エネルギ依存型投影データから関心領域を画像形成するための画像形成システム
本発明は、エネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するための画像形成システムに関し、この画像形成システムは、関心領域のエネルギ依存型の第１の投影データを供給するための投影データ供給ユニット１，２，３，６，７，８を有する。画像形成システムは、さらに、投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することにより関心領域の減衰成分画像を発生するための減衰成分画像発生ユニット１２を有する。成分画像発生ユニット１２は、第１の投影データからの第２の投影データの偏差が小さくなるように減衰成分画像を発生するよう適合させられる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するための画像形成システム、画像形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】
米国特許出願に係る文献のＵＳ６，５０７，６３３Ｂ１は、コンピュータ断層撮影システムを開示しており、このシステムは、測定されたエネルギ依存型の投影データから関心領域の初期画像を復元するものである。この初期画像は、幾つかのセグメントに分割されており、各セグメントは、もう１つの種類の物質を表す。例えば、一方のセグメントは骨を表すことができ、他方のセグメントは患者の軟組織を表すことができる。計算されたエネルギ依存型投影データを発生するためのモデルが用いられており、これは、異なるセグメントにおける異なる種類の材料の異なる吸収分布を考慮に入れており、当該測定された投影データからの当該計算されたエネルギ依存型の投影データのずれは、関心領域の画像となる様々なセグメントにおける様々な種類の材料の様々な吸収分布を変更することにより最小化される。
【０００３】
関心領域の画像のこの復元は、初期の分割（セグメンテーション）に基づいている。コンピュータ断層撮影画像の分割は、しばしば不正確であり、特に、被写体の部分が最終的に復元される画像におけるアーチファクトをもたらす殆ど同じ画像値を有する形で分割されなければならない場合に不正確である。加えて、初期画像の分割は、非常に時間がかかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、エネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するための画像形成システムであって、関心領域の復元画像におけるアーチファクトを低減するものを提供することである。本発明の他の目的は、エネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するための対応の画像形成方法及び対応のコンピュータプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発 明の一態様において、エネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するための画像形成システムが提供され、このシステムは、前記関心領域のエネルギ依存型の第１の投影データを供給するための投影データ供給ユニットと、前記投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することにより前記関心領域の減衰成分画像を発生するための減衰成分画像発生ユニットとを有し、前記減衰成分画像発生ユニットは、前記第１の投影データからの前記第２の投影データの偏差が小さくなるように前記減衰成分画像を発生するよう適合させられる。
【０００６】
本発明は、関心領域の１つの画像が復元されるだけでなく、幾つかの画像は減衰成分画像とされる、という発想に基づいている。減衰成分画像は、或る減衰効果により生じる画像要素を有する画像である。これら減衰効果は、関心領域内の或る材料の吸収とすることができる。例えば、一方の減衰成分画像は、或る材料の吸収により生じた画像とすることができ、他方の減衰成分画像は、他の材料の吸収により生じた画像とすることができる。これに代えて又は加えて、減衰成分画像を、１つだけ又は幾つかの異なる物理的効果により発生させることができる。例えば、一方の減衰成分画像を、コンプトン効果により生じた画像とすることができ、他方の減衰成分画像を、光電効果により生じた画像とすることができる。本発明によれば、各減衰成分画像は関心領域の画像であり、各減衰成分画像は、或る特定の減衰効果を表すので、関心領域の画像の初期分割は不要であり、これにより、復元される画像内のアーチファクトを減らし、初期分割のための計算コストを排除することになる。
【０００７】
本画像形成システムは、優先的にコンピュータ断層撮影システムとされ、当該投影データ供給ユニットは、優先的に、関心領域を横切る放射線を発するための、特に、多色性放射線を発するための放射線ソースと、関心領域を横断した後の放射線に応じたエネルギ依存型の第１の投影データを検出するための検出ユニットと、関心ユニットに対して放射線ソース及び検出ユニットを移動させる移動ユニットとの組み合わせとされる。この移動ユニットは、放射線ソース及び検出ユニットが実装されている回転ガントリと、優先的には当該ガントリの回転軸に平行に移動可能とされるテーブル又はベルトとを有することができる。投影データ供給ユニットはまた、測定され又はシミュレートされたエネルギ依存型の第１の投影データが記憶された記憶ユニットとすることができる。さらに、投影データ供給ユニットは、エネルギ依存型投影データを供給することができる何らかのユニットとすることができる。例えば、投影データ供給ユニットは、Ｃアームシステム又は放射性映像システムとすることもできる。
【０００８】
減衰成分画像発生ユニットは、減衰成分画像の少なくとも２つが空間的に重なるように適合させられることが好ましい。２つ以上の減衰成分画像は空間的に一部が重なることができるが、少なくとも２つ、特に全ての減衰成分画像が関心領域全体をカバーすること、すなわち全ての減衰成分画像が完全に重なることが好ましい。減衰成分画像が重なると、異なる減衰効果が同じ位置、すなわち関心領域内の同じ画像要素の中にあると考えることができる。すなわち、異なる減衰効果は、関心領域内の同じ位置で分離可能である。
【０００９】
実施例において、画像形成システムは、合成された減衰成分画像になる減衰成分画像を合成するための減衰成分画像合成ユニットをさらに有する。減衰成分画像を合成することによって、より大きな信号対雑音比を得ることができる。
