(57)【要約】  撮像システム（１００）は、ボア（１５０）を備えた回転ガントリ（２１２）と、回転ガントリによって支持され、ボアの周りを回転し、ボアの少なくとも一部を横断するX線放射線を放出するX線放射線源（１００）とを含む。 X線放射線源の反対側にある回転ガントリによって支持されている検出器アレイ（120）は、ボア内にある物体（110）を通過したX線を検出し、検リングされるデータ（320、322）に適合することにより、サイノグラム内の切り捨てられる物体（402）の一部を推定し、切り捨てられる物体の推定部分と生成される投影データに基づいて物体の画像（252）を再構成する。出されるX線を示す投影データを生成し 、投影データはサイノグラム（216、316、412）を含む。 プロセッサは、曲線（400）を、切り捨てられるビュー（314）のセットに隣接するサイノグラム内の物体の複数のビュー（324）からサンプリングされたデータ（320、322）に適合することにより、サイノグラム内の切り捨てられた物体（402）の一部を推定し、切り捨てられる物体の推定部分と生成される投影データに基づいて物体の画像（252）を再構成する。
2020531083.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像システムであって、
ボアを備えた回転ガントリと、
前記回転ガントリによって支持され、前記ボアの周りを回転し、前記ボアの少なくとも一部を横切るX線放射線を放出するように構成されるX線放射線源と、
前記回転ガントリによって支持され、前記X線放射線源の反対側に配置され、前記ボア内に位置される物体を通過したX線放射線を検出し、前記検出されるX線放射線を示す投影データを生成するように構成される検出器アレイであって、前記投影データはサイノグラムを含む、検出器アレイと、
プロセッサであって、
前記サイノグラム内の前記物体の切り捨てられるビューのセットに隣接する前記サイノグラム内の前記物体の複数のビューからサンプリングされるデータに曲線を適合することによって前記サイノグラム内で切り捨てられる前記物体の一部を推定し、
前記切り捨てられる物体の前記推定される部分及び前記生成される投影データに基づいて前記物体の画像を再構成する
ように構成される、プロセッサと
を有する、撮像システム。
【請求項２】
前記プロセッサは、前記物体の少なくとも１つのサンプリングされる縁を有するように前記複数のビューを決定するようにさらに構成され、前記少なくとも１つのサンプリングされる縁は検出器位置及び切り捨てられるビューの前記セットに隣接する前記物体の後縁及び前記物体の前縁から成るグループから選択される少なくとも1つのビュー識別子を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記プロセッサは、
第一の正弦曲線を前記物体の前記前縁に適合し、
第二の正弦曲線を前記物体の前記後縁に適合し、
前記第一の正弦曲線及び前記第二の正弦曲線の間で補間して前記曲線に適合する
ように更に構成される、請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記プロセッサは、
各々の前記適合曲線に従って、拡張視野内及び視野の外側に位置される切り捨てられるビューの各セット内の前記物体の各範囲を推定するように更に構成され、各回転位置で共通に検出される前記ボア内の領域は視野を規定し、少なくとも1つの回転位置で検出される前記視野を除く前記ボアの第二の領域は拡張視野を規定し、各回転位置における前記生成される投影データはビューを規定する、
請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記プロセッサは、
前記物体の切り捨てられるビューのセットを検出するように更に構成され、前記少なくとも１つのサンプリングされる縁は、前記物体の切り捨てられるビューの前記セットに隣接するビューのセットを有する、請求項２に記載のシステム。
【請求項６】
前記適合曲線は、前記ビューの関数として検出器位置を含み、前記適合曲線の前記検出器位置は仮想検出器の位置を含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記プロセッサは、
前記適合曲線に従って前記サイノグラムで切り捨てられる前記物体の前記推定部分に基づいて画像領域の座標系内で画像マスクを生成するように更に構成され、前記画像マスクは前記画像領域内の拡張視野及び視野内の前記物体の面積又は体積を表す、請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
