(57)【要約】  撮像システム（５００）は、前記投影データを生成するように構成されるデータ収集システム（５１５）と、再構成アルゴリズム（５１８）及び少なくとも１つのブレンディングアルゴリズム（５２４）を備える少なくとも１つのメモリ装置とを含む。 撮像システムは、再構成アルゴリズムを用いて前記投影データを再構成し、前記第1の基本材料内容に対応する少なくとも前記第1のスペクトル体積画像データ及び第2の基本材料内容に対応する第2のスペクトル体積画像データを生成するように構成される再構成装置（516）をさらに含む。前記第1のスペクトル体積画像データ及び第２のスペクトル体積画像データを少なくとも１つのブレンディングアルゴリズムとブレンドして、ブレンド体積画像データを生成する。【特許請求の範囲】
【請求項１】
イメージングシステムであって、
投影データを生成するように構成されるデータ収集システムと、
再構成アルゴリズム及び少なくとも１つのブレンディングアルゴリズムを備える少なくとも１つのメモリ装置と、
前記再構成アルゴリズムを用いて前記投影データを再構成し、少なくとも第1の基本材料内容に対応する第1のスペクトル体積画像データ及び第2の基本材料内容に対応する第2のスペクトル体積画像データを生成し、前記少なくとも１つのブレンディングアルゴリズムで前記第1のスペクトル体積画像データ及び前記第２のスペクトル体積画像データをブレンドしてブレンド体積画像データを生成するように構成される再構成器と
を有する、イメージングシステム。
【請求項２】
前記再構成器は、前記投影データを再構成し、非スペクトル体積画像データを生成し、前記非スペクトル体積画像データを前記第１のスペクトル体積画像データ又は前記第2のスペクトル体積画像データの少なくとも１つとブレンドして前記ブレンド体積画像データを生成するようにさらに構成される、請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記再構成器は、前記第１のスペクトル体積画像データ及び前記第２のスペクトル体積画像データを前記少なくとも１つのブレンディングアルゴリズムでブレンドしてブレンド体積画像データを生成するようにさらに構成される、請求項１乃至２の何れか一項に記載のシステム。
【請求項４】
前記再構成器は、ボクセルごとにボクセル値を組み合わせることによってブレンドするように構成される、請求項１乃至３の何れか一項に記載のシステム。
【請求項５】
前記再構成器は、関心材料の内容を強調する体積画像データのボクセルの値の重み付けを上げ、他の材料のボクセルの値の重み付けを下げることにより、同じ位置でボクセルをブレンドするように構成される、請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
各ボクセルが最終ボクセル値に寄与する、請求項５に記載のシステム。
【請求項７】
１つのボクセルのみが最終ボクセル値に寄与する、請求項５に記載のシステム。
【請求項８】
前記再構成器は、それらの間のボクセルの値を平滑化するように構成される、請求項５乃至７の何れかに一項に記載のシステム。
【請求項９】
前記再構成器は、それに隣接するボクセルの値を平滑化するように構成される、請求項５乃至７の何れか一項に記載のシステム。
【請求項１０】
前記第１の基本材料内容がカルシウムであり、前記第２の基本材料内容がヨウ素であり、前記体積画像データが、造影剤と軟組織との間のコントラストを維持しながらブルーミングアーチファクトを低減するようにブレンドされる、請求項１乃至９の何れかに一項に記載のシステム。
【請求項１１】
コントラスト強調スキャンを実行し、投影データを生成するステップと、
前記投影データを再構成して、非スペクトル体積画像データを生成するステップと、
前記投影データを再構成して、第1の基本材料の第1のスペクトル体積画像データを生成するステップと、
前記投影データを再構成して、第2の基本材料の第2のスペクトル体積画像データを生成するステップと、
前記非スペクトル体積画像データ、前記第１のスペクトル体積画像データ、及び前記第２のスペクトル体積画像データの少なくとも２つをブレンドし、ブレンド体積画像データを生成するステップと
を有する、方法。
【請求項１２】
前記第１又は第２のスペクトル体積画像データに対して、ボクセルベースで、主に第１又は第２の基本材料を表すボクセルを示す第１又は第２のマッピングを生成するステップ