【００１０】
さらに、減衰成分画像発生ユニットは、第１の投影データからの第２の投影データの偏移が、当該減衰成分画像が付与された第１の投影データの可能性が最大になるように減衰成分画像を発生することによって低減されるよう、減衰成分画像を発生するよう適合させられるのが好ましい。第２の投影データは減衰成分画像に依存しているので、第１の投影データから第２の投影データの偏移は、第１の投影データが付与される減衰成分画像の可能性を最大にすることにより効果的に最小化することができ、関心領域の減衰成分画像におけるさらなるアーチファクトの低減となる。
【００１１】
好適実施例において、前記投影データ供給ユニットは、エネルギ窓における投射データ値を有するエネルギ依存型の第１の投影データを供給するように適合させられ、前記減衰成分画像発生ユニットは、各エネルギ窓における前記第１の投影データの投影データ値毎に前記第２の投影データのそれぞれの投影データ値が付与される前記投影データ値の確率を判定し、各エネルギ窓における前記第１の投影データの投影データ値毎に判定された前記確率の積が最大になるように前記減衰成分画像を発生するよう適合させられる。この確率を用いることによって、簡単な方法で減衰成分画像を判定することができ、結果として得られる減衰成分画像のアーチファクトがさらに低減される。
【００１２】
前記減衰成分画像発生ユニットは、前記減衰成分画像が付与される前記第１の投影データの確率及びノイズモデルを判定するよう適合させられるようにするとさらに好適である。当該確率は第１の投影データだけでなくノイズモデルとも考えられるので、復元された減衰成分画像の品質はさらに向上することになる。かかるノイズモデルは、第１の投影データに存在するノイズに依存する。優先的には、このノイズモデルは、ポアソンモデルである。さらに好ましいのは、当該ノイズモデルをポアソンモデルとし、第２の投影データを当該平均とすることである。
【００１３】
本発明の他の態様において、供給されたエネルギ依存型の第１の投影データから関心領域の減衰成分画像を判定する判定装置は、前記投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することにより前記関心領域の減衰成分画像を発生するための減衰成分画像発生ユニットを有し、前記減衰成分画像発生ユニットは、前記第１の投影データからの前記第２の投影データの偏差が小さくなるように前記減衰成分画像を発生するよう適合させられるものとして提供される。
【００１４】
本発明の他の態様において、エネルギ依存型の投影データから関心領域の画像を形成するための画像形成方法は、前記関心領域のエネルギ依存型の第１の投影データを供給するステップを有し、前記投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することにより前記関心領域の減衰成分画像を発生するステップを有し、前記減衰成分画像は、前記第１の投影データからの前記第２の投影データの偏差が小さくなるように発生されるものとして提供される。
【００１５】
本発明の他の態様において、供給されたエネルギ依存型の第１の投影データから関心領域の減衰成分画像を判定するための判定方法は、前記投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することにより前記関心領域の減衰成分画像を発生するステップを有し、前記減衰成分画像は、前記第１の投影データからの前記第２の投影データの偏差が小さくなるように発生されるものとして提供される。
【００１６】
本発明の他の態様において、エネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するためのコンピュータプログラムは、請求項１に記載の画像形成システムに、前記画像形成システムを制御するコンピュータにおいて当該プログラムが実行されるときに、請求項８に記載の方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を有するものとして提供される。
【００１７】
本発明の他の態様において、供給されたエネルギ依存型の投影データから関心領域の減衰成分画像を判定するためのコンピュータプログラムは、請求項７に記載の判定装置に、前記判定装置を制御するコンピュータにおいて当該プログラムが実行されるときに、請求項９に記載の方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を有するものとして提供される。
【００１８】
請求項１の画像形成システム、請求項７の判定装置、請求項９の判定方法、請求項８の画像形成方法、請求項１０のコンピュータプログラム及び請求項１１のコンピュータプログラムは、従属請求項に規定されているような同様及び／又は同一の好適実施例を有することが理解される。
【００１９】
なお、本発明の好適実施例は、従属請求項のそれぞれの独立請求項との組み合わせとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
以下、本発明のこれらの態様及びその他の態様は、以下に説明する実施例により明らかになる。
【図１】本発明による関心領域を画像形成するための画像形成システムの概略図。
【図２】本発明による関心領域を画像形成するための画像形成方法を示すフローチャート。
【図３】減衰効果のスペクトルを概略的かつ例示的に示す図。
【図４】第２の投影データ値及びノイズモデルが付与された第１の投影データ値の確率を概略的かつ例示的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に示されるエネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するための画像形成システムは、この実施例では、コンピュータ断層撮影システムである。このコンピュータ断層撮影システムは、ｚ方向に平行に延びる回転軸Ｒの周りを回転することの可能なガントリ１を含む。放射線源２、例えばＸ線管は、ガントリ１に実装される。この実施例において、放射線源２は、多色性放射線を発する。放射線源２は、放射線源２により発せられた放射線から円錐形の放射ビーム４を形成するコリメータ装置３が設けられる。他の実施例において、コリメータ装置３は、他の形状、例えば扇状の放射線ビームを形成するよう適合可能である。
【００２２】
この放射線は、円筒状の検査ゾーン５における関心領域において、患者又は技術的被写体のようなオブジェクト（図示せず）を横切る。関心領域を横切った後、放射ビーム４は、エネルギ分解検出ユニット６に入射する。このユニットは、この実施例では、ガントリ１に実装される２次元検出表面を有する。他の実施例において、エネルギ分解検出ユニットは、１次元検出表面を有することができる。