撮像するための方法であって、
検出器アレイによって生成される物体のサイノグラムを受信するステップと、
前記サイノグラム内の前記物体の切り捨てられるビューのセットに隣接する前記サイノグラム内の前記物体の複数のビューからサンプリングされるデータに曲線を適合することによって前記サイノグラム内で切り捨てられる前記物体の一部を推定するステップと、
前記切り捨てられる物体の前記推定される部分及び前記サイノグラムに基づいて前記物体の画像を再構成するステップと
を有する、方法。
【請求項９】
前記物体の少なくとも１つのサンプリングされる縁を有するように前記複数のビューを決定するステップであって、前記少なくとも１つのサンプリングされる縁は検出器位置及び切り捨てられるビューの前記セットに隣接する前記物体の後縁及び前記物体の前縁から成るグループから選択される少なくとも1つのビュー識別子を有する、ステップ
を更に有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１０】
前記曲線を推定するステップは、
第一の正弦曲線を前記物体の前記前縁に適合するステップと、
第二の正弦曲線を前記物体の前記後縁に適合するステップと、
前記第一の正弦曲線及び前記第二の正弦曲線の間で補間するステップと
を有する、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記曲線を推定するステップは、
各々の前記適合曲線に従って、拡張視野内及び視野の外側に位置される切り捨てられるビューの各セット内の前記物体の各範囲を推定するステップであって、前記検出器アレイの各回転位置で共通に検出される撮像装置のボア内の領域及び前記ボアの周りの線源は視野を規定し、少なくとも1つの回転位置で検出される前記視野を除く前記ボアの第二の領域は拡張視野を規定し、各回転位置における前記生成される投影データはビューを規定する、ステップ
を有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１２】
前記物体の切り捨てられるビューの前記セットを検出するステップであって、前記少なくとも１つのサンプリングされる縁は、前記物体の切り捨てられるビューの前記セットに隣接するビューのセットを有する、ステップ
を更に有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１３】
前記適合曲線は前記ビューの関数としての検出器位置であり、前記適合曲線の前記検出器位置は仮想検出器の位置を含む、請求項８に記載の方法。
【請求項１４】
前記適合曲線に従って前記サイノグラムで切り捨てられる前記物体の前記推定部分に基づいて画像領域の座標系内で画像マスクを生成するステップであって、前記マスクは前記画像領域内の拡張視野及び視野内の前記物体の面積又は体積を表す、ステップ
を更に有する、請求項８に記載の方法。
【請求項１５】
検出器アレイによって生成される物体のサイノグラムを受信させ、
前記サイノグラム内の前記物体の切り捨てられるビューのセットに隣接する前記サイノグラム内の前記物体の複数のビューからサンプリングされるデータに曲線を適合することによって前記サイノグラム内で切り捨てられる前記物体の一部を推定させ、
前記切り捨てられる物体の前記推定される部分及び前記サイノグラムに基づいて前記物体の画像を再構成させる
ように一つ又はそれより多くのプロセッサを制御する命令を担持する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１６】
前記一つ又はそれより多くのプロセッサは、
前記物体の少なくとも１つのサンプリングされる縁を有するように前記複数のビューを決定するように更に制御され、前記少なくとも１つのサンプリングされる縁は検出器位置及び切り捨てられるビューの前記セットに隣接する前記物体の後縁及び前記物体の前縁から成るグループから選択される少なくとも1つのビュー識別子を有する、
請求項１５に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１７】
前記一つ又はそれより多くのプロセッサは、
第一の正弦曲線を前記物体の前記前縁に適合させ、
第二の正弦曲線を前記物体の前記後縁に適合させ、