を有する、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
主に前記第1又は第2の基本材料を表すボクセルの前記非スペクトル体積画像データの前記ボクセルに対して前記第1又は第2のスペクトル体積画像データの前記ボクセルのより大きな寄与を使用して、前記第1又は第2のスペクトル体積画像データのボクセル及び前記非スペクトル体積画像データの対応するボクセルを前記第1又は第2のマッピングとブレンドするステップ
を有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
主に前記第1又は第2の基本材料を表すボクセルの前記第2又は第1のスペクトル体積画像データの前記ボクセルに対して前記第1又は第2のスペクトル体積画像データの前記ボクセルのより大きな寄与を使用して、前記第1又は第2のスペクトル体積画像データのボクセル及び前記非スペクトル体積画像データの対応するボクセルをブレンドするステップ
を有する、請求項１２に記載の方法。
【請求項１５】
前記第1及び第2の基本材料のいずれも含まない前記非スペクトル体積画像データのボクセルを1の値で重み付けし、前記第1及び第2のスペクトル体積画像データの対応するボクセルを、前記ブレンディングに対する０の値で重み付けするステップ
を更に有する、請求項１１乃至１４の何れかに一項に記載の方法。
【請求項１６】
コンピュータのプロセッサによって実行されるとき、プロセッサに、
コントラスト強調スキャンから生成される投影データを受信するステップと、
前記投影データを再構成して、非スペクトル体積画像データを生成するステップと、
前記投影データを再構成して、第1の基本材料の第1のスペクトル体積画像データを生成するステップと、
前記投影データを再構成して、第2の基本材料の第2のスペクトル体積画像データを生成するステップと、
前記非スペクトル体積画像データ、前記第1のスペクトル体積画像データ、及び第2のスペクトル体積画像データの少なくとも2つをブレンドして、ブレンド体積画像データを生成するステップと
を実行させるコンピュータ実行可能命令でエンコードされるコンピュータ可読媒体。
【請求項１７】
前記コンピュータ実行可能命令は、前記プロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサに、
主に前記第１の基本材料を含むボクセルに対して、前記第１のスペクトル体積画像データの重み付けを大きくし、前記非スペクトル体積画像データの重み付けを小さくするステップ
を更に実行させる、請求項１６に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１８】
前記コンピュータ実行可能命令は、前記プロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサに、
主に第２の基本材料を含むボクセルに対して、前記第２のスペクトル体積画像データの重み付けを大きくし、前記非スペクトル体積画像データの重み付けを小さくするステップ
を更に実行させる、請求項１６乃至１７の何れかに一項に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項１９】
前記コンピュータ実行可能命令は、前記プロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサに、
平滑化遷移のために他のボクセルをブレンドするステップ
を更に実行させる、請求項１６乃至１８の何れかに一項に記載のコンピュータ可読媒体。
【請求項２０】
前記コンピュータ実行可能命令は、前記プロセッサによって実行されるとき、前記プロセッサに、
位置特有の適応を使用してボクセルをブレンドするステップ
を更に実行させる、請求項１６乃至１９の何れかに一項に記載のコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下は、一般に、イメージングに関し、より詳細には、体積画像データの材料選択的適応ブレンディングに関し、スペクトルCT及び非スペクトルCTを含むコンピュータ断層撮影（CT）への特定の適用とともに説明される。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ断層撮影（CT）スキャナは一般に、検出器の1つ又は複数の列の反対側の回転可能なガントリに取り付けられたX線管を含む。 Ｘ線管は、Ｘ線管と検出器の１つ以上の列との間に位置する検査領域の周りを回転し、検査領域と検査領域に配置される被検体及び／又は物体を横断する放射線を放出する。検出器の１つ以上の列は、検査領域を横断する放射線を検出し、検査領域とその中に配置される被検体及び／又は物体を示す信号（投影データ）を生成する。
