップと、この複数の投影画像に基づいて第１の三次元画像を再構成するステップと、を行う、ことを特徴とするＸ線撮影システム。
【請求項２】
前記再構成するステップは、
それぞれの投影画像の前記第１の領域及び前記第２の領域の少なくとも一方を正規化して、一組の正規化された投影画像を生成すること、そして、
この正規化された投影画像に基づいて前記第１の三次元画像を再構成すること、を含んでいることを特徴とする請求項１のＸ線撮影システム。
【請求項３】
前記再構成するステップは、
前記再構成された第１の三次元画像から少なくとも１つの補正パラメータを決定すること、そして、
前記少なくとも１つの補正パラメータと前記投影画像の高い放射線量の領域（ｈｉｇｈ−ｄｏｓｅ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）に少なくとも基づいて、第２の三次元画像を生成すること、を含んでいることを特徴とする請求項１のＸ線撮影システム。
【請求項４】
前記Ｘ線エミッタはコーンビームを照射するＸ線エミッタである、ことを特徴とする請求項１のＸ線撮影システム。
【請求項５】
前記少なくとも１つのフィルタリーフは、前記低い強度のビーム部分の形状を定めるために位置を調節できるものである、ことを特徴とする請求項４のＸ線撮影システム。
【請求項６】
前記フィルタは、前記Ｘ線エミッタからの実質的に減衰していないＸ線を通過させて、前記高い強度のビーム部分を生成するとともに、この高い強度のビーム部分を前記被写体の選択された部分に向けるように構成され、前記フィルタはさらに、前記低い強度のビーム部分を前記選択された部分の外側にある被写体の部分に向けるように構成されている、ことを特徴とする請求項１のＸ線撮影システム。
【請求項７】
前記少なくとも１つのフィルタリーフは、それぞれがＸ線の所定の部分を吸収するように構成されている複数のフィルタリーフであり、前記複数のフィルタリーフは、前記高い強度のビーム部分の形状を定め、前記低い強度のビーム部分のＸ線の減衰を定めるようにフィルタ内で調節できるものである、ことを特徴とする請求項１のＸ線撮影システム。
【請求項８】
前記Ｘ線撮影システムはさらに、前記被写体の前記選択された部分に基づいて再構成された三次元画像を表示するように、前記プロセッサによって動作可能なグラフィカルディスプレイを備えている、ことを特徴とする請求項１のＸ線撮影システム。
【請求項９】
Ｘ線撮影方法であって、
Ｘ線エミッタから第１のＸ線ビームを照射し、
前記第１のＸ線ビームをフィルタで濾波して高い強度のビーム部分と低い強度のビーム部分を有する第２のＸ線ビームを生成し、
Ｘ線レシーバで前記第２のＸ線ビームからＸ線を受け取って、それぞれが前記低い強度のビーム部分から生成された第１の領域と、前記高い強度のビーム部分から生成された第２の領域を有する複数の投影画像を取得し、
前記複数の投影画像に基づいて第１の三次元画像をプロセッサで再構成するものであり、
前記フィルタは、前記低い強度のビーム部分を生成するために、照射されたＸ線の少なくとも１部を吸収する少なくとも１つのフィルタリーフを備えている、ことを特徴とするＸ線撮影方法。
【請求項１０】
前記再構成を行うステップは、
それぞれの投影画像の前記第１の領域及び前記第２の領域の少なくとも一方を正規化して、１組の正規化された投影画像を生成すること、そして、
前記正規化された投影画像に基づいて前記第１の三次元画像を再構成すること、を含んでいることを特徴とする請求項９の方法。
【請求項１１】
前記再構成を行うステップは、
前記再構成された第１の三次元画像から少なくとも１つの補正パラメータを定義すること、そして、
前記少なくとも１つの補正パラメータと前記投影画像の高い放射線量の領域に少なくとも基づいて、第２の三次元画像を生成すること、を含んでいることを特徴とする請求項９の方法。
【請求項１２】
前記方法はさらに、前記再構成された第２の三次元画像をグラフィカルディスプレイに表示することをさらに含んでいる、ことを特徴とする請求項１１の方法。
【請求項１３】
前記方法はさらに、前記再構成された第１の三次元画像内に限定照射野を位置付けること、を含み、
この限定照射野の位置付けは、撮影される被写体の大きさ及び前記再構成された第１の三次元画像内での前記限定照射野の位置を特定することにより行われる、ことを特徴とする請求項１１の方法。
【請求項１４】
前記少なくとも１つの補正パラメータは、撮影された前記被写体の特定された大きさ及び前記再構成された第１の三次元画像内で特定された前記限定照射野の位置に基づいている、ことを特徴とする請求項１３の方法。
【請求項１５】
前記少なくとも１つのフィルタリーフは複数のフィルタリーフであり、前記方法はさらに、前記低い強度のビーム部分での前記Ｘ線の減衰を制御するために前記複数のフィルタリーフの相対的位置を調整すること、を含んでいることを特徴とする請求項９の方法。
【請求項１６】
前記方法はさらに、前記高い強度のビーム部分の形状を定めるように前記複数のフィルタリーフの相対的な位置を調整すること、を含んでいることを特徴とする請求項１５の方法。
【請求項１７】
前記方法はさらに、前記Ｘ線エミッタから照射されるＸ線の一部を完全に遮断することによって前記Ｘ線エミッタから照射されるＸ線をコリメートするように前記複数のフィルタリーフの前記相対的位置を調整すること、を含んでいることを特徴とする請求項１５の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
分野
本願発明はＸ線撮影システム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
背景 
米国特許第８,１５５,４１５号は、欠損した（ｔｒａｎｃａｔｅｄ）コンピュータ断層撮影（ＣＴ）の照射野を拡大するための装置及び方法を開示している。推定画像を生成するために原ＣＴ画像に基づいて反復計算を実行する。再構成画像の計算による推定には、原画像の中心及びこの画像の中心の外側の欠損部分の推定が含まれる。この計算には、画像の中心を境界とするイメージマスクを使用する。
【０００３】