前記第一の正弦曲線及び前記第二の正弦曲線の間で補間させる
ように更に制御される、請求項１６に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１８】
前記一つ又はそれより多くのプロセッサは、
前記適合曲線に従って前記サイノグラムで切り捨てられる前記物体の前記推定部分に基づいて画像領域の座標系内で画像マスクを生成するようにさらに制御され、前記画像マスクは前記画像領域内の拡張視野及び視野内の前記物体の面積又は体積を表す、
請求項１５に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１９】
前記一つ又はそれより多くのプロセッサは、
各々の前記適合曲線に従って、拡張視野内及び視野の外側に位置される切り捨てられるビューの各セット内の前記物体の各範囲を推定するようにさらに制御され、前記検出器アレイの各回転位置で共通に検出される撮像装置のボア内の領域及び前記ボアの周りの線源は視野を規定し、少なくとも1つの回転位置で検出される前記視野を除く前記ボアの第二の領域は拡張視野を規定し、各回転位置における前記生成される投影データはビューを規定する、
請求項１５に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項２０】
前記一つ又はそれより多くのプロセッサは、
前記物体の切り捨てられるビューの前記セットを検出するようにさらに制御され、前記少なくとも１つのサンプリングされる縁は、前記物体の切り捨てられるビューの前記セットに隣接するビューのセットを有する、
請求項１５に記載の非一時的なコンピュータ可読記憶媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下は概して撮像に関し、より具体的には視野外の対象物又は被検体の一部の推定に関するものであり、コンピュータ断層撮影（CT）医用撮像への特定の応用とともに説明されているが、他の撮像モダリティにも適している。
【背景技術】
【０００２】
ＣＴ撮像装置の例を図１に示す。ＣＴ撮像装置は、被検体又は物体１１０の一部を横断し、検出器１２０、ｄ０ １２２、…ｄｎ １２４によって検出されるＸ線放射１０５を放出する線源１００を含む。体積測定スキャンの場合、線源１００及び検出器１２０は、物体１１０の周りを協調して回転する。検出器１２０は、回転すると、回転経路（収集間隔）に沿った所定の複数の弧で放射線を検出する。各収集間隔について、各検出器diはそれに入射するX線放射を検出し、線源100から検出器120までの経路に沿った全X線減衰（線積分又は投影データ）を示す電気信号を生成する。収集間隔の線積分のセットは、投影又はビューと呼ばれる。
【０００３】
視野（FOV）140は、線源100と検出器120の相対位置、及び開口部又はボア150の開口のサイズによって制約され得る検出器120の長さによって規定される。 ＦＯＶ１４０は、ボア１５０の中心Ｘと同心であり、線源１００及び検出器１２０が回転するとき、線源１００から外側検出器ｄ０及びｄｎまで横断する（仮想円に接する）周辺Ｘ線１０５によって境界付けられる仮想円内の領域と考えることができる。すなわち、ＦＯＶ１４０は、各投影ビューの異なる回転位置からの放出放射線１０５によって共通に横断されるボア１５０の領域を含む。被検体の一部及び/又はFOV 140外の物体170について、少なくとも180度にファン角度を加えたこの領域に対して一部のデータは取得されないため、不完全なデータが取得され、投影データが体積画像データに再構成されるとき、部分スキャンアーチファクトがもたらされる。残念ながら、部分スキャンアーチファクトにより、体積画像データ内のFOV 140の外側の物体170は診断又は治療計画の目的に適さない可能性がある。
【０００４】
「CTスキャンの視野を拡張する新しい再構成アルゴリズム」（2004）においてJ. Hsiehらによって示されているように、切り捨てアーチファクトに対処する1つのアプローチは、物体110がFOV 140内に完全に収まるように、より大きなボア150とより大きなFOV 140を備えたCT撮像システムを構築することにある。 Hsiehによる他のアプローチは、部分的なウォーターシリンダーを使用して、各々の切り捨てられるビューkiのために検出される減衰値にラインを適合させることにある。しかしながら、このアプローチはすべての物体形状に対して正確ではなく、アーチファクトにつながる可能性がある。