【０００３】
投影データは、1つ又は複数の画像を生成するために使用できるコンピュータを使用して、体積画像データを生成するために再構成される。結果の画像には、相対放射線密度に対応するグレースケール値に関して表される画素が含まれる。そのような情報は、スキャンされる被検体及び/又は物体の減衰特性を反映し、一般に、患者内の解剖学的構造、無生物内の物理的構造などの構造を示す。これらの画像は、X線源と光子検出器の特性に依存している。
【０００４】
被検体及び/又は物体による放射線の吸収は、そこを通過する光子のエネルギーに依存するため、検査される被検体又は身体部分に与えられる放射線にはスペクトル情報も含まれる。そのようなスペクトル情報は、被検体及び/又は物体の組織及び/又は材料の元素又は材料組成（例えば、原子番号）を示す情報などの追加情報を提供する。しかしながら、投影データが表すデータは、エネルギースペクトルにわたって積分されるエネルギーフルエンスに比例するため、投影データはスペクトル特性を反映しない。
【０００５】
スペクトル（マルチエネルギー）イメージング用に構成されるCTスキャナは、スペクトル特性を利用する。たとえば、デュアルエネルギーシステムでは、イメージングされる材料の固有の特性（組織組成）を反映する基本画像（たとえば、組織の各コンポーネントの光電効果（PE）及びコンプトン散乱（CS）の動作など）生成される。そのような画像は、エネルギー減衰特性に基づいて材料の識別を可能にするが、場合によっては、画質の改善と劣化の間にトレードオフがある。
【０００６】
たとえば、石灰化動脈プラークによる動脈狭窄の非スペクトルCT血管造影イメージングでは、カルシウムが「ブルーミング」アーチファクトを引き起こし、石灰化が実際のサイズより大きく見えることがある。ブルーミングアーチファクトは、X線エネルギーが高いほど減少する。しかしながら、ヨード造影剤と周囲の組織との間のCT値の差（「コントラスト」）は減少し、このコントラスト差は、コンピュータ断層撮影血流予備量比（CT-FFR）シミュレーションを用いたさらなる分析のために動脈をセグメント化するように利用されている。例えば、病変が流れを制限し、介入が必要かどうかなどを決定するために使用されている。
【０００７】
図1乃至4は、「ブルーミング」アーチファクトを示している。図１は、低エネルギーマルチプレーナ再フォーマット（ＭＰＲ）画像における石灰化１０２及び血管セグメンテーション１０４を示し、図２は、高エネルギーＭＰＲ画像における石灰化２０２及び血管セグメンテーション２０４を示す。図３Ａ及び３Ｂは、石灰化１０２及び２０２ならびにセグメント１０４及び２０４のサブ部分の拡大図である。図３Ａの拡大される（「ブルーミング」による）石灰化１０２は高さ３０２を有し、図３Ｂの高エネルギー画像における石灰化１０２の高さ３０４よりも高い。結果として、図３Ａの血管３０６の管腔のサイズは、図３Ｂの高エネルギー画像の血管３０８の管腔の対応するサイズよりも小さく、それにより、図3Bの308と比較して、図３Ａのより大きな狭窄３０６を示す。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
「ブルーミング」アーチファクトが減少するため、図3Bの高エネルギー画像の狭窄は、実際の狭窄ジオメトリをより正確に反映するが、ヨウ素化造影剤と周囲組織との間のコントラストの低下により、血管セグメンテーションの精度が低下する場合がある。一例が図４Ａ及び４Ｂに示されており、これらはセグメント１０４及び２０４のサブ部分の拡大図である。図４Ａ及び４Ｂから、少なくともコントラストの低下により、図４Ｂの高エネルギー画像の血管壁は図4Aの血管壁よりも不規則である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本明細書で説明される態様は、上記で参照される問題及びその他に対処する。
【００１０】