米国特許第８,１０７,７０８号は、コンピュータ断層撮影を記録する再構成方法におけるトランケーションアーチファクトを修正する方法を開示している。投影画像は、画素について投影画像の外側の放射線の減衰を決定することによって拡張されてＸ線画像検出器により記録される。非水平フィルタ線は、欠損の補正のために、Ｘ線画像検出器の横軸及び縦軸を人工的に拡張することにより拡張される。
【０００４】
米国特許第７,７５６,３１５号は、空間測定（ｖｏｌｕｍｅｔｒｉｃ）コンピュータ断層撮影の照射野を拡大する方法を開示している。この方法には、１つ以上のエッジチャネルの平均値に基づいて、投影欠損のある欠損表示と、投影欠損の無い非欠損表示を識別することを含む。推定された投影欠損は、少なくとも１つの隣の非欠損表示に基づいて、欠損表示のそれぞれについて計算される。推定された投影欠損に基づいて、欠損表示のそれぞれについて投影プロファイルが計算され、この投影プロファイルによって照射野の外側の領域の少なくとも１つの減衰データ及び投影データが提供される。
【０００５】
米国特許第５,２７８,８８７号は、透視処理の間、Ｘ線の被爆量を減らすための装置及び方法を開示している。フィルタ部材は、患者の身体に当たるＸ線放射を選択的に減衰するために用いられる。フィルタ部材によって医師が選択する関心領域を撮影するためのＸ線は減衰しないようにでき、こうして、高強度で低ノイズの画像を生成する。関心領域の周囲の領域は、低強度でより高ノイズの画像を生成する減衰した放射線で撮影する。
【０００６】
米国特許出願第１２／９９０,２８５号は、不完全な解剖学的画像を補うために非減衰補正ＰＥＴ照射画像を使用する方法を開示している。非減衰補正（ＮＡＣ）ＰＥＴ画像のセグメント化された輪郭は、欠損した領域の輪郭を識別するために用いられる。適切な組織のタイプが、欠損したＣＴ又はＭＲ画像あるいは減衰マップの欠損した領域を埋めるために用いられる。補正された減衰マップが、それから患者又は関心領域の減衰補正ＰＥＴ画像を生成するために用いられる。
【０００７】
米国特許出願第１３／１１３,７１４号は、その全体が参照することによって本願に組み込まれるが、被写体にＸ線を照射するエミッタ及びこのＸ線を受けるレシーバを備えた撮影装置を使用するＸ線撮影システム及び方法を開示している。制御回路はエミッタを制御し、被写体のＸ線画像を生成するためにレシーバが受け取ったＸ線を処理する。この制御回路は、被写体のイニシャルビューを表示するためにディスプレイを制御する。被写体のイニシャルビューの表示は、ユーザによって修正可能である。撮影装置は、このユーザによるイニシャルビューの表示の修正に基づいて、被写体のＸ線位置付け画像を生成するために制御される。ディスプレイは、この位置付け画像を表示するために制御される。位置付け画像の表示はユーザが修正することができ、撮影装置は、ユーザによるこの位置付け画像の表示の修正に基づいて、被写体のＸ線画像を生成するために制御される。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
簡単な開示
Ｘ線撮影システムの典型的な実施態様は、少なくとも部分的にＸ線を吸収する被写体をＸ線投影するＸ線エミッタを有している。Ｘ線レシーバは、Ｘ線エミッタからの吸収されなかったＸ線を受けるように構成され、吸収されずに受け取ったＸ線から被写体の投影画像を生成する。Ｘ線エミッタ及びＸ線レシーバの間にはフィルタが配置されている。このフィルタは、Ｘ線エミッタからのＸ線の少なくとも一部を吸収する少なくとも１つのフィルタリーフを有する。この少なくとも１つのフィルタリーフは、少なくとも全照射野（ｆｕｌｌ  ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  ｖｉｅｗ）及び限定照射野（ｌｉｍｉｔｅｄ  ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  ｖｉｅｗ）で被写体に当てるＸ線の強度（ａｍｏｕｎｔ  ｏｆ  Ｘ−ｒａｙ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）を調整できるように調節可能である。Ｘ線レシーバにはプロセッサが接続されている。このプロセッサは、コンピュータ可読媒体に保存されているコンピュータ可読コードを実行し、このコンピュータ可読コードの実行によりＸ線レシーバからの投影画像を処理する。このプロセッサは、全照射野の投影画像に基づいて三次元画像を再構成する。このプロセッサは、全照射野の投影画像に基づいて再構成された三次元画像内で限定照射野の位置を決める。このプロセッサは、再構成された三次元画像から少なくとも１つの補正パラメータ（ｃｏｒｒｅｃｔｉｖｅ  ｐａｒａｍｅｔｅｒ）を特定する。このプロセッサは、少なくとも１つの補正パラメータを用いて限定照射野に基づき三次元の画像を再構成する。
【０００９】
Ｘ線撮影方法ではＸ線エミッタからＸ線投影を行う。全照射野内に限定照射野を定めるために、照射されたＸ線の少なくとも一部を吸収する少なくとも１つのフィルタリーフによってこのＸ線は濾波される。Ｘ線の強度は全照射野の少なくとも１つの減衰部分で減衰する。これらのＸ線は限定照射野及び全照射野から複数の投影画像を得るためにＸ線レシーバで受け取られる。プロセッサは全照射野からの投影画像に基づいて三次元画像を再構成する。このプロセッサは再構成された三次元画像内で限定照射野の位置を決める。このプロセッサは位置決めされた限定照射野から少なくとも１つの補正パラメータを定義する。このプロセッサは限定照射野からの投影画像及び少なくとも１つの補正パラメータに基づいて三次元の画像を再構成する。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は典型的なＸ線撮影装置の斜視図である。
【００１１】
【図２】図２はＸ線撮影システムの典型的な実施形態の概略図である。
【００１２】
【図３】図３はＸ線撮影方法の典型的な実施形態を示すフローチャートである。
【００１３】
詳細な開示