「切り捨てられる画像の物体サポートを推定するアルゴリズム」（2014）においてS. Hsiehによって説明される別のアプローチは、反復アプローチによって物体の切り捨てられる部分を推定しようとすることにある。残念ながら、これには時間がかかり、計算コストが高くなる可能性がある。以下の発明は、サイノグラム領域で物体の範囲を直接推定するための高速で正確な方法を提供する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本明細書で説明される態様は、上記で参照された問題及びその他に対処する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
以下は、サイノグラム内の複数のビューにわたって被検体の一部のサンプリングされた縁に曲線を適合することにより、拡張視野内の被検体の範囲を推定するシステム及び方法の実施形態を説明する。被検体のサンプリングされた部分は、ビューのセットで切り捨てられる被検体の部分の前縁及び/又は後縁を含むことができる。推定された被検体の範囲はマスクとして画像領域に反転され、逆投影される。マスクは、画像領域内の他のアルゴリズムで調整できる。画像領域でマスクを使用するか、又は投影領域で近似曲線によって推定された範囲を使用することにより、被検体の画像を生成できる。
【０００７】
一態様では、撮像システムは、ボアを備えた回転ガントリと、回転ガントリによって支持され、ボアの周りを回転し、ボアの少なくとも一部を横切るX線放射を放出するX線放射源とを含む。 Ｘ線放射源の反対側に位置する回転ガントリによって支持された検出器アレイは、ボア内に位置する物体を横断したＸ線放射を検出し、検出されたＸ線放射を示す投影データを生成する。投影データにはサイノグラムが含まれる。プロセッサは、サイノグラム内の物体の切り捨てられるビューのセットに隣接するサイノグラム内の物体の複数のビューからサンプリングされるデータに曲線を適合することにより、サイノグラムで切り捨てられる物体の一部を推定し、切り捨てられる物体の推定部分と生成される投影データに基づいて物体の画像を再構成する。
【０００８】
別の態様では、撮像方法は、検出器アレイによって生成される物体のサイノグラムを受信するステップを含む。サイノグラムで切り捨てられる物体の一部は、サイノグラム内で物体の切り捨てられるビューのセットに隣接するサイノグラムで物体の複数のビューからサンプリングされるデータに曲線を適合することによって推定される。切り捨てられる物体の推定部分とサイノグラムに基づいて、物体の画像が再構成される。
【０００９】
別の態様では、命令を担持する非一時的なコンピュータ可読記憶媒体が、検出器アレイによって生成される物体のサイノグラムを受信し、サイノグラム内の前記物体の切り捨てられるビューのセットに隣接する前記サイノグラム内の前記物体の複数のビューからサンプリングされるデータに曲線を適合することによって前記サイノグラム内で切り捨てられる前記物体の一部を推定するように1つ以上のプロセッサを制御する。１つ以上のプロセッサはさらに、切り捨てられる物体の推定部分及びサイノグラムに基づいて物体の画像を再構成するように制御される。
【００１０】
本発明のこれらの態様及び他の態様は、以下に記載される実施形態を参照して明らかになり、解明されるであろう。
【００１１】
本発明は、様々な構成要素及び構成要素の配置、ならびに様々なステップ及びステップの配置の形をとることができる。図面は、好ましい実施形態を説明するためだけのものであり、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】従来技術の視野を概略的に示している。
【図２】拡張視野内の物体又は被検体の範囲を推定するＣＴシステムの実施形態を示している。
【図３】切り捨てられる物体又は被検体のシミュレートされる2次元サイノグラムの例を示している。
【図４】拡張される視野内で完全なデータを提供するために切り捨てられるデータを増強するために使用される仮想データを伴う物体及び／又は被検体のシミュレートされる２次元サイノグラムの例示的な部分を示す。
【図５】投影領域内の適合曲線によって推定される範囲から伝播される画像領域内の例示的な画像マスクを示している。
【図６】サイノグラム内の複数のビューの間の物体又は被検体の一部のサンプリングされる縁に適合する曲線の例を示している。
【図７】推定範囲を含む投影領域マスクの例を示する。