一態様では、撮像システムは、投影データを生成するように構成されるデータ収集システムを含む。撮像システムは、少なくとも１つのメモリ装置をさらに含む。メモリは、少なくとも再構成アルゴリズムと少なくとも1つのブレンディングアルゴリズムとを含む。撮像システムはさらに、再構成アルゴリズムを用いて投影データを再構成し、第1の基本材料内容に対応する少なくとも第1のスペクトル体積画像データ及び第2の基本材料内容に対応する第2のスペクトル体積画像データを生成し、ブレンド体積画像データを生成するために少なくとも１つのブレンディングアルゴリズムを用いて第１のスペクトル体積画像データ及び第２のスペクトル体積画像データをブレンドするように構成される再構成器を含む。
【００１１】
別の態様において、方法は、コントラスト強調スキャンを実行して投影データを生成するステップと、投影データを再構成して非スペクトル体積画像データを生成するステップとを含む。この方法はさらに、投影データを再構成して第1の基本材料のための第１のスペクトル体積画像データを生成するステップと、投影データを再構成して第2の基本材料のための第2のスペクトル体積画像データを生成するステップとを含む。この方法は、非スペクトル体積画像データ、第１のスペクトル体積画像データ、及び第２のスペクトル体積画像データのうちの少なくとも２つをブレンドして、ブレンド体積画像データを生成するステップをさらに含む。
【００１２】
別の態様では、コンピュータ可読媒体が、コンピュータのプロセッサによって実行されるとき、プロセッサに、コントラスト強調スキャンから生成される投影データを受信するステップと、前記投影データを再構成して、非スペクトル体積画像データを生成するステップと、前記投影データを再構成して、第1の基本材料の第1のスペクトル体積画像データを生成するステップと、前記投影データを再構成して、第2の基本材料の第2のスペクトル体積画像データを生成するステップと、前記非スペクトル体積画像データ、前記第1のスペクトル体積画像データ、及び第2のスペクトル体積画像データの少なくとも2つをブレンドして、ブレンド体積画像データを生成するステップとを実行させるコンピュータ実行可能命令でエンコードされる。
【００１３】
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】
【００１４】
【図１】カルシウム、ブルーミングアーチファクト、及びセグメント化される血管を備える低エネルギーコントラスト強調画像の従来技術の例を示す。
【図２】カルシウム、図１よりも少ないブルーミングアーチファクト、セグメント化される血管を備える高エネルギーコントラスト強調画像の従来技術の例を示している。
【図３Ａ】図1のブルーミングアーチファクトの拡大図を示している。
【図３Ｂ】図２の減少したブルーミングアーチファクトの拡大図を示す。
【図４Ａ】図１の血管の正常部分のセグメント化の拡大図を示す。
【図４Ｂ】図２の血管の正常部分のセグメント化の拡大図を示す。
【図５】再構成器、再構成アルゴリズム、及びブレンディングアルゴリズムを備える撮像システムを概略的に示している。
【図６】本明細書の一実施形態による例示的な方法を示す。
【図７】本明細書の一実施形態による別の例示的な方法を示す。
【図８】従来の（120 kVp）画像を示している。
【図９】仮想70 keVの単一エネルギー画像を示している。
【図１０】仮想120 keVの単一エネルギー画像を示している。
【図１１】70/120 keVのブレンド画像を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
図５は、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）スキャナなどの撮像システム５００を概略的に示している。撮像システム５００は、概して静止ガントリ５０２と回転ガントリ５０４とを含む。ガントリ５０４の回転部分は、静止部５０２によって支持され、長手方向又はｚ軸５０８について検査領域１０６の周りを回転する。寝台などの被検体支持部５１０は、検査領域内の物体又は被検体を支持する。被検体支持部５１０は、被検体又は物体のローディング、スキャン、及び／又はアンローディングのために検査領域５０６に対して被検体又は物体をガイドするように、撮像プロシージャの実行と連動して移動可能である。
【００１６】