【００２３】
エネルギ分解検出ユニットは、例えば、入射フォトンを数えることの原則に基づいて動作し、異なるエネルギ窓においてフォトンの数を示す信号を出力する。このようなエネルギ分解検出ユニットは、例えば、Llopart, X.氏らの "First test measurements of a 64k pixel readout chip working in a single photon counting mode", Nucl. Inst. and Meth. A, 509 (1-3): 157-163, 2003及びLlopart, X.氏らの "Medipix2: A 64-k pixel readout chip with 55 μm square elements working in a single photon counting mode", IEEE Trans. Nucl. Sci. 49(5): 2279-2283, 2002に記述されている。好ましくは、このエネルギ分解検出ユニットは、少なくとも３つの異なるエネルギ窓に対して少なくとも２つのエネルギ分解検出信号を供給するように適合させられている。しかしながら、画像形成システムの感度及びノイズロバスト性を高めるために、非常に高いエネルギ分解能を有することが望ましい。
【００２４】
ガントリ１は、モータ７により好ましくは一定だが調整可能な角速度で駆動される。他のモータ８は、オブジェクト、例えば検査ゾーン５における患者テーブルに配された患者を回転軸Ｒ又はｚ軸の方向と平行に移すために設けられる。これらモータ７，８は、例えば、放射線源２と検査ゾーン５、特に関心領域が螺旋軌道に沿って相対的に動くように制御ユニット９により制御される。また、オブジェクト又は検査ゾーン５特に関心領域が動かされず、Ｘ線源２が回転され、すなわちＸ線源２が関心領域に対して円形の軌道に沿って横断するようにすることも可能である。
【００２５】
検出ユニット６により得られるデータは、エネルギ依存型の第１の投影データである。エネルギ依存型の第１の投影データは、供給されたエネルギ依存型の第１の投影データから関心領域の減衰成分画像及び／又は合成された減衰成分画像を判定するための判定装置１０に供給される。また、判定装置１０は、制御ユニット９により優先的に制御される。
【００２６】
１つ又は複数の減衰成分画像及び／又は１つ又は複数の合成された減衰成分画像は、画像を表示するための表示ユニット１１に供給される。
【００２７】
放射線源２、検出ユニット６、ガントリ１、患者テーブル及びモータ７，８は、エネルギ依存型の第１の投影データを供給するための投影データ供給ユニットを形成する。この実施例において、放射線源２は、多色性放射線を発するとともに、検出ユニット６は、エネルギ分解されたエネルギ依存型の第１の投影データを検出する。したがって、この実施例において、異なるエネルギの投影データは、同時に測定可能である。しかし、他の実施例において、他の投影データ供給ユニットは、投影データ供給ユニットが関心領域のエネルギ依存型投影データを供給する限りにおいて用いられることが可能である。例えば、異なる放射線スペクトルを持つ２つ以上の測定値及び非エネルギ分解検出ユニットを、エネルギ依存型投影データを供給するために用いることができる。異なる放射線スペクトルは、例えば、異なる放射線スペクトルを有する少なくとも２つの放射線源を用いることによって及び／又は異なる管電圧を持つＸ線管を用いることによって及び／又は関心領域と当該放射線源との間の異なるフィルタを用いることによって、得ることができる。非エネルギ分解型の検出ユニットが用いられる場合、異なる放射線スペクトルに対応する投影データは順次測定されなければならない。
【００２８】
次に、本発明によるエネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するための画像形成方法の実施例を、図２に示されるフローチャートに基づいて詳しく説明する。
【００２９】
ステップ１０１において、エネルギ依存型の第１の投影データが供給される。放射線源２は、回転軸Ｒ又はｚ方向の周りを回転し、関心領域は、動かされず、すなわち、放射線源２は関心領域の周りの円形軌道に沿って横切る。他の実施例において、放射線源２は、他の軌道、例えば関心領域に対して螺旋軌道に沿って動くことができる。放射線源２は、関心領域を横切る多色性放射線を発する。関心領域を横切った放射線は、検出ユニット６により検出され、この検出ユニットがエネルギ依存型の第１の投影データを発生する。
【００３０】
エネルギ依存型の第１の投影データは、減衰成分発生ユニット１２に伝送され、この発生ユニットは、ステップ１０２において関心領域の減衰成分画像を発生する。この発生は、投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することによって行われ、減衰成分画像発生ユニット１２は、第１の投影データからの第２の投影データの偏移が減るように減衰成分画像を改変するように適合させられる。
【００３１】
当該投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルは、次の式によって表すことができる。
【数１】
【００３２】
式（１）において、ｌｔ，λは、エネルギ窓ｔ及び放射線方向λにおけるエネルギ依存型の第２の投影データのデータ値を示している。変数ｔは、異なるエネルギ窓を数えるものであり、すなわち、例えば検出ユニット６が３つのエネルギ窓を提供する場合には、ｔは、値１，２及び３を有する。変数λは、異なる放射線源位置から検出ユニット６の検出表面における検出画素の異なる位置への異なる放射線方向を示している。
【００３３】
関数Ｓｔ（Ｅ）は、関心領域におけるオブジェクトのエネルギ依存性を伴わない当該画像形成システムのエネルギ依存性を示している。したがって、この実施例において、関数Ｓｔ（Ｅ）は、特に放射線源の、関心領域に入射する放射線のスペクトルと検出ユニットのｔで示されるエネルギ窓のスペクトル感度との積である。関数Ａｎ（Ｅ）は、減衰成分画像
を生じる減衰効果のエネルギ依存度である。
【００３４】
図３は、関心領域に存在する可能性のある造影剤のような物質の光電効果Ａ１（Ｅ）、コンプトン効果Ａ２（Ｅ）及びＫエッジＡ３（Ｅ）のエネルギ依存性を概略的かつ例示的な形で示している。
【００３５】