【図８】本明細書の実施形態によるフローチャートを示す。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
図２を参照すると、拡張視野（ｅＦＯＶ）１６０内にある視野（ＦＯＶ）１４０の外側の物体又は被検体１１０の範囲を推定するシステム２００の実施形態が概略的に示されている。 ＦＯＶ１４０は、各回転位置で共通に検出されるボア１５０の領域を含む。 ｅＦＯＶ１６０は、ＦＯＶ１４０を除外し、少なくとも１つの回転位置で検出されるボア１５０内に第２の領域を含む。
【００１４】
システム２００は、固定ガントリ２１４によって支持される回転ガントリ２１２を含むＣＴ撮像装置２１０を含むことができる。回転ガントリは、線源１００及び検出器１２０を支持する。検出器１２０は、物体１１０の投影データを生成し、サイノグラム２１６として記憶及び／又は表示される。サイノグラム216は、投影/ビュー（ki）対検出器d0、…dnとして配列される減衰値の2次元アレイである。サイノグラム２１６のビューは、回転位置、例えば、連続した回転位置によって順序付けられている。検出器１２０は、個々の検出器のＭ×Ｎアレイを含むことができ、Ｍ及びＮは１以上の整数であり、例えばxy平面で、Ｍは「ｚ」方向に沿っており、Ｎは「ｚ」方向を横切る方向に沿っている。以下は、ＭｘＮアレイに拡張可能な検出器１２０の１ｘＮアレイを使用して説明される。
【００１５】
切り捨て識別子２２０は、ｋｓからｋｅまでの切り捨てられるビュー３１４の範囲又はセットを識別する。切り捨てられるビュー３１４の例は、図３のシミュレートされるサイノグラム３１６に示されている。切り捨てられるビュー３１４の各セットは、連続した回転位置を含むビューのグループを表す。図３では、ビュー３３０が垂直軸上に表され、検出器３４０が水平軸上に表され、先頭の検出器ｄ０が空気を示す減衰値から、皮膚、軟組織、又は他の所定の値を示す値のような、非空気を示す減衰値に変化するか、又は後続の検出器dnが空気を示す減衰値から非空気を示す減衰値に変化する場合、切り捨てが識別される。 ｋｓからｋｅまでの識別される切り捨てられるビュー３１４は、１つの切り捨ての開始及び終了に対応する。これらの切り捨てられるビュー３１４は、物体又は被検体１７０の一部が、検出される放射線の経路を去り、線源１００及び検出器１２０が回転するときに、検出される放射線の経路に再び入る場所を表す。
【００１６】
図２及び図３を参照すると、切り捨て識別子２３０は、それぞれ識別される切り捨てのビューに先行及び／又は後続する複数のビュー３２４にわたる物体又は被検体１７０の部分の前縁３２０及び／又は後縁３２２の検出器を識別する。例えば、切り捨て識別子２４０は、ビューｋｓ‐１乃至ｋｓ‐ｐに対する前縁３２０を特定し、ここでｐはビューの所定の整数であり、検出器１２０の初期検出器ｄ０は回転の方向にある。 ｐの値は、所定の値、統計的サンプリング基準、それらの組み合わせ、及び／又は他の値であり得る。前縁３２０のビュー３２４の各ビューの検出器は、第１の検出器ｄｊを含み、同じビューにおける第１の検出器ｄｊから次の検出器ｄｊ‐１への減衰値は、空気（又は他の所定の値）から物体又は被検体１７０の部分に変化する。後縁３２２も同様に識別される。前縁３２０及び／又は後縁３２２は、回転方向の第一の検出器（ｄ０、…ｄｐ）及び／又は最後の検出器（ｄｎ−ｐ、…、ｄｎ）などの検出器アレイ１２０内の外側検出器に対応し、回転方向に後続する。
【００１７】
図２乃至４を参照すると、曲線適合器２３０は、物体１１０の前縁３２０、物体１１０の後縁３２２、又はそれらの組み合わせの識別される検出器位置の関数として、識別されるビューに曲線４００を適合させる。図４では、適合曲線４００は、仮想検出器４１４を備えた部分的にシミュレートされるサイノグラム４１２に示されている。適合曲線４００は、仮想検出器４１４を使用して拡張視野１６０内の物体又は被検体１７０の部分の範囲４０２を規定する。すなわち、範囲４０２は、適合線４００と、切り捨てられるビュー３１４の端部（ｄ０又はｄｎなど）の初期検出器の線との間の領域を含む。適合曲線４００は、サイノグラム１２０内の前縁３２０及び／又は後縁３２２のサンプリングされる検出器位置を含むサンプルセットに基づいて適合される。そのような線は、物体又は被検体170の切り捨てられるビュー３１４の各々の識別されるセットに適合される。
【００１８】