Ｘ線管などの放射線源５１２は、回転ガントリ５０４によって支持されている。放射線源５１２は、回転ガントリ５０４とともに回転し、検査領域５０６を横断するＸ線放射線を放出する。放射線源５１２は、関心のある単一の選択ピーク放出電圧（ｋＶｐ）（すなわち、そのｋＶｐでのエネルギースペクトル）に対して広帯域放射線を放出するように構成される単一のＸ線管である。別の例では、放射源５１２は、スキャン中に少なくとも２つの異なる放出電圧（例えば、７０ｋｅＶ、１００ｋｅＶなど）を切り替えるように構成される。さらに別の例では、放射線源５１２は、回転ガントリ５０４上に角度オフセットされる２つ以上のＸ線管を含み、それぞれが異なる平均エネルギースペクトルの放射線を放出するように構成される。米国特許第８，４４２，１８４ Ｂ２号は、ｋＶｐスイッチング及び複数のＸ線管を備えるシステムを記載しており、その全体が参照により本明細書に組み込まれている。
【００１７】
放射線スペクトル感受性検出器アレイ５１４は、検査領域５０６を横切る放射線源５１２の反対側の角弧を定める。検出器アレイ５１４は、ｚ軸５０８方向に沿って互いに関して配置され、検査領域５０６を横切る放射線を検出する検出器の１つ以上の行を含む。図示される実施形態では、検出器アレイ２１４は、多層シンチレータ／光センサ検出器（例えば、参照により全体が本明細書に組み込まれる米国特許第７，９６８，８５３Ｂ２号）などのエネルギー分解検出器、及び／又は光子計数（直接変換）検出器（例えば、参照によりその全体が本明細書に組み込まれるＷＯ２００９０７２０５６Ａ２）を含む。エネルギー分解検出器の場合、放射線源５１２は、広帯域、ｋＶｐスイッチング及び／又は複数のＸ線管放射線源５１２を含む。別の例では、検出器アレイ５１４は、非エネルギー分解検出器を含み、放射線源５１２は、ｋＶｐスイッチング及び／又は複数のＸ線管放射源５１２を含む。検出器アレイ５１４は、異なるエネルギーを示す投影データを生成する。
【００１８】
放射線源５１２及び放射線スペクトル感受性検出器アレイ５１４は、データ収集（５１５）の一部と総称することができる。
【００１９】
再構成器５１６は、複数の異なる再構成アルゴリズム５１８を備えるこの同じ投影データセットを再構成し、スペクトル再構成アルゴリズム５２０及び非スペクトル再構成アルゴリズム５２２を含む。非スペクトル再構成アルゴリズム５２２は、例えば、スペクトル投影データを組み合わせて、結合される体積画像データを再構成することによって、従来の広帯域（非スペクトル）体積画像データを生成する。スペクトル再構成アルゴリズム５２０は、基本体積画像データ、例えば、第1の基本体積画像データ、第2の基本体積画像データ、…、第Ｎ基本体積画像データを生成する。例えば、二重エネルギーの場合、再構成器516は、光電効果及びコンプトン散乱体積画像データセット、単一エネルギー/モノクロ体積画像データセット（例えば、70 keV及び100 keV）、カルシウム及びヨウ素体積画像データセット、骨及び軟組織体積画像データセット等を生成することができる。他のデータセットには、有効Z（原子番号）、kエッジなどの体積画像データセットが含まれる。
【００２０】
以下により詳細に説明するように、再構成器５１６は、ブレンディングアルゴリズム５２４に基づいて体積画像データをブレンドしてブレンド体積画像データを生成するように構成される。例えば、再構成器５１６は、２つ以上の仮想の単一エネルギー及び/又は材料選択体積画像データセットの異なる領域を選択的に組み合わせることができる。これにより、特定のエネルギーが視覚特性を改善するが、別の視覚特性を低下させるインスタンスを軽減できる。再構成器５１６は、少なくとも１つのプロセッサ（例えば、中央処理装置又はＣＰＵ、マイクロプロセッサなど）、及び物理メモリ、メモリ装置、及び／又は他の非一時的なメモリのようなコンピュータ可読記憶媒体（一時的媒体を除く）を含む。コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ可読命令及びデータ（たとえば、アルゴリズム518及び/又は524）を格納する。少なくとも１つのプロセッサは、命令を実行するように構成されている。少なくとも１つのプロセッサは、信号、搬送波、及び／又は他の一時的な媒体などの一時的な媒体によって運ばれる命令を実行することもできる。
【００２１】