本願では、簡潔さ、明瞭さ及び理解のしやすさを図るために特定の用語が使われている。この種の用語は、説明目的のためにのみ使われ、広く解釈されることが意図されているため、従来技術から必要となる限定を超えた不必要な限定の意味がそこに含まれているわけではない。本願で記載されている種々のシステム及び方法は、単独で用いることも他のシステム及び方法と組み合わせて用いることもできる。さまざまな均等物、代替物及び改良物の採用は添付の請求の範囲内で可能である。「〜手段」又は「〜ステップ」との語がそれぞれ明確に限定的に記載されている場合に限り、添付の請求の範囲で米国特許法§１１２（ｆ）によるそれぞれの限定の解釈が行われることが意図されている。
【００１４】
図１は、被写体、典型的には歯科又は内科の患者のＸ線画像を得るための典型的なＸ線撮影装置を示している。図示の特定の例では、撮影装置１０は、人間の頭蓋骨の口腔顎顔面複合体（ｄｅｎｔｏｍａｘｉｌｌｏｆａｃｉａｌ  ｃｏｍｐｌｅｘ）の３Ｄ画像化を行うように構成されているが、患者の人体の他の部分を撮影するための他の構成の装置も本願発明のコンセプトを用いて採用できる。Ｘ線撮影装置１０は、オプションで、パノラマ撮影（標準、小児科、オルソゾーン、ワイドアーチ、直交及び／又はその他）、頭部規格撮影（小児セファロ側面投影、セファロ側面投影、セファロ後前位及び／又はその他）及び／又は３Ｄ撮影を含む異なる種類の撮影法を行うように構成することができるが、これらに限定はされない。図１は本願発明のコンセプトの下で使用するためのＸ線撮影装置のほんの一例を示しているにすぎない。コンピュータ断層撮影（ＣＴ）や透視撮影などを行うＸ線撮影装置の他の例も代わりに採用することができる。本願発明で開示された技術及び装置はまた、医学画像及び医学画像診断法の他の形態と関連して用いることもできるので、歯科撮影は典型的な用途にすぎないと認識されたい。
【００１５】
撮影装置１０は、支柱１４に移動可能に支持されているハウジング１２を備えている。ハウジング１２は、支柱１４に沿って延びる軌道１６に沿ってハウジング１２を上下垂直に動かすように構成されている公知のガイドモータ（図示せず）を介して、上下垂直方向Ｖに移動することができる。ハウジング１２は、支柱１４上に配置されたほぼ垂直に延びるガイド部１８と、このガイド部１８からほぼ水平に延びる水平状支持部（ｇｅｎｅｒａｌｌｙ  ｈｏｒｉｚｏｎｔａｌｌｙ  ｅｘｔｅｎｄｉｎｇ  ｓｕｐｐｏｒｔ  ｓｅｃｔｉｏｎ）２０を有している。支持部２０は回転部２２を支持し、この回転部２２は、固定されている支持部２０に対し、水平面Ｈに沿って回転可能である。支持部２０及び／又は回転部２２は回転部２２を回転させるように構成された公知のガイドモータ（図示せず）を有することができる。別の実施形態では、撮影装置１０は、支柱１４で支持する代わりに、又は支柱１４で支持するのに加え、支持構造（図示せず）、典型的には壁に取り付けることができる。
【００１６】
Ｘ線エミッタハウジング２４とＸ線レシーバハウジング２６は回転部２２の一端と他端に配置され、それぞれが回転部２２からほぼ垂直下方に延びている。エミッタハウジング２４は、図示はしていないが、概略的に符号２８位置でエミッタを有し、このエミッタをエミッタハウジング２４内で支持している。図示はしていないが、概略的に符号３０位置でＸ線レシーバハウジング２６内に支持されているＸ線レシーバに、撮影される被写体（例えば患者）を通ってＸ線を照射するようにこのＸ線エミッタは配置されている。患者位置付けハウジング３２は、ガイド部１８から延びていて、対向するＸ線エミッタ２８とＸ線レシーバ３０の間に患者の頭部（図示せず）を位置させるための顎サポート３４を有している。ヘッドサポート３６は、水平支持部２０から回転部２２を通って延びている。顎サポート３４及びヘッドサポート３６は必須ではなく、代わりの方法で患者の位置付けを行うことができる。撮影装置１０は具体的には、本願で開示されている。画像表示を行うためのグラフィカルディスプレイ３８をさらに備えている。さらなる実施形態では、グラフィカルディスプレイ３８は、撮影装置１０に対するユーザ入力又は制御コマンドを受け付ける入力装置としてさらに作動するタッチセンサー式ディスプレイであってもよい。
【００１７】
図２はＸ線撮影システム４０の典型的な実施形態の概略図である。すでに簡単に説明したように、Ｘ線撮影システム４０は、Ｘ線エミッタ４２及びＸ線レシーバ４４を備えている。Ｘ線レシーバ４４は、Ｘ線エミッタ４２及びＸ線レシーバ４４の間に被写体、典型的には患者頭部Ｐを入れるために、Ｘ線エミッタ４２から間隔を空けて配置されている。Ｘ線エミッタ４２からＸ線レシーバ４４にこれらの間にある被写体Ｐを通過するようにＸ線ビーム４６が照射される。この実施形態ではビーム４６はコーンビームであるが、これは限定的ではなく、当業者なら認識するような例えば扇状ビーム、直線状ビーム又はその他の形状のビームを使用する別の実施形態もあり得ることを認識されたい。
【００１８】
作動時には、Ｘ線エミッタ４２はＸ線レシーバ４４の方向にビーム４６を照射する。このＸ線は患者頭部Ｐを通過するが、患者頭部Ｐの解剖学的構造（ａｎａｔｏｍｉｃａｌ  ｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ）は様々な量のＸ線を吸収する。患者Ｐを通過した後に、減衰したＸ線はＸ線レシーバ４４で吸収され、受け取ったＸ線の強度パターンは吸収されなかったＸ線を表すデジタル化された出力にＸ線レシーバ４４で変換される。Ｘ線レシーバ４４はプロセッサ４８へこの出力を提供する。Ｘ線エミッタ４２からのＸ線のビームのシングルエミッション（ｓｉｎｇｌｅ  ｅｍｉｓｓｉｏｎ）に対応するＸ線レシーバ４４からのデジタル化された出力の集合体（ｃｏｌｌｅｃｔｉｏｎ）を、被写体Ｐ、典型的には患者頭部の投影画像と称することができる。ここでは、投影画像は、検出されたＸ線束を対応する画素に関連付けるマトリックスエレメント（ｍａｔｒｉｘ  ｅｌｅｍｅｎｔｓ）それぞれを表す二次元アレー又はデータマトリックス（ｍａｔｒｉｘ  ｏｆ  ｄａｔａ）で示される。実施形態によっては、保存又は伝送を使用するときに、データを一次元のシーケンスとして伝送又は保存することができると理解されたい。すでに簡単に説明しているが、特定の実施形態では、Ｘ線エミッタ４２及びＸ線レシーバ４４は互いに対応した状態で保持され、撮影される被写体Ｐの周囲を、典型的には回転軸を中心に回転する。一実施形態では、この回転軸は撮影される被写体Ｐの中心と一致している。図２に示された実施形態では、回転軸は患者頭部Ｐ内の特定の関心対象の解剖学的構造（ｐａｒｔｉｃｕｌａｒ  ａｎａｔｏｍｉｃａｌ  ｆｅａｔｕｒｅ  ｏｆ  ｉｎｔｅｒｅｓｔ）５０と一致している。なお、さらなる実施形態では、回転軸は変化させることができてもよく、一例では、円形その他の軌道に沿って移動させることができる。当業者によって認識されるように、回転軸について他の技術や配置も利用することができる。