図２乃至５を参照すると、マスク生成器２４０は、適合線４００によって規定され、画像領域に逆投影される拡張視野の範囲でサイノグラム２１６から伝播される画像マスク２４２（図５）を生成することができる。 バイナリ画像マスク（例えば、黒及び他の１つの値）などの画像マスク２４２は、物体１１０を示す第１の値５００と、空気又は非被検体を示す第２の値５１０とを含む。第１の値５００及び第２の値５１０は、画像領域のｘ‐ｙ座標系で表される。画像マスク２４２は、画像再構成の現在の方法を使用して他の画像領域マスク２４４を精緻化するために使用することができる。例えば、画像マスク２４２は、画像マスク２４２と他の画像領域マスク２４４との交点を使用して精緻化することができる。画像マスク２４２は、水又は他の所定値などの減衰値で満たすことができる。
【００１９】
引き続き図２乃至５を参照すると、画像再構成器２５０は、適合線４００及びサイノグラム２１６によって規定される物体１１０の範囲４０２に基づいて物体１１０の画像２５２を再構成する。一つの実施例において、再構成器２５０は、範囲４０２を追加の制約として使用して、投影領域におけるデータ外挿技術をさらに改善する。たとえば、部分ウォーターシリンダーを個々のビューに合わせたラインは、適合線400を使用して平滑化できる。
【００２０】
いくつかの実施形態では、画像再構成器２５０は、再構成又は反復再構成において画像マスク２４２又はその精緻化を使用する。例えば、再構成画像２５２内の画像マスク２４２によって規定される拡張視野内の被検体１７０の部分は、水又は他の物質を示す推定ハウンズフィールドユニット（ＨＵ）で満たすことができる。場合によっては、eFOV 160の満たされる部分は、一部の放射線治療アプリケーションに十分な品質の計算上高速な推定を提供する。精緻化は、FOV 140内の画像の詳細を放射状に外挿することによって遷移を滑らかにし、推定HUを使用してeFOV 160で満たされる再構成画像と結果をブレンドする。
【００２１】
さらなる精緻化は、精緻化される画像を投影領域に前方投影し、仮想検出器414及びサイノグラム216で表されるeFOV 160の前方投影の一部を使用して、仮想検出器414を使用する物体110又は範囲402の推定部分を備える精緻化されるサイノグラムを生成することによって、精緻化される画像においてeFOV 160に更なる詳細を追加することができる。それから、範囲402を備えた精緻化されるサイノグラムを逆投影して、再構成画像252を生成することができる。いくつかの例において、更なる精緻化は、 eFOV 160における物体の更なる詳細を提供し得る。
【００２２】
引き続き図２乃至５を参照すると、ユーザインターフェース２６０は、再構成画像２５２をディスプレイ装置２６２に表示し、及び／又は画像アーカイブ及び通信システム（ＰＡＣＳ）、放射線情報システム（RIS）、電子医用記録（EMR）などのストレージサブシステムに画像２５２を格納することができる。
【００２３】
切り捨て識別子２２０、曲線適合器２３０、マスク生成器２４０、画像再構成器２５０、及びユーザインターフェース２６０は、デジタルプロセッサ、マイクロプロセッサ、電子プロセッサ、光学装置などの構成されるコンピュータプロセッサ２６４によって適切に具現化される。プロセッサ、マルチプロセッサ、ピアツーピア又は協調動作プロセッサを含むプロセッサの分散、プロセッサのクライアント/サーバー配置など、構成されるプロセッサ２６４によって適切に具現化され、切り捨てられるビューを識別し、前縁320及び/又はトレーリング縁３２２を識別及びサンプリングし、曲線４００に適合させ、画像マスク２４２を生成し、画像２５２を再構成し、表示装置２６２及び１つ以上の入力装置２６６を操作するように構成される。
【００２４】
構成されるコンピュータプロセッサは、光ディスク、磁気ディスク、構成されるプロセッサを備えた計算装置の半導体メモリなどのコンピュータ可読記憶媒体268に格納される少なくとも1つのコンピュータ可読命令を実行し、一時的な媒体を除外し、開示される技術を実行するための物理メモリ及び/又は他の非一時的な媒体を含む。構成されるプロセッサは、搬送波、信号、又は他の一時的な媒体によって運ばれる1つ又は複数のコンピュータ可読命令を実行することもできる。図2の図に示されているコンポーネント間の線は、通信パスを表している。
【００２５】