オペレータコンソール５２６は、オペレータがシステム５００の動作を制御することを可能にする。これには、画像収集プロトコル（例えば、マルチエネルギー）を選択するステップ、再構成アルゴリズム（例えば、マルチエネルギー）を選択するステップ、ブレンディングアルゴリズムを選択するステップ、スキャンを呼び出すステップ、視覚化ソフトウェアアプリケーションを呼び出すステップ、実行中の視覚化ソフトウェアアプリケーションと対話するステップ等が含まれる。代替的に、画像収集プロトコルは、たとえば人工知能及び/又は別の方法で自動的に選択することができる。オペレータコンソール５２６は、ディスプレイモニタ、フィルマーなどの出力装置、及びマウス、キーボードなどの入力装置を含む。再構成アルゴリズム５１８及び／又はブレンディングアルゴリズム５２４は、オペレータコンソール５２６のコンピュータ可読記憶媒体、再構成器５１６、遠隔地にある別個のコンピュータワークステーション、及び／又は他の記憶媒体に記憶することができる。
【００２２】
上記で簡単に説明したように、一実施形態では、再構成器５１６は、ブレンディングアルゴリズム５２４に基づいて異なるエネルギー体積画像データの異なる領域を選択的にブレンドしてブレンド体積画像データを生成するように構成される。例えば、一例では、再構成器５１６は、同じスキャンからの同じ投影データのサブセット又はすべてから、非スペクトル体積画像データ、第１の関心材料の第１のスペクトル体積画像データ、及び第２の関心材料の第２のスペクトル体積画像データすべてを生成する再構成アルゴリズムを使用する。
【００２３】
体積画像データの場合、再構成器516は、関心材料を含むボクセルを識別するマップを作成する。例えば、第１のスペクトル体積画像データについて、ボクセルに基づいて、どのボクセルが主に第１の材料を含むかを示す第１のマップが作成される。たとえば、ほとんど第１の材料を備えるボクセルには、マップで1の値がそれぞれ与えられ、他のボクセルには、マップで0の値がそれぞれ与えられ得る。同じことが、他の関心材料の体積画像データに対しても行われる。これらのマップはそれから、体積画像データをブレンドするために使用される。
【００２４】
たとえば、対応する第１のマップによって決定されるように、ほとんど第１の材料を含むボクセルの場合、非スペクトル体積画像データのボクセル値の重み付けは下げられ、第１のスペクトル体積画像データのボクセル値の重み付けは上げられ、重み付けされるボクセル値は結合される（たとえば、合計及び正規化、平均化など）。重み付けは、ゼロ（0）から1（1）までの値を取ることができる。たとえば、重み付け増加と重み付け減少は、1.0と0.0、0.9と.01、0.8と0.2、…、0.5と0.5、…、0.1と0.9、及び/又は他の重み付けにすることができる。
【００２５】
同様に、対応する第２のマップによって決定されるように、ほとんど第２の材料を含むボクセルの場合、非スペクトル体積画像データのボクセル値の重み付けは下げられ、第２のスペクトル体積画像データのボクセル値の重み付けは上げられ、加重ボクセル値は結合される。間のボクセルをブレンドして、スムーズに遷移できる。これには、シグモイド、双曲線正接、及び/又は他の平滑化関数などの平滑化関数の使用が含まれる。一般に、平滑化関数は単調増加（又は減少）関数になる。
【００２６】
どちらの材料もないボクセルの場合、非スペクトル体積画像データのボクセル値が使用されるか、非スペクトル体積画像データのボクセル値の重み付けが1であり、スペクトル体積画像データのボクセル値の重み付けが０である。同様に、これらのボクセルと、第1又は第2の材料に重み付けされるボクセルとの間のボクセルの値は、それらの間のスムーズな遷移のためにブレンドされる。
【００２７】
一例として、ブレンディングプロパティのこの位置固有の適応により、材料の内容に応じて画像のコントラストを最適化できる。
【００２８】
選択されるプロトコルが、石灰化動脈プラークによる動脈狭窄に対して評価されるべき体積画像データを生成するコントラスト強調スキャンのための血管造影プロトコルである場合、第1及び第2の材料はそれぞれカルシウム及びヨウ素であってもよい。この場合、再構成器５１６は、カルシウムベースの高エネルギー（例えば、１００ｋｅＶ）、及び／又はカルシウムを強調する他のスペクトル体積画像データ、及びヨウ素ベースの低エネルギー（例えば、７０ｋｅＶ）、及び／又はヨウ素を強調する他のスペクトル体積画像データを再構成する。この場合、第１のマップと第２のマップは、主にカルシウムと主にヨウ素のボクセルを示している。