値Ｎは、モデルにおいて考えられている減衰効果の数を示している。例えば、関心領域に存在しうる造影剤のような物質の光電効果、コンプトン効果及びＫエッジが考えられている場合、Ｎは３である。積分変数Ｅは、エネルギを示しており、積分変数ｓによる積分は、それぞれの放射線に沿った積分である。
【００３６】
第１の投影データからの第２の投影データの偏移が減るような減衰成分画像の改変は、減衰成分画像が付与されたエネルギ依存型の第１の投影データとこれに伴うエネルギ依存型の第２の投影データとの可能性が最大になるように、減衰成分画像及びこれに伴うエネルギ依存型の第２の投影データとを改変することによって優先的に行われる。これは、各エネルギ窓におけるエネルギ依存型の第１の投影データの投影データ値毎に、第２の投影データのそれぞれの投影データ値が与えられかつこれに伴いそれぞれの減衰成分画像が与えられた投影データ値の可能性（確率）を判定し、各エネルギ窓における第１の投影データの投影データ値毎に判定される可能性（確率）の積が最大化されるように当該減衰成分画像及びこれによるエネルギ依存型の第２の投影データを改変することにより、優先的に行われる。
【００３７】
エネルギ依存型の第２の投影データのｔ及びλにより示される投影データ値の確率Ｌｔ，λは、次の式によって定義することができる。
【数２】
【００３８】
式（２）において、ｍｔ，λは、エネルギ依存型の第１の投影データの投影データ値を示し、Ｎ（ｍｔ，λ，ｌｔ，λ）は、エネルギ依存型の第２の投影データの投影データ値ｌｔ，λが与えられたエネルギ依存型の第１の投影データの投影データ値ｍｔ，λの確率を規定する。この確率Ｎ（ｍｔ，λ，ｌｔ，λ）は、エネルギ依存型の第１の投影データのノイズ、特に優先的にｌｔ，λが平均とされたポアソンモデルをも考慮するものである。確率Ｎ（ｍｔ，λ，ｌｔ，λ）は、図４に概略的かつ例示的な形で示される。特に、図４は、第２の投影データ値ｌｔ，λ及びノイズモデルＮが与えられた第１の投影データ値ｍｔ，λに対する確率Ｌｔ，λを概略的かつ例示的な形で示している。
【００３９】
各エネルギ窓において投影データ値毎に判定された確率の積は、次の式によって定義することができる。
【数３】
【００４０】
式（３）においては、エネルギ依存型の第１の投影データの投影データ値が測定された状況での、Ｔは、エネルギ窓のセットを示し、Λは、放射線の方向のセットを示している。
【００４１】
式（３）に規定されるトータルの確率は、減衰成分画像
及びこれによる減衰成分画像
をもたらすエネルギ依存型の第２の投影データｌｔ，λを変えることにより最大化される。式（３）により規定されるトータルの確率関数は、既知の数値法によって最大化することができる。
【００４２】
判定された減衰成分画像は、ステップ１０３において合成減衰画像をもたらす減衰成分画像を合成する減衰成分画像合成ユニット１３に伝送される。ステップ１０４において、この合成された減衰成分画像及び／又は１０２において発生された減衰成分画像の１つ又は複数は、ディスプレイ１１に表示される。
【００４３】
他の実施例において、画像形成システムは、減衰成分画像合成ユニットのない画像形成システムとすることができ、合成ユニット１３及び１０３を省略することができる。この場合、ステップ１０２において発生された減衰成分画像の１つ又は複数は、ディスプレイ１１に表示される。
【００４４】
上述した実施例において、異なるエネルギ窓のエネルギ依存型の第１の投影データは、同時に測定される。しかし、異なるエネルギのエネルギ依存型の第１の投影データが順次測定される場合は、本発明による減衰成分画像の発生を行うことができる。したがって、例えば、異なる電圧での動作及び／又は異なるビーム濾過処理をなす１つ又は複数のＸ線管により順次に投影データを取り込むことによりエネルギ依存型の第１の投影データが与えられた場合でも、すなわち、患者のようなオブジェクトに係る又は画像形成システムの一部に係る望ましくない動きが原因で、関心領域におけるオブジェクトを経る同じ経路に対応する筈の異なるエネルギの投影データ値が、関心領域を通じるオブジェクトの同じ経路に対応しない場合でも、本発明による減衰成分画像の発生は適用可能であり、既知の方法により復元された画像よりも少ないアーチファクトの高品質の減衰成分画像が発生される。
【００４５】
上述したように、式（１）において、Ｓｔ（Ｅ）は、関心領域におけるオブジェクトにより生じない投影データ供給ユニットのエネルギ依存性を示している。例えば、多色性放射線源及び異なるエネルギ窓を持つエネルギ分解検出ユニットが用いられる場合、Ｓｔ（Ｅ）は、当該放射線源の放出スペクトル及びそれぞれのエネルギ窓のエネルギ感度に依存し、特に、Ｓｔ（Ｅ）は、放射線源の放出スペクトルとそれぞれのエネルギ窓のエネルギ感度との積である。非エネルギ分解型検出ユニットと、異なる電圧での動作及び／又は異なるビーム濾過処理をなす１つ又は複数のＸ線管が用いられる場合、変数ｔは、用いられる管、電圧及び／又はビーム濾過の種々の組み合わせを示し、関数Ｓｔ（Ｅ）は、検出ユニットのエネルギ感度と、管、管電圧及び／又はビーム濾過処理のそれぞれの組み合わせにより発生した放出スペクトルに依存し、特に、Ｓｔ（Ｅ）は、検出ユニットのエネルギ感度と、管、管電圧及び／又はビーム濾過処理の対応の組み合わせにより発生された放出スペクトルとの積を有する。
【００４６】
本画像形成システムは、関心領域に対して放射線源の円形又は螺旋状の軌跡をなすものとして上述してきたが、本発明は、特定の軌跡に限定されるものではない。投影データ供給ユニットは、関心領域のエネルギ依存型の投影データを供給するユニットとすることができる。
【００４７】
開示された実施例の他の変形は、図面、開示内容及び従属請求項を検討することにより請求項記載の発明を実施する当業者により理解され達成されることのできるものである。請求項において、「有する」なる文言は、他の要素又はステップを排除せず、単数表現は、複数を排除するものではない。
【００４８】
単一のユニットは、請求項に挙げた幾つかのアイテムの機能を満たしうるものである。或る特定の方策が相互に異なる従属請求項に挙げられている点は、これら方策の組み合わせが活用できないことを示すものではない。
【００４９】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアの一部と共に又は当該一部として供給される光学記憶媒体又は固体媒体のような適切な媒体において格納／配信されうるものであるが、インターネット又は他の有線若しくは無線の電気通信システムを介するなどの他の形態にて配信されることも可能である。
【００５０】