構成されるプロセッサ２６４、表示装置２６２、及び入力装置２６６は、コンソール、ラップトップコンピュータ、デスクトップコンピュータ、タブレットコンピュータ、スマートフォン、身体装着計算装置、サーバー、又は計算装置などの協調的な配置などの計算装置２７０を含むことができる。ディスプレイ装置２６２は、コンピュータディスプレイ、スマートフォンディスプレイ、プロジェクタ、身体装着型ディスプレイ、テレビ（ＴＶ）、それらの組み合わせなどによって適切に具現化される。入力装置２６６は、キーボード、マウス、トラックボール、マイクロフォン、それらの組み合わせなどにより適切に具体化される。
【００２６】
サイノグラム２１６、画像マスク２４２、他の画像領域マスク２４４、及び再構成画像２５２は、データ構造、ファイル構造、データベース編成、画像フォーマットなどを含むことができる電子メモリ又はコンピュータメモリによって適切に具現化される。
【００２７】
いくつかの実施形態では、切り捨て識別子２２０、曲線適合器２３０、マスク生成器２４０、画像再構成器２５０、及びユーザインターフェース２６０は、コンピュータプログラム製品として適切に具現化される。
【００２８】
図６を参照すると、シミュレートされるサイノグラム４１２の複数のビューにわたる物体１１０の一部のサンプリングされる縁３２０、３２２に適合する曲線の例が概略的に示されている。図６では、第１の正弦曲線６００が第１のサンプリングされる複数のビュー６０２にわたって前縁３２０に適合される。第２の正弦曲線６１０が第２のサンプリングされる複数のビュー６１２にわたって後縁３２２に適合される。サンプルセットされるは、
2020531083.tif 000003
で表される。ここで、
2020531083.tif 000004
であり、
2020531083.tif 000005
はビュー識別子であり、
2020531083.tif 000006
は検出器識別子又は位置である。
【００２９】
正弦関数は、
2020531083.tif 000007
を含めることができる。ここで、aは振幅を表し、bは周波数を表し、kはビューを表し、cは位相を表し、Nは1回転あたりのビューの数を表し、sは回転中心からのオフセットを表す。目的関数は、適合される正弦波とサンプルセットとの間の平均二乗誤差に対して、
2020531083.tif 000008
として規定される。目的関数を最小化するa、b、cの値は、Nelder・Meadシンプレックスアルゴリズムなどの数値法アルゴリズム又は他の数値法又は他のアルゴリズムを使用して見つけることができる。
【００３０】
第１の正弦曲線６００及び第２の正弦曲線６１０を補間して、適合曲線４００を生成することができる。例えば、適合曲線４００は、第１の正弦曲線６００及び第２の正弦曲線610の平均、加重平均又は他の関数を使用して点ごとに補間することができる。2セットのパラメーター（a1、b1、c1）及び（a2、b2、c2）で規定される2つの曲線間の補間の1つの数式は、
2020531083.tif 000009
で与えられる。 ここで、nkはksからkeまでの切り捨てられるビューの数を表す。
【００３１】
図７を参照すると、範囲４０２を備えた例示的な投影領域マスク又はサイノグラムマスク７００が示されている。サイノグラムマスク７００は、仮想検出器４１４を使用してｅＦＯＶ１６０内の範囲を示している。サイノグラムマスク７００は、画像に寄与せずに、空気のみを通過する検出Ｘ線の第１の領域７１０を含む。サイノグラムマスク700は、画像に寄与し、物体110のある部分を通過する検出X線の第2の領域720を含む。
【００３２】
範囲４０２を有するサイノグラムマスク７００は、反転され、画像領域に逆投影され得る。結果のマスク画像は、空気を通過する光線が画像に寄与する領域と、画像に寄与しない他のすべての領域を識別する。図５に示すように、第２の反転により、画像領域内の物体１１０の領域を示す画像マスク２４２が得られる。
【００３３】
図８は、本明細書の実施形態によるフローチャートを示す。
【００３４】
８００で、被検体のサイノグラム２１６が受け取られる。サイノグラム２１６は、ＣＴ撮像装置２１０から直接受信され、ＣＴ撮像装置２１０によって生成されるか、又は記憶サブシステムから間接的に受信されることができる。サイノグラム２１６は投影データを含む。例えば、各行は、順序付けられた回転位置からの物体110のビューを表し、各列は、空間的に順序付けられた検出器アレイの検出器を表す。
【００３５】
810では、受信サイノグラム216で切り捨てられるビューのセット314が識別される。切り捨てられるビューのセット314は、空気の値を超えるなどの所定のしきい値を超える減衰値を有する先頭又は末尾の検出器によって識別することができる。