【００２９】
主にカルシウムを含むボクセルの場合、非スペクトル体積画像データのボクセル値は重み付けが小さくなり、カルシウムスペクトル体積画像データのボクセル値は重み付けが大きくなる。主にヨウ素を含むボクセルの場合、非スペクトル体積画像データのボクセル値は重み付けが小さくなり、ヨウ素スペクトル体積画像データのボクセル値は重み付けが大きくなる。どちらも含まないボクセルの値は、非スペクトル体積画像データから決定される。カルシウムとヨウ素の間、カルシウムと非スペクトルの間、及びヨウ素と非スペクトルの間のボクセルの値は、それらの間のスムーズな遷移のためにブレンドされる。
【００３０】
この例では、ブレンド体積画像データは、非スペクトル（又は低エネルギー）画像データでヨウ素化造影剤と周囲の組織の間のCT値の差を維持しながら、高エネルギー画像データでブルーミングアーチファクトを低減する。すなわち、ブレンド体積画像データにおいて、カルシウムスペクトル体積画像データは、カルシウムを表すボクセルにより大きく寄与し（他の体積画像データに関連して）、ヨウ素スペクトル体積画像データは、ヨウ素を表すボクセルにより大きく寄与し（他の体積画像データに関連して）、残りのボクセルは、他の（たとえば、非スペクトル）体積画像データ、又は調整値を持つボクセル間及び/又はそのボクセルへの遷移を表す。
【００３１】
このアプローチは、自動及び/又は手動で狭窄を識別し、血管をセグメント化するアプリケーションに適している。そのようなアプリケーションの1つは、CT-FFRなどの血流予備量比（FFR）シミュレーションである。狭窄の識別及び狭窄の前後の血管壁の直径は、一例では、非スペクトル体積画像データ、カルシウム体積画像データ、ヨウ素体積画像データ、又はその他のスペクトル体積画像データの使用に対して、結果として得られるブレンド体積画像データからより正確に決定することができる。心臓の用途では、そのようなブレンドは、1つ又は複数の心臓フェーズのデータで利用できる。
【００３２】
上記は、カルシウムとヨウ素の特定の例を提供する。他の関心材料には、尿酸、金、骨、ヨウ素、金属、及び/又は他の材料が含まれる。一般に、再構成器516は、任意の2つ（又はそれ以上）の関心基本材料の体積画像データを生成及びブレンドして、その中に含まれるすべての（又は所定のサブセット）の材料の画質を最適化する単一のブレンド体積画像データセットを生成することができ、体積画像データの個々のセットは、別の材料の悪影響に対してある材料を強調する場合がある。
【００３３】
上記では、非スペクトル体積画像データとスペクトル体積画像データがブレンドされている。バリエーションでは、スペクトル体積画像データセットのみがブレンドされる。別の変形形態では、スペクトル体積画像データの1セットのみが非スペクトル体積画像データとブレンドされる。例えば、一例では、カルシウムスペクトル体積画像データのみが非スペクトル体積画像データとブレンドされて、非スペクトル体積画像データからのヨウ素及び軟組織コントラスト差を維持しながらブルーミングを低減する。
【００３４】
図６は、本明細書で説明される実施形態による例示的な方法を示す。
【００３５】
本方法における行為の順序は限定的ではないことを理解される。したがって、他の順序付けが本明細書で意図されている。加えて、１つ以上の行為が省略されてもよく、及び／又は１つ以上の追加の行為が含まれてもよい。
【００３６】
602で、コントラスト強調スキャンが実行される。
【００３７】
604で、非スペクトル体積画像データが再構成される。
【００３８】
６０６で、第１の関心物質を強調する第１のスペクトル体積画像データが再構成される。
【００３９】
６０８で、第２の関心物質を強調する第２のスペクトル体積画像データが再構成される。
【００４０】
６１０で、本明細書及び／又は別の方法で説明されるように、非スペクトル体積画像データ、第１のスペクトル体積画像データ及び／又は第２のスペクトル体積画像データが一緒にブレンドされてブレンド体積画像データを生成する。
【００４１】
図７は、本明細書に記載の実施形態による例示的な方法を示す。
【００４２】
本方法における行為の順序は限定的ではないことを理解される。したがって、他の順序付けが本明細書で意図されている。加えて、１つ以上の行為が省略されてもよく、及び／又は１つ以上の追加の行為が含まれてもよい。
【００４３】