請求項における参照符号は、その範囲を限定するものと解釈してはならない。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するための画像形成システム、画像形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】
米国特許出願に係る文献のＵＳ６，５０７，６３３Ｂ１は、コンピュータ断層撮影システムを開示しており、このシステムは、測定されたエネルギ依存型の投影データから関心領域の初期画像を復元するものである。この初期画像は、幾つかのセグメントに分割されており、各セグメントは、もう１つの種類の物質を表す。例えば、一方のセグメントは骨を表すことができ、他方のセグメントは患者の軟組織を表すことができる。計算されたエネルギ依存型投影データを発生するためのモデルが用いられており、これは、異なるセグメントにおける異なる種類の材料の異なる吸収分布を考慮に入れており、当該測定された投影データからの当該計算されたエネルギ依存型の投影データのずれは、関心領域の画像となる様々なセグメントにおける様々な種類の材料の様々な吸収分布を変更することにより最小化される。
【０００３】
関心領域の画像のこの復元は、初期の分割（セグメンテーション）に基づいている。コンピュータ断層撮影画像の分割は、しばしば不正確であり、特に、被写体の部分が最終的に復元される画像におけるアーチファクトをもたらす殆ど同じ画像値を有する形で分割されなければならない場合に不正確である。加えて、初期画像の分割は、非常に時間がかかる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、エネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するための画像形成システムであって、関心領域の復元画像におけるアーチファクトを低減するものを提供することである。本発明の他の目的は、エネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するための対応の画像形成方法及び対応のコンピュータプログラムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発 明の一態様において、エネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するための画像形成システムが提供され、このシステムは、前記関心領域のエネルギ依存型の第１の投影データを供給するための投影データ供給ユニットと、前記投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することにより前記関心領域の減衰成分画像を発生するための減衰成分画像発生ユニットとを有し、前記減衰成分画像発生ユニットは、前記第１の投影データからの前記第２の投影データの偏差が小さくなるように前記減衰成分画像を発生するよう適合させられる。
【０００６】
本発明は、関心領域の１つの画像が復元されるだけでなく、幾つかの画像は減衰成分画像とされる、という発想に基づいている。減衰成分画像は、或る減衰効果により生じる画像要素を有する画像である。これら減衰効果は、関心領域内の或る材料の吸収とすることができる。例えば、一方の減衰成分画像は、或る材料の吸収により生じた画像とすることができ、他方の減衰成分画像は、他の材料の吸収により生じた画像とすることができる。これに代えて又は加えて、減衰成分画像を、１つだけ又は幾つかの異なる物理的効果により発生させることができる。例えば、一方の減衰成分画像を、コンプトン効果により生じた画像とすることができ、他方の減衰成分画像を、光電効果により生じた画像とすることができる。本発明によれば、各減衰成分画像は関心領域の画像であり、各減衰成分画像は、或る特定の減衰効果を表すので、関心領域の画像の初期分割は不要であり、これにより、復元される画像内のアーチファクトを減らし、初期分割のための計算コストを排除することになる。
【０００７】
本画像形成システムは、優先的にコンピュータ断層撮影システムとされ、当該投影データ供給ユニットは、優先的に、関心領域を横切る放射線を発するための、特に、多色性放射線を発するための放射線ソースと、関心領域を横断した後の放射線に応じたエネルギ依存型の第１の投影データを検出するための検出ユニットと、関心ユニットに対して放射線ソース及び検出ユニットを移動させる移動ユニットとの組み合わせとされる。この移動ユニットは、放射線ソース及び検出ユニットが実装されている回転ガントリと、優先的には当該ガントリの回転軸に平行に移動可能とされるテーブル又はベルトとを有することができる。投影データ供給ユニットはまた、測定され又はシミュレートされたエネルギ依存型の第１の投影データが記憶された記憶ユニットとすることができる。さらに、投影データ供給ユニットは、エネルギ依存型投影データを供給することができる何らかのユニットとすることができる。例えば、投影データ供給ユニットは、Ｃアームシステム又は放射性映像システムとすることもできる。
【０００８】
減衰成分画像発生ユニットは、減衰成分画像の少なくとも２つが空間的に重なるように適合させられることが好ましい。２つ以上の減衰成分画像は空間的に一部が重なることができるが、少なくとも２つ、特に全ての減衰成分画像が関心領域全体をカバーすること、すなわち全ての減衰成分画像が完全に重なることが好ましい。減衰成分画像が重なると、異なる減衰効果が同じ位置、すなわち関心領域内の同じ画像要素の中にあると考えることができる。すなわち、異なる減衰効果は、関心領域内の同じ位置で分離可能である。
【０００９】
実施例において、画像形成システムは、合成された減衰成分画像になる減衰成分画像を合成するための減衰成分画像合成ユニットをさらに有する。減衰成分画像を合成することによって、より大きな信号対雑音比を得ることができる。
【００１０】
さらに、減衰成分画像発生ユニットは、第１の投影データからの第２の投影データの偏移が、当該減衰成分画像が付与された第１の投影データの可能性が最大になるように減衰成分画像を発生することによって低減されるよう、減衰成分画像を発生するよう適合させられるのが好ましい。第２の投影データは減衰成分画像に依存しているので、第１の投影データから第２の投影データの偏移は、第１の投影データが付与される減衰成分画像の可能性を最大にすることにより効果的に最小化することができ、関心領域の減衰成分画像におけるさらなるアーチファクトの低減となる。
【００１１】