【００１９】
プロセッサ４８はＸ線レシーバ４４から投影画像データを受け取り、コンピュータ可読媒体５２に保存されているコンピュータ可読コードを実行する。プロセッサ４８によってコンピュータ可読コードが実行されることにより、本願でさらに詳細に開示されるように、プロセッサはデータ処理及び制御機能を実行する。これには、本願でさらに詳細に開示されるＸ線撮影方法の実施形態の実行が含まれる。プロセッサ４８によって実行される処理及び機能の例として、プロセッサ４８は受け取った投影画像から３Ｄ画像を再構成するが、その他の例もある。本願で用いられる再構成は、本願でさらに詳細に説明される投影画像、修正された投影画像及び／又は他の追加的なデータから３Ｄデータを生成する画像処理アルゴリズムを適用することを意味する。プロセッサ４８はさらにグラフィックディスプレイ５４に接続されている。プロセッサ４８は、具体的には２Ｄ又は３ＤのＸ線画像であり得るＸ線画像データを表示するような方法でディスプレイ５４を作動させることができる。典型的な実施形態では、すでに述べたように、ディスプレイ５４はまた、タッチセンサー制御（ｔｏｕｃｈ  ｓｅｎｓｉｔｉｖｅ  ｃｏｎｔｒｏｌｓ）を含むことができる。例えば、ディスプレイ５４は、臨床医又は技術者が制御パラメータ又はコマンドを入力するためのユーザ入力装置としても機能することができる。図示はしないが、さらなる実施形態では、このような目的のために別個のユーザ入力装置を用いることができる。プロセッサ４８はＸ線エミッタ４２に通信可能に接続され、Ｘ線エミッタ４２に操作及び制御信号を出力する。この操作及び制御には、照射されるＸ線ビーム４６のタイミング及び強度に関する制御が含まれるが、その他の制御も含まれる場合がある。
【００２０】
図２に示されたＸ線撮影システム４０の実施形態は単一のプロセッサ４８を示しているが、別の実施形態では、本願で記載されているような機能及び動作を実行するために、２つ以上のプロセッサをともに連携させて用いることができると認識されたい。したがって、本願で用いられているプロセッサという用語はこのようなマルチプロセッサシステムも含んで解釈しなければならない。
【００２１】
Ｘ線撮影システム４０はフィルタ５６をさらに備えている。フィルタ５６は少なくとも１つのフィルタリーフ５８を有する。図２に示された典型的な実施形態では、フィルタ５６は複数のフィルタリーフ５８を有しているが、フィルタリーフ５８を複数とするのは選択的であり必須ではない。それぞれのフィルタリーフ５８はＸ線吸収材料、典型的には鉛、アルミニウム、銅又はタングステンで形成される。具体的には、少なくとも１つのフィルタリーフ５８は、少なくとも部分的にビーム４６に到達するように位置を調節可能である。１つ以上のフィルタリーフ５８を通過するビーム４６の部分がフィルタリーフ５８の材料によって減衰されることとなる。このようにしてフィルタ５６は、例えば、ビーム４６が（１）フィルタ５６のフィルタリーフ５８のいずれによっても減衰されずに撮影すべき被写体ＰにＸ線が到達する限定照射野のビーム部６０と(２)撮影すべき被写体ＰをＸ線強度が弱められて照射する少なくとも１つの減衰されたビーム部６２を含むように、ビーム４６を修正する。こうして、ビーム４６の全照射野６４は、限定照射野ビーム部６０及び少なくとも１つの減衰されたビーム部６２の両方を含むこととなる。図示した実施形態では、全照射野６４は限定照射野ビーム部６０及び２つの減衰ビーム部６２を含んでいる。図示した実施形態では減衰しているビーム４６の部分がほぼ横方向に広がるように示されているが、他の実施形態では垂直方向で又は両方向でビーム４６を減衰させることができる。
【００２２】
図示はされていないが、図２の典型的な実施形態ではまた、Ｘ線エミッタ４２及びフィルタ５６の間に位置するコリメータを備えることができる。コリメータは、照射されたＸ線をビーム４６に形成するために、Ｘ線エミッタ４２から照射されたＸ線を部分的に遮断（ｂｌｏｃｋｓ）する。典型的な別の実施形態では、十分な数のフィルタリーフ５８が、例えばビーム４６の部分を完全に遮断するようにビーム４６に衝突することができるという点で、フィルタ５６もまた、コリメータとして機能するということを認識されたい。
【００２３】
典型的な実施形態では、全照射野の直径は３０ｍｍから１８０ｍｍの範囲とすることができるが、他の例もあり得る。特定の実施形態では、全照射野は撮影される被写体又は被写体部分Ｐの最大直径より大きいことが好ましい。ここでは、例えば、撮影される被写体又は被写体部分Ｐを中心としてさまざまな角度からの投影画像が得られるが、このような投影画像は撮影される被写体又は被写体部分全体Ｐの大きさをキャプチャ（ｃａｐｔｕｒｅ）する。例えば実施形態によっては、限定照射野は、関心対象の特定の解剖学的構造に範囲を合わせる（ｆｏｃｕｓ  ｉｎ  ｏｎ）ために、かなり狭められた照射野を示す３０ｍｍ乃至１３０ｍｍの直径を有することができるが、その他の形態も可能である。同様に、実施形態によっては、限定照射野の直径は、関心対象の解剖学的構造の最大直径と少なくとも同じ又は若干大きいことが好ましく、ここでは、例えば、関心対象の解剖学的構造全体が限定照射野の投影画像内にキャプチャされる。
【００２４】