【００３６】
８２０で、切り捨てられるビュー３１４の各セットについて、サイノグラム２１６で表される物体１１０の縁が複数のビューにわたってサンプリングされる。サンプリングされる縁は、検出器の位置と、物体１１０の前縁３２０及び／又は後縁３２２のビュー識別子を含む。前縁３２０は、切り捨てられるビュー３１４のセットの直後に続く。後縁３２２は、切り捨てられるビュー３１４のセットの直前にある。
【００３７】
８３０で、切り捨てられるビュー３１４の各セットについて、曲線４００はサンプリングされる縁に適合される。適合曲線４００は、ビューの関数として、仮想検出器４１４まで拡張される検出器の位置又は場所を含む。適合曲線４００は、２つの適合曲線６００、６１０の補間、サンプリングされる前縁３２０に適合される第１の曲線６００、及びサンプリングされる後縁３２２に適合される第２の曲線６１０を含み得る。他の適合曲線は考えられる。
【００３８】
８４０では、サイノグラムマスク７００が生成され、画像マスク２４２として切り捨てられるビュー３１４の各セットに対する適合曲線４００によって規定される範囲４０２で画像領域に伝播される。画像マスク２４２は、他の画像領域マスク２４４を使用して精緻化することができ、視野１４０及び拡張視野１６０内の物体１１０によって占有される空間領域又は体積を規定する。いくつかの実施形態では、画像マスク２４２は省略でき、投影領域内の曲線４００によって規定される範囲４０２は、投影領域内の範囲４０２を規定する他の技術をさらに精緻化するために使用される。
【００３９】
８５０で、物体１１０の画像２５２は、適合曲線４００により規定される範囲４０２に基づいてサイノグラム２１２から再構成され得る。画像２５２は、画像領域の画像マスク２４２及びサイノグラム２５２を使用して再構成され得る。画像２５２は、適合曲線４００によって規定される範囲４０２によって規定されるか、それによって精緻化される投影データを使用して再構成することができる。
【００４０】
８６０で、再構成される画像２５２は、ディスプレイ装置２６２に表示され、及び／又はストレージサブシステムに保存され得る。
【００４１】
上記は、コンピュータ可読記憶媒体にエンコード又は埋め込まれたコンピュータ可読命令によって実装され、コンピュータプロセッサによって実行されると、プロセッサに記述される動作を実行させる。追加的又は代替的に、コンピュータ可読命令の少なくとも1つは、信号、搬送波、又は他の一時的な媒体によって実行される。
【００４２】
上記の手順は、異なる順序で実行でき、及び/又は一部の手順を省略できる。
【００４３】
本発明は、図面及び前述の説明において詳細に図示及び説明されているが、そのような図示及び説明は、例示的又は例証的であり、限定的ではないと見なされるべきである。本発明は、開示される実施形態に限定されない。開示される実施形態に対する他の変形は、図面、開示、及び添付の特許請求の範囲の研究から、請求される発明を実施する際に当業者によって理解及び達成され得る。
【００４４】
請求項において、「含む」という語は他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「a」又は「an」は複数を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、特許請求の範囲に記載されているいくつかのアイテムの機能を果たし得る。特定の手段が相互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、これらの手段の組み合わせが有利に使用できないことを示すものではない。
【００４５】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに、又は他のハードウェアの一部として提供される光記憶媒体又はソリッドステート媒体などの適切な媒体に格納/配布できるが、インターネット又は他の有線又は無線の通信システムなどの他の形式で配布することもできる。請求項中の参照符号は、範囲を限定するものと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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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