好適実施例において、前記投影データ供給ユニットは、エネルギ窓における投射データ値を有するエネルギ依存型の第１の投影データを供給するように適合させられ、前記減衰成分画像発生ユニットは、各エネルギ窓における前記第１の投影データの投影データ値毎に前記第２の投影データのそれぞれの投影データ値が付与される前記投影データ値の確率を判定し、各エネルギ窓における前記第１の投影データの投影データ値毎に判定された前記確率の積が最大になるように前記減衰成分画像を発生するよう適合させられる。この確率を用いることによって、簡単な方法で減衰成分画像を判定することができ、結果として得られる減衰成分画像のアーチファクトがさらに低減される。
【００１２】
前記減衰成分画像発生ユニットは、前記減衰成分画像が付与される前記第１の投影データの確率及びノイズモデルを判定するよう適合させられるようにするとさらに好適である。当該確率は第１の投影データだけでなくノイズモデルとも考えられるので、復元された減衰成分画像の品質はさらに向上することになる。かかるノイズモデルは、第１の投影データに存在するノイズに依存する。優先的には、このノイズモデルは、ポアソンモデルである。さらに好ましいのは、当該ノイズモデルをポアソンモデルとし、第２の投影データを当該平均とすることである。
【００１３】
本発明の他の態様において、供給されたエネルギ依存型の第１の投影データから関心領域の減衰成分画像を判定する判定装置は、前記投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することにより前記関心領域の減衰成分画像を発生するための減衰成分画像発生ユニットを有し、前記減衰成分画像発生ユニットは、前記第１の投影データからの前記第２の投影データの偏差が小さくなるように前記減衰成分画像を発生するよう適合させられるものとして提供される。
【００１４】
本発明の他の態様において、エネルギ依存型の投影データから関心領域の画像を形成するための画像形成方法は、前記関心領域のエネルギ依存型の第１の投影データを供給するステップを有し、前記投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することにより前記関心領域の減衰成分画像を発生するステップを有し、前記減衰成分画像は、前記第１の投影データからの前記第２の投影データの偏差が小さくなるように発生されるものとして提供される。
【００１５】
本発明の他の態様において、供給されたエネルギ依存型の第１の投影データから関心領域の減衰成分画像を判定するための判定方法は、前記投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することにより前記関心領域の減衰成分画像を発生するステップを有し、前記減衰成分画像は、前記第１の投影データからの前記第２の投影データの偏差が小さくなるように発生されるものとして提供される。
【００１６】
本発明の他の態様において、エネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するためのコンピュータプログラムは、請求項１に記載の画像形成システムに、前記画像形成システムを制御するコンピュータにおいて当該プログラムが実行されるときに、請求項８に記載の方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を有するものとして提供される。
【００１７】
本発明の他の態様において、供給されたエネルギ依存型の投影データから関心領域の減衰成分画像を判定するためのコンピュータプログラムは、請求項７に記載の判定装置に、前記判定装置を制御するコンピュータにおいて当該プログラムが実行されるときに、請求項９に記載の方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を有するものとして提供される。
【００１８】
請求項１の画像形成システム、請求項７の判定装置、請求項９の判定方法、請求項８の画像形成方法、請求項１０のコンピュータプログラム及び請求項１１のコンピュータプログラムは、従属請求項に規定されているような同様及び／又は同一の好適実施例を有することが理解される。
【００１９】
なお、本発明の好適実施例は、従属請求項のそれぞれの独立請求項との組み合わせとすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
以下、本発明のこれらの態様及びその他の態様は、以下に説明する実施例により明らかになる。
【図１】本発明による関心領域を画像形成するための画像形成システムの概略図。
【図２】本発明による関心領域を画像形成するための画像形成方法を示すフローチャート。
【図３】減衰効果のスペクトルを概略的かつ例示的に示す図。
【図４】第２の投影データ値及びノイズモデルが付与された第１の投影データ値の確率を概略的かつ例示的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
図１に示されるエネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するための画像形成システムは、この実施例では、コンピュータ断層撮影システムである。このコンピュータ断層撮影システムは、ｚ方向に平行に延びる回転軸Ｒの周りを回転することの可能なガントリ１を含む。放射線源２、例えばＸ線管は、ガントリ１に実装される。この実施例において、放射線源２は、多色性放射線を発する。放射線源２は、放射線源２により発せられた放射線から円錐形の放射ビーム４を形成するコリメータ装置３が設けられる。他の実施例において、コリメータ装置３は、他の形状、例えば扇状の放射線ビームを形成するよう適合可能である。
【００２２】
この放射線は、円筒状の検査ゾーン５における関心領域において、患者又は技術的被写体のようなオブジェクト（図示せず）を横切る。関心領域を横切った後、放射ビーム４は、エネルギ分解検出ユニット６に入射する。このユニットは、この実施例では、ガントリ１に実装される２次元検出表面を有する。他の実施例において、エネルギ分解検出ユニットは、１次元検出表面を有することができる。
【００２３】
エネルギ分解検出ユニットは、例えば、入射フォトンを数えることの原則に基づいて動作し、異なるエネルギ窓においてフォトンの数を示す信号を出力する。このようなエネルギ分解検出ユニットは、例えば、Llopart, X.氏らの "First test measurements of a 64k pixel readout chip working in a single photon counting mode", Nucl. Inst. and Meth. A, 509 (1-3): 157-163, 2003及びLlopart, X.氏らの "Medipix2: A 64-k pixel readout chip with 55 μm square elements working in a single photon counting mode", IEEE Trans. Nucl. Sci. 49(5): 2279-2283, 2002に記述されている。好ましくは、このエネルギ分解検出ユニットは、少なくとも３つの異なるエネルギ窓に対して少なくとも２つのエネルギ分解検出信号を供給するように適合させられている。しかしながら、画像形成システムの感度及びノイズロバスト性を高めるために、非常に高いエネルギ分解能を有することが望ましい。