実施形態によっては、プロセッサ４８はフィルタ５６を作動させるためにフィルタ５６に制御信号を送信する。例えば、限定照射野ビーム部６０の大きさの調整又はビーム４６の減衰部分６２でのＸ線の減衰量の調整、あるいはこの両方を行うために１つ以上のコリメータリーフ５８の位置を調節する。一実施形態では、複数のフィルタリーフ５８が設けられ、それぞれのリーフ５８は既知のＸ線吸収特性を有している。例えば、フィルタはビーム４６の両側に１つずつフィルタリーフ５８を有することができるが、単一のフィルタリーフ５８だけを有することもできる。それぞれのフィルタリーフ５８の既知のＸ線吸収特性はフィルタリーフの物理的特性に依拠させることができる。例えば、フィルタリーフの特性の例を２つ挙げると材料又は厚みであるが、他の特性もあり得る。典型的な実施形態では、フィルタリーフは、中実構造のフィルタリーフと比較するとＸ線吸収特性を減らす１つ以上の穴又は穿孔を有することができる。ある典型的な実施形態では、フィルタリーフそれぞれは同じＸ線吸収特性を有しているが、他の典型的な実施形態では、フィルタリーフそれぞれは異なるＸ線吸収特性を有している。
【００２５】
Ｘ線エミッタ４２から照射されるＸ線ビームの強度に基づく目標の減衰を達成するために、フィルタ５６を作動させて適当な数のフィルタリーフ５８をＸ線ビーム４６に到達するように位置させることができる。実施形態によっては、撮影システムは少なくとも１つのフィルタリーフ５８によるＸ線の実際の減衰をマッピング（ｍａｐ）する較正処理を実行することができる。照射されたＸ線のパワー又は強度における自然のばらつき（ｎａｔｕｒａｌ  ｖａｒｉａｔｉｏｎ）は、フィルタリーフ５８の自然のばらつき、不純物及び製造公差と同様に、減衰された部分での実際のＸ線強度の若干のばらつき（ｖａｒｉａｎｃｅ）を生じることがあり得る。したがって、図３に関して次に詳述するが、マッピング又は較正によって、出荷時の想定より正確なＸ線強度を表示させることができる。
【００２６】
臨床画像処理では、患者に照射されるＸ線量を制限することが望ましいが、一方で、高画質の医用画像を得るためには十分なＸ線強度を使用が必要となる。これを達成する従来の一方法は、関心対象の特定の解剖学的構造５０が、撮影される被写体全体Ｐ、典型的には患者の頭部より小さい場合、Ｘ線ビームの照射野を関心対象の解剖学的構造を撮影するのに必要なだけの大きさに制限するために従来のコリメータを用いるというものであった。しかしながら、発明者は、関心対象の解剖学的構造５０の周囲の解剖学的構造に関して与えられる情報が不十分で、その結果、３Ｄ画像再構成の質が悪く、再構成された３Ｄ画像でアーチファクトの発生率が高くなるといった３Ｄ画像再構成での問題がこの方法では生じることを発見した。したがって、本願で開示するシステム及び方法は、関心対象の特定の解剖学的構造５０周辺のさらなる状況情報（ｃｏｎｔｅｘｔ  ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ）を提供する一方、患者に照射するＸ線量を制限するものである。具体的には、本願で開示する新規な画像処理技術は、限定照射野ビーム部６０の外側のＸ線ビーム４６の部分を完全に遮断しないで減衰させるために、フィルタ５６のフィルタリーフ５８の制御調節と組み合わされる。この減衰したＸ線量によって生成された投影画像により、関心対象の解剖学的構造に特に的を絞って狭められた限定照射野ビーム部６０からの投影画像の３Ｄ画像再構成を改善するような適切な調節を行うためのコンテクスト（ｃｏｎｔｅｘｔ）が提供される。
【００２７】
アーチファクト原因物（ａｒｔｉｆａｃｔ−ｃａｕｓｉｎｇ  ｏｂｊｅｃｔｓ）が減衰した部分で現れる場合でも、これらは特定することができ、そして、関心領域（ＲＯＩ）は残留したアーチファクトを取り除くために補正されることができる。例えば、歯科用インプラントその他のアーチファクト原因物は、Ｘ線量の減衰にもかかわらず、限定照射野の外側の投影画像で識別可能である。これらのアーチファクト原因物の識別は、画質を改善するために又は限定照射野からの投影画像の３Ｄ画像再構成からこれらのアーチファクト原因物の影響を取り除くために用いることができる。一実施例では、限定照射野の外側の投影画像が限定照射野の投影画像を用いて正規化されるが、これは必須のことではない。この正規化された画像から全照射野の再構成を実行することができる。関心対象の被写体のエッジのいくつか又は全てが限定照射野内になく、むしろ限定照射野の外側の減衰された部分にあったとしても、全照射野の再構成内で、関心対象の被写体（例えば患者の頭部）を特定することができる。一実施形態では、空間／非空間エッジは減衰した部分の範囲内でもまだすぐに識別できるので、再構成された画像を空間部分及び非空間部分（例えば被写体）に分けることによって、この関心対象の被写体の特定を実行することができるが、これは必須のことではない。したがって、再構成された全照射野の画像から、被写体の形状及び／又は大きさを識別し、関心対象の被写体全体に対する限定照射野の位置を決めることができるという実施形態が可能となる。この情報は本願でさらに詳細に説明する他の情報とともに、例えば、再構成されたボリューム（ｖｏｌｕｍｅ）の質を改善するために使うことができる。なお、さらなる典型的な実施形態では、関心対象の被写体の既知の減衰を用いて再構成を較正することにより再構成されたボリュームの質を改善することができる。
【００２８】
限定照射野の再構成は、不統一な密度分布（ｎｏｎ−ｕｎｉｆｏｒｍ ｄｅｎｓｉｔｙ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）を生じやすく、また、限定照射野の外側に位置する高密度の腫瘤（ｈｉｇｈ  ｄｅｎｓｉｔｙ  ｍａｓｓ）によって密度値が増加しやすい。不統一な密度分布の一例として、頭部サイズの被写体から偏心照射野の投影画像を取得しての再構成では、密度が均一（ｗｉｔｈ  ｕｎｉｆｏｒｍ  ｄｅｎｓｉｔｙ）であっても結果的に不均一な密度（ｗｉｔｈ  ｎｏｎ−ｕｎｉｆｏｒｍ  ｄｅｎｓｉｔｙ）の再構成画像となる。この例のアーチファクトは不統一な密度分布である。投影画像に現れた高密度の腫瘤が限定照射野の内側にあるか又は外側にあるかを確定できない投影画像からの再構成によってこの不統一（ｎｏｎ−ｕｎｉｆｏｒｍｉｔｙ）は生じる。同様に、高密度の腫瘤が限定照射野の外側に位置するときに、これが限定照射野再構成内で誤って密度値を増加させる。限定照射野の外側の高密度の腫瘤がこの照射野から特定の方向に主に位置している場合、その方向の限定照射野の密度値は限定照射野の他の部分の密度値を超えて増加する。限定照射野が高密度の腫瘤の中央に位置する場合、結果として不統一のアーチファクトは最小となり、照射野全体の絶対密度値は上方にシフトする（例えば、どれだけかは不明だが）。したがって、関心対象の被写体内で限定照射野を位置付け、その限定照射野から再構成することによって、本願でさらに詳細に説明するように、限定照射野の内側又は外側に位置する密度が増した腫瘤の位置を判断でき限定照射野の再構成をこのようにして改善することができる。