７０２で、コントラスト強調スキャンが実行される。
【００４４】
７０４で、第１の関心物質を強調する第１のスペクトル体積画像データが再構成される。
【００４５】
７０６で、第２の関心物質を強調する第２のスペクトル体積画像データが再構成される。
【００４６】
７０８で、本明細書及び／又は別の方法で説明されるように、第１のスペクトル体積画像データ及び第２のスペクトル体積画像データが一緒にブレンドされて、ブレンド体積画像データを生成する。
【００４７】
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き、プロセッサに記述される動作を実行させることができる。加えて、又は代替として、コンピュータ可読命令の少なくとも１つは、信号、搬送波、又はコンピュータ可読記憶媒体ではない他の一時的な媒体によって運ばれる。
【００４８】
図８乃至図１１は、本明細書に記載のアプローチの非限定的な例を示している。図８は従来の（非スペクトル）１２０ｋＶｐ画像８００を示し、図９は仮想７０ｋｅＶ単一エネルギー画像９００を示し、図１０は仮想１２０ｋｅＶ単一エネルギー画像１０００を示し、図１１は、図9の仮想70 keV単一エネルギー画像と図10の仮想120 keV単一エネルギー画像から構成されるブレンド画像１１００を示す。
【００４９】
本明細書で説明するように、高ｋｅＶ画像１０００は、従来の画像８００のブルーミングアーチファクト８０２及び低ｋｅＶ画像９００のブルーミングアーチファクト９０２と比較して、より少ないブルーミングアーチファクト１００２（例えば、より小さい直径）を有する。 さらに、低ｋｅＶ画像900は、従来の画像800の血管管腔セグメンテーション804及び高ｋｅＶ画像1000の血管管腔セグメンテーション1004と比較して、造影剤/軟組織コントラストの増加により、より正確な血管管腔セグメンテーション904を有する。
【００５０】
この例では、ブレンド画像１１００は、高ｋｅＶ画像１０００の部分及び低ｋｅＶ画像９００の部分を含む。特に、カルシウムを表す画素を含む領域１１０２、１１０４、１１０６及び１１０８は、高ｋｅＶから構成され、より低いブルーミングアーチファクトを有する画像1000、及び血管管腔を表すがカルシウムを含まない画素を含む領域1110、1112、1114、1116、及び1118は、より正確な血管管腔セグメンテーションを有する低ｋｅＶ画像900から構成される。
【００５１】
この例は限定的なものではないことを理解される。ブレンディングの概念は、従来の高いkeV画像にも適用でき、高いkeV画像からのカルシウムのブルーミングの低減を活用できる。一般に、少なくともコントラストが強調されるプラークの研究のための単一エネルギー画像は、造影剤/軟組織のコントラストとブルーミングアーチファクトの間のトレードオフを提供する。異なる単一エネルギー画像の一部を選択的にブレンドすることにより、ブレンド画像を、造影剤/軟組織のコントラストを強調し、非スペクトル画像又は個々の単一エネルギー画像のいずれよりも正確なブルーミングアーチファクトを低減して構成できる。
【００５２】
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。
【００５３】
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。特定の測定値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、これらの測定値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。
【００５４】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアとともに、又はその一部として提供される光学式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保存/配布できるが、インターネットやその他の有線又は無線の通信システム。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３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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