【００２４】
ガントリ１は、モータ７により好ましくは一定だが調整可能な角速度で駆動される。他のモータ８は、オブジェクト、例えば検査ゾーン５における患者テーブルに配された患者を回転軸Ｒ又はｚ軸の方向と平行に移すために設けられる。これらモータ７，８は、例えば、放射線源２と検査ゾーン５、特に関心領域が螺旋軌道に沿って相対的に動くように制御ユニット９により制御される。また、オブジェクト又は検査ゾーン５特に関心領域が動かされず、Ｘ線源２が回転され、すなわちＸ線源２が関心領域に対して円形の軌道に沿って横断するようにすることも可能である。
【００２５】
検出ユニット６により得られるデータは、エネルギ依存型の第１の投影データである。エネルギ依存型の第１の投影データは、供給されたエネルギ依存型の第１の投影データから関心領域の減衰成分画像及び／又は合成された減衰成分画像を判定するための判定装置１０に供給される。また、判定装置１０は、制御ユニット９により優先的に制御される。
【００２６】
１つ又は複数の減衰成分画像及び／又は１つ又は複数の合成された減衰成分画像は、画像を表示するための表示ユニット１１に供給される。
【００２７】
放射線源２、検出ユニット６、ガントリ１、患者テーブル及びモータ７，８は、エネルギ依存型の第１の投影データを供給するための投影データ供給ユニットを形成する。この実施例において、放射線源２は、多色性放射線を発するとともに、検出ユニット６は、エネルギ分解されたエネルギ依存型の第１の投影データを検出する。したがって、この実施例において、異なるエネルギの投影データは、同時に測定可能である。しかし、他の実施例において、他の投影データ供給ユニットは、投影データ供給ユニットが関心領域のエネルギ依存型投影データを供給する限りにおいて用いられることが可能である。例えば、異なる放射線スペクトルを持つ２つ以上の測定値及び非エネルギ分解検出ユニットを、エネルギ依存型投影データを供給するために用いることができる。異なる放射線スペクトルは、例えば、異なる放射線スペクトルを有する少なくとも２つの放射線源を用いることによって及び／又は異なる管電圧を持つＸ線管を用いることによって及び／又は関心領域と当該放射線源との間の異なるフィルタを用いることによって、得ることができる。非エネルギ分解型の検出ユニットが用いられる場合、異なる放射線スペクトルに対応する投影データは順次測定されなければならない。
【００２８】
次に、本発明によるエネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するための画像形成方法の実施例を、図２に示されるフローチャートに基づいて詳しく説明する。
【００２９】
ステップ１０１において、エネルギ依存型の第１の投影データが供給される。放射線源２は、回転軸Ｒ又はｚ方向の周りを回転し、関心領域は、動かされず、すなわち、放射線源２は関心領域の周りの円形軌道に沿って横切る。他の実施例において、放射線源２は、他の軌道、例えば関心領域に対して螺旋軌道に沿って動くことができる。放射線源２は、関心領域を横切る多色性放射線を発する。関心領域を横切った放射線は、検出ユニット６により検出され、この検出ユニットがエネルギ依存型の第１の投影データを発生する。
【００３０】
エネルギ依存型の第１の投影データは、減衰成分発生ユニット１２に伝送され、この発生ユニットは、ステップ１０２において関心領域の減衰成分画像を発生する。この発生は、投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することによって行われ、減衰成分画像発生ユニット１２は、第１の投影データからの第２の投影データの偏移が減るように減衰成分画像を改変するように適合させられる。
【００３１】
当該投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルは、次の式によって表すことができる。
【数１】
【００３２】
式（１）において、ｌｔ，λは、エネルギ窓ｔ及び放射線方向λにおけるエネルギ依存型の第２の投影データのデータ値を示している。変数ｔは、異なるエネルギ窓を数えるものであり、すなわち、例えば検出ユニット６が３つのエネルギ窓を提供する場合には、ｔは、値１，２及び３を有する。変数λは、異なる放射線源位置から検出ユニット６の検出表面における検出画素の異なる位置への異なる放射線方向を示している。
【００３３】
関数Ｓｔ（Ｅ）は、関心領域におけるオブジェクトのエネルギ依存性を伴わない当該画像形成システムのエネルギ依存性を示している。したがって、この実施例において、関数Ｓｔ（Ｅ）は、特に放射線源の、関心領域に入射する放射線のスペクトルと検出ユニットのｔで示されるエネルギ窓のスペクトル感度との積である。関数Ａｎ（Ｅ）は、減衰成分画像
を生じる減衰効果のエネルギ依存度である。
【００３４】
図３は、関心領域に存在する可能性のある造影剤のような物質の光電効果Ａ１（Ｅ）、コンプトン効果Ａ２（Ｅ）及びＫエッジＡ３（Ｅ）のエネルギ依存性を概略的かつ例示的な形で示している。
【００３５】
値Ｎは、モデルにおいて考えられている減衰効果の数を示している。例えば、関心領域に存在しうる造影剤のような物質の光電効果、コンプトン効果及びＫエッジが考えられている場合、Ｎは３である。積分変数Ｅは、エネルギを示しており、積分変数ｓによる積分は、それぞれの放射線に沿った積分である。
【００３６】
第１の投影データからの第２の投影データの偏移が減るような減衰成分画像の改変は、減衰成分画像が付与されたエネルギ依存型の第１の投影データとこれに伴うエネルギ依存型の第２の投影データとの可能性が最大になるように、減衰成分画像及びこれに伴うエネルギ依存型の第２の投影データとを改変することによって優先的に行われる。これは、各エネルギ窓におけるエネルギ依存型の第１の投影データの投影データ値毎に、第２の投影データのそれぞれの投影データ値が与えられかつこれに伴いそれぞれの減衰成分画像が与えられた投影データ値の可能性（確率）を判定し、各エネルギ窓における第１の投影データの投影データ値毎に判定される可能性（確率）の積が最大化されるように当該減衰成分画像及びこれによるエネルギ依存型の第２の投影データを改変することにより、優先的に行われる。