【００２９】
図３は本発明の典型的な実施形態であるＸ線撮影方法１００を示すフローチャートである。この方法１００は単に一例として示されているだけであり、この方法１００で示されているより多い又は少ないステップを有する実施の形態も採用できるし、本願で開示されたのと同じ又は類似した機能を達成するかぎり、異なる順番でこうしたステップを実行することもできることに留意されたい。ステップ１０２では、少なくとも１つのフィルタリーフの位置が、Ｘ線ビームが減衰されない限定照射野部分の直径及びＸ線ビームが減衰される部分のＸ線の減衰程度の一方又は両方を定めるために調節される。実施形態によっては、フィルタの調節は必要なＸ線の強度を検討して行われるが、このＸ線の強度は撮影される被写体に基づいて選択することができる。適切な減衰を達成するために、例えばより多くの又はより少ないフィルタリーフが必要となる。
【００３０】
次にステップ１０４で、Ｘ線がＸ線レシーバの方向にＸ線エミッタから照射される。撮影される被写体Ｐ、典型的には患者の頭部がＸ線エミッタとＸ線レシーバの間で、Ｘ線投影路上に位置付けられる。Ｘ線は、扇状、直線状又はコーン状を含むさまざまなビーム形状のいずれかで照射することができるが、扇状、直線状又はコーン状に限定されるわけではなく、他のビーム形状も使用することができると理解されたい。本願の典型的な実施形態では、Ｘ線ビームはコーン形状である。Ｘ線がコーン状ビームで照射される実施形態では、ビーム及びＸ線レシーバの大きさは、撮影される被写体Ｐの最大直径より大きくなるよう選択することができ、このようにして、撮影される被写体Ｐをビーム内に完全にキャプチャする。Ｘ線撮影システムはＸ線ビームのパワー又は強度を制御することができ、このパワー又は強度は、具体的な撮影される被写体Ｐ又は撮影される被写体Ｐ内の関心対象の解剖学的構造に基づいて増減させることができる。
【００３１】
ステップ１０６では、少なくとも１つのフィルタリーフを有し、Ｘ線エミッタと撮影される被写体の間の位置にステップ１０２で配置されているフィルタによって、照射されたＸ線が濾波される。少なくとも１つのフィルタリーフは複数のフィルタリーフの場合もあり、Ｘ線ビームの一部に達してビームのこれらの部分を減衰し、（１）Ｘ線ビームが最大強度（ｆｕｌｌ  ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ）になる限定照射野、そして、(２)Ｘ線ビームが少なくとも１つのフィルタリーフによって部分的に吸収される少なくとも１つの減衰部分を定める。このようにコリメータは、（１）撮影される被写体Ｐ内で関心対象の解剖学的構造に焦点を合わせた限定照射野を定め、（２）この限定照射野の外側のＸ線強度を減らすように作動可能である。すでに開示したように、実施形態によってはフィルタで濾波する前にコリメータでＸ線ビームをコリメートする（ｃｏｌｌｉｍａｔｅｄ）。また、さらに別の典型的な実施形態で、例えばＸ線ビームの部分を完全に吸収するために十分なフィルタリーフをＸ線ビームに当てる場合は、フィルタもコリメータとして機能することとなる。
【００３２】
Ｘ線ビームはここでは最大強度のＸ線の限定照射野ビーム部分と、少なくとも１つの減衰されたビーム部分の両方を有しているが、撮影される被写体Ｐを通過し、ステップ１０８で投影画像を得るためにＸ線レシーバで受け取られる。一般的には、センサが飽和状態となるまで、得られた画像の信号対ノイズ比（ＳＮＲ）はＸ線の強度に関係する。したがって、Ｘ線が最大強度である限定照射野で撮影された関心対象の解剖学的構造は、一般的には投影画像でより高いＳＮＲを有することになり、一方、撮影される被写体の減衰したＸ線が当たった部分のＳＮＲはより低いことになる。本願で開示された実施形態では、撮影される被写体Ｐに対して複数の角度から撮った投影画像を得るために、撮影される被写体の周りでＸ線エミッタとＸ線レシーバを徐々に回転させ、ステップ１０４、１０６及び１０８を繰り返すことにより複数の投影画像を得るようにしていることを理解されたい。
【００３３】
上記したように、最大強度のＸ線を受け取る撮影される被写体Ｐの部分は、減衰したＸ線を受け取る撮影される被写体の部分よりも、高い強度測定値及び高いＳＮＲの両方を有することになる。したがって、ステップ１１０では、投影画像のこれらの部分の間の画質及び画像強度の違いを調整するために得られた投影画像が正規化される。一実施形態では、正規化はシステムの較正段階でキャプチャされるテスト画像に基づいて実行される。システムの較正の間に撮られたテスト画像は、コリメータで減衰された後のＸ線の強度及び分布についての情報、そして、投影画像の個々の画素値に対する減衰の影響についての情報を提供する。したがって、ステップ１１０の正規化処理では、システム較正の間にマッピングされた（ｍａｐｐｅｄ）減衰に基づいて投影画像の個々の画素値を正規化することができる。この結果、それぞれが関心対象である特定の解剖学的構成５０だけでなく、関心対象の構成５０の周囲の領域を含み、任意で（必須ではない）被写体Ｐ全体も含んでいる１組の２Ｄ投影画像が得られる。それぞれの投影画像は、例えば、投影画像全体が均一なＸ線放射線量で生成されたのと同じようにして、（後述するように）３Ｄ再構成アルゴリズムによって処理することができる。関心対象の構成５０の外側の領域を表しているそれぞれの投影画像の正規化された部分は、これらの領域の線量が減少しているために、ノイズは増加しがちであるが（すなわち、ＳＮＲは低下する）、これらの品質は、トランケーションアーチファクト、オブジェクトベースのアーチファクト、及び関心対象の構成５０の３Ｄ再構成の際に場合によって出現する可能性がある他のアーチファクトを減少させるのに十分に、一方、これらの投影画像のＳＮＲの高い部分によって、高いＳＮＲでの関心対象の構成の３Ｄ再構成を可能にする。
【００３４】
ステップ １１２では、正規化された投影画像から３Ｄ画像が再構成される。この３Ｄ再構成処理では、撮影された被写体Ｐは、Ｘ線ビームの限定照射野及び減衰された部分の両方で得られた投影画像データを使用して再構成される。この３Ｄ画像再構成は、当業者によって認識されるようなさまざまな技術及びアルゴリズムを使用して実行することができる。
【００３５】
ステップ１１４では、撮影対象の被写体Ｐの大きさが特定される。関心対象の解剖学的構造は典型的には撮影対象の被写体Ｐの内部にあるので、撮影対象の被写体Ｐの外側又は端縁はＸ線ビームの減衰した部分によって投影される。減衰したＸ線は、撮影対象の被写体Ｐのこれらの部分の再構成の詳細及び／又は質を制限するが、この低下した画質でも、撮影対象の被写体Ｐの外側エッジは投影画像の被写体と空間の固有のコントラストにより識別することができる。被写体の大きさ及びエッジが特定されると、関心対象の解剖学的構造の周りの限定照射野が特定され、より大きく定められている撮影対象の被写体（ｉｍａｇｅ  ｏｂｊｅｃｔ）内に位置付けることができる。実施形態によっては、撮影対象の被写体の周りの照射野は３０ｍｍから１８０ｍｍの間であり、一方、限定照射野の直径は３０ｍｍから１３０ｍｍの間であり、限定照射野は全照射野より小さくなる。しかし、本発明はこれに限定されない。
【００３６】
この代わりに又はこれに加えて、１つ以上のアーチファクト原因物は限定照射野の外側の３Ｄ再構成で特定することができる。アーチファクト原因物の特定は、本願で開示されるように、限定照射野の再構成の質を改善するために利用できる。上記したように、これらの原因物は限定照射野再構成における密度分布でアーチファクトを発生させる、より密度が高い原因物であり得る。アーチファクト原因物が限定照射野の外側にある腫瘤である実施形態では、腫瘤の特定は、限定照射野再構成の密度の誤った増加を判断するために用いることができる。
【００３７】
より大きく定められた撮影対象の被写体Ｐ内で限定照射野が特定されると、撮影された被写体内の限定照射野の位置に関するこの追加的な情報が、限定照射野からの投影画像の３Ｄ再構成で使用するための少なくとも１つの補正パラメータを定めるために、ステップ１１６で使われる。例えば、少なくとも１つの補正パラメータは、限定照射野の外側の解剖学的構造の局所的腫瘤分布（ｌｏｃａｌ  ｍａｓｓ  ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ）及び／又は撮影された被写体内の限定照射野の相対的な位置及び大きさに関する位置情報を含むことができる。少なくとも１つの補正パラメータは、全被写体（ｆｕｌｌ  ｏｂｊｅｃｔｓ）の推定され当てはめられた及び／又は一般化された情報で不完全な情報を補うことによって、限定照射野の再構成された画像から不統一な密度分布を無くすことができる関数又は値とすることができる。一実施形態では、補正パラメータは一次関数で典型的には三次元平面の関数とすることができる。この種の補正パラメータは、再構成された画像の全体的な密度分布を改善するために、密度分布に適用され又は密度分布を入れ替える。補正パラメータは、他の実施形態では、シミュレーションによって経験的に又は分析的に生成することができる。
【００３８】
本願で開示された実施形態では、被写体（ｏｂｊｅｃｔ）が限定照射野の外側に及んでいる場合、その被写体の大きさ（ｆｕｌｌ  ｓｉｚｅ）（例えば横の大きさ）に関する情報を推定する。例を挙げると、１）２つの再構成ソリューションによって被写体の大きさを第１の再構成されたボリューム画像から推定したり、２）被写体の大きさを位置形状の既知の投影画像を使用して投影画像から直接推定することによってこの追加的な情報を得るが、その他の例もあり得る。
【００３９】
２つの再構成ステップを行う実施形態では、第１の再構成の前に、投影画像が空間構成要素（減衰なし）及び対象物構成要素（例えば投影画像データの残りの部分）の２つの構成要素の投影画像に修正されて分割される。次に、分割された投影画像から修正投影画像が生成される。修正投影画像は、空間構成要素及び被写体構成要素のうちの１つからのみの画像データで構成される。一実施形態によっては、被写体構成要素はさらに均一な減衰で表される。被写体（例えば頭部）の大きさの情報は、修正投影画像の再構成から推定される。第２の再構成では、被写体の大きさの情報が、限定照射野投影画像から得られる不完全な情報を補うために用いられる。
【００４０】
被写体の大きさが投影画像から直接推定される実施形態では、被写体のエッジ（例えば皮膚と空間の境界）はしばしば投影画像の端の近くあたりに見える。投影画像の減衰した部分であっても、投影画像から皮膚・空間の端は識別することができる。皮膚と空間の境界を識別することによって、この実施形態では、限定照射野の外に存在する被写体（ｏｂｊｅｃｔ）の量を直接決定する。
【００４１】
被写体の大きさの実寸情報が推定されると、典型的にはすでに述べた２つの実施形態のうちの１つで、この情報が、例えば人間の医療及び３Ｄ歯科用途の画像の再構成を改善するために用いることができる。これらの再構成は、頭部の平均密度が概略的に水と同じであるとさらに仮定することによって改善することができる。限定照射野の外側にある被写体の部分の密度は、水の密度又は適用時に予め定められているかユーザによって選択された他の密度と仮定することができる。すでに述べたように、少なくとも１つの補正パラメータは、投影画像に、典型的には被写体の減衰を示す投影画像の強度に適用することができる。
【００４２】
限定照射野投影画像に対する投影画像のトランケーション（ｔｒｕｎｃａｔｉｏｎ）がない理想的な状態では、投影画像に現れた全体的な減衰が走査角度から独立している。この理想的な状態は、被写体全体がすべての投影画像で完全に見える場合にのみ成り立つ。限定照射野投影画像が使われるときに、被写体の大きさが典型的にはすでに説明した方法の１つで決定された場合、投影画像に、一般化された密度で、被写体全体の欠損部分を外挿により加えることによって理想的な状態に近いものとすることができる。投影画像の近似した欠損部分からの投影画像の外挿により、被写体全体の投影画像の全体的な減衰が、投影画像間で同じになるように正規化され、投影角度から独立したものとなる。一実施形態では、外挿された減衰は、走査角度ごとの全減衰を一定に保つことによって、それぞれの投影画像内で再分布される。限定照射野の外側の被写体の部分からの値の再分布は、均一でなく、可能な限り最初の完全な被写体に近いものとすることができる。限定はされないがある実施形態では、撮影された被写体の左側だけに欠損がある場合、再分布が主に限定照射野投影画像の左側に行われる（ｓｈａｒｅｄ）。
【００４３】
それぞれの投影画像は、撮影されている被写体の三次元の区域（ｓｅｃｔｉｏｎ）を通過しているＸ線の二次元的表現であるので、限定照射野の投影画像は限定照射野ボリューム（ｌｉｍｉｔｅｄ  ｆｉｅｌｄ  ｏｆ  ｖｉｅｗ  ｖｏｌｕｍｅ）の外側の何らかの情報（ｓｏｍｅ  ｄｅｔａｉｌｓ）を含んでいる。加えて、少なくとも１つの定義済みの補正パラメータは、撮影された被写体内の関心対象の解剖学的構造の位置に関する情報を含むことができる。これにより限定照射野投影画像の３Ｄ再構成のコンテクストが得られ、限定照射野投影画像内に認められる限定照射野ボリュームの外側からその画像情報を識別するのに役立つ。すでに述べたように、撮影された被写体内に関心対象の解剖学的構造を位置付けることによって、密度が増している腫瘤の位置に関する情報が得られる。これらの腫瘤が限定照射野再構成の中か外かを判断することによって、不統一な密度分布又は誤って増加した密度値のアーチファクトを識別し、修正することができる。例えば、限定照射野の外側で密度が増した腫瘤の位置を特定することによって、被写体全体の全密度分布がより正確にわかり、そして、限定照射野投影画像内の密度分布をこの情報を反映するように修正することができる。さらなる実施形態では、少なくとも１つの補正パラメータは再構成のアーチファクト原因物に基づいている。補正パラメータは、限定照射野の再構成で生じる、このアーチファクト原因物の影響を減らしたり無くしたりするために用いることができる。例えば、すでに述べたように、識別された不統一な密度分布は、投影画像全体に適用される密度値又は関数を用いて再構成の密度分布を平坦化することによって修正することができる。さらに、限定照射野の外側の腫瘤の位置に基づいて再構成で誤って増加密度が分布した場合には、限定照射野内の密度分布を全被写体の密度分布を維持するために下方に修正することができる。
【００４４】
少なくとも１つの補正パラメータは、結果的により高い信号品質になるＸ線ビームの最大強度部分を使用して得られた投影画像の限定照射野部分から３Ｄ画像を再構成するためにステップ１１８で使われる。すでに述べたように、不統一な密度分布は、限定照射野再構成の密度分布を平坦化するために補正パラメータで修正することができる。限定照射野再構成ではまた、密度値の判定が不正確になりやすいが、それもまた、一種のアーチファクトであるとみなすことができる。一例では、医師又は臨床医は、再構成から少なくとも１つの組織の真の密度の判断（例えば骨が硬いか柔らかいかなどの判断、又は、再構成された密度及び実際の密度との誤差量の決定）をできなくなるかもしれない。典型的な実施形態では、補正パラメータは予想される密度をシミュレーションするために用いてもよい。例えば、撮影される被写体全体のシミュレーション及び被写体全体の密度分布によって、特定の解剖学的対象の予想される密度又は被写体全体の予想される密度分布の評価を生み出すことができる。このシミュレーションからの密度値は再構成された密度値の誤差を減少させるために用いてもよい。実施形態によっては、少なくとも１つの補正パラメータの展開には、限定照射野内の被写体の密度及び密度分布を推定するような使用を含むことができる。推定が精巧で詳細になるにつれて、その結果生成される補正パラメータによって限定照射野再構成をさらに改善することができる。投影画像の限定照射野部分を再構成した３Ｄ画像は、グラフィカルディスプレイに表示させることができ、あるいはユーザが後にアクセスするためにコンピュータ可読媒体に保存することができる。
【００４５】
本願で開示されたシステム及び／又は方法の実施形態は、通常の全照射野撮影又は限定照射野撮影を提供することができるＸ線撮影装置に関連して利用することができる。典型的には、全照射野撮影は、Ｘ線ビームの外側となるように前記少なくとも１つのコリメータリーフを調節することによって、例えば、Ｘ線ビームのどの部分も減衰されないようにして行うことができる。同様に、標準の限定照射野撮影は、複数のコリメータリーフを用いて行うことができ、例えば、Ｘ線ビームの減衰された部分では、Ｘ線のほとんど又はすべてが関連したコリメータリーフによって吸収され、こうして、Ｘ線ビームの限定照射野部分だけが撮影すべき被写体を通過して撮影を行う。
【００４６】
患者のＸ線被ばく量を制限したいということから、照射野直径を小さくすると、高品質の３Ｄ再構成を提供するために必要となる重要なコンテクスト情報が得られなくなるおそれがあることがわかってきた。したがって、本願で開示されたシステム及び方法による解決策では、撮影される解剖学的構造の大きさに厳密に調整することができる、３Ｄ再構成のための小径の限定照射野の使用によってＸ線を制限する一方、限定照射野投影画像の高品質な３Ｄ再構成を達成するのに必要なコンテクスト情報を得るために、典型的には撮影される被写体の周囲の領域又は周辺の領域には減衰されたＸ線が適用される。
【００４７】
本願では、最良の形態を含んで本願発明を開示し、また、当業者なら誰でも本願発明を実施し使用することができるような例を挙げている。本願発明の特許され得る範囲は特許請求の範囲によって定義されるが、当業者が想起する他の例を含むことができる。このような他の例は、特許請求の範囲の文言を逸脱しない構成要素を有する場合、あるいは特許請求の範囲の文言と実質的に異ならない均等の構成要素を有する場合、特許請求の範囲内であると意図されている。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【外国語明細書】
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