【００３７】
エネルギ依存型の第２の投影データのｔ及びλにより示される投影データ値の確率Ｌｔ，λは、次の式によって定義することができる。
【数２】
【００３８】
式（２）において、ｍｔ，λは、エネルギ依存型の第１の投影データの投影データ値を示し、Ｎ（ｍｔ，λ，ｌｔ，λ）は、エネルギ依存型の第２の投影データの投影データ値ｌｔ，λが与えられたエネルギ依存型の第１の投影データの投影データ値ｍｔ，λの確率を規定する。この確率Ｎ（ｍｔ，λ，ｌｔ，λ）は、エネルギ依存型の第１の投影データのノイズ、特に優先的にｌｔ，λが平均とされたポアソンモデルをも考慮するものである。確率Ｎ（ｍｔ，λ，ｌｔ，λ）は、図４に概略的かつ例示的な形で示される。特に、図４は、第２の投影データ値ｌｔ，λ及びノイズモデルＮが与えられた第１の投影データ値ｍｔ，λに対する確率Ｌｔ，λを概略的かつ例示的な形で示している。
【００３９】
各エネルギ窓において投影データ値毎に判定された確率の積は、次の式によって定義することができる。
【数３】
【００４０】
式（３）においては、エネルギ依存型の第１の投影データの投影データ値が測定された状況での、Ｔは、エネルギ窓のセットを示し、Λは、放射線の方向のセットを示している。
【００４１】
式（３）に規定されるトータルの確率は、減衰成分画像
及びこれによる減衰成分画像
をもたらすエネルギ依存型の第２の投影データｌｔ，λを変えることにより最大化される。式（３）により規定されるトータルの確率関数は、既知の数値法によって最大化することができる。
【００４２】
判定された減衰成分画像は、ステップ１０３において合成減衰画像をもたらす減衰成分画像を合成する減衰成分画像合成ユニット１３に伝送される。ステップ１０４において、この合成された減衰成分画像及び／又は１０２において発生された減衰成分画像の１つ又は複数は、ディスプレイ１１に表示される。
【００４３】
他の実施例において、画像形成システムは、減衰成分画像合成ユニットのない画像形成システムとすることができ、合成ユニット１３及び１０３を省略することができる。この場合、ステップ１０２において発生された減衰成分画像の１つ又は複数は、ディスプレイ１１に表示される。
【００４４】
上述した実施例において、異なるエネルギ窓のエネルギ依存型の第１の投影データは、同時に測定される。しかし、異なるエネルギのエネルギ依存型の第１の投影データが順次測定される場合は、本発明による減衰成分画像の発生を行うことができる。したがって、例えば、異なる電圧での動作及び／又は異なるビーム濾過処理をなす１つ又は複数のＸ線管により順次に投影データを取り込むことによりエネルギ依存型の第１の投影データが与えられた場合でも、すなわち、患者のようなオブジェクトに係る又は画像形成システムの一部に係る望ましくない動きが原因で、関心領域におけるオブジェクトを経る同じ経路に対応する筈の異なるエネルギの投影データ値が、関心領域を通じるオブジェクトの同じ経路に対応しない場合でも、本発明による減衰成分画像の発生は適用可能であり、既知の方法により復元された画像よりも少ないアーチファクトの高品質の減衰成分画像が発生される。
【００４５】
上述したように、式（１）において、Ｓｔ（Ｅ）は、関心領域におけるオブジェクトにより生じない投影データ供給ユニットのエネルギ依存性を示している。例えば、多色性放射線源及び異なるエネルギ窓を持つエネルギ分解検出ユニットが用いられる場合、Ｓｔ（Ｅ）は、当該放射線源の放出スペクトル及びそれぞれのエネルギ窓のエネルギ感度に依存し、特に、Ｓｔ（Ｅ）は、放射線源の放出スペクトルとそれぞれのエネルギ窓のエネルギ感度との積である。非エネルギ分解型検出ユニットと、異なる電圧での動作及び／又は異なるビーム濾過処理をなす１つ又は複数のＸ線管が用いられる場合、変数ｔは、用いられる管、電圧及び／又はビーム濾過の種々の組み合わせを示し、関数Ｓｔ（Ｅ）は、検出ユニットのエネルギ感度と、管、管電圧及び／又はビーム濾過処理のそれぞれの組み合わせにより発生した放出スペクトルに依存し、特に、Ｓｔ（Ｅ）は、検出ユニットのエネルギ感度と、管、管電圧及び／又はビーム濾過処理の対応の組み合わせにより発生された放出スペクトルとの積を有する。
【００４６】
本画像形成システムは、関心領域に対して放射線源の円形又は螺旋状の軌跡をなすものとして上述してきたが、本発明は、特定の軌跡に限定されるものではない。投影データ供給ユニットは、関心領域のエネルギ依存型の投影データを供給するユニットとすることができる。
【００４７】
開示された実施例の他の変形は、図面、開示内容及び従属請求項を検討することにより請求項記載の発明を実施する当業者により理解され達成されることのできるものである。請求項において、「有する」なる文言は、他の要素又はステップを排除せず、単数表現は、複数を排除するものではない。
【００４８】
単一のユニットは、請求項に挙げた幾つかのアイテムの機能を満たしうるものである。或る特定の方策が相互に異なる従属請求項に挙げられている点は、これら方策の組み合わせが活用できないことを示すものではない。
【００４９】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアの一部と共に又は当該一部として供給される光学記憶媒体又は固体媒体のような適切な媒体において格納／配信されうるものであるが、インターネット又は他の有線若しくは無線の電気通信システムを介するなどの他の形態にて配信されることも可能である。
【００５０】
請求項における参照符号は、その範囲を限定するものと解釈してはならない。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するための画像形成システムであって、
・前記関心領域のエネルギ依存型の第１の投影データを供給するための投影データ供給ユニット
を有し、
・前記投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することにより前記関心領域の減衰成分画像を発生するための減衰成分画像発生ユニットを有し、前記減衰成分画像発生ユニットは、前記第１の投影データからの前記第２の投影データの偏差が小さくなるように前記減衰成分画像を発生するよう適合させられる、
システム。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成システムであって、前記減衰成分画像発生ユニットは、前記減衰成分画像のうちの少なくとも２つが空間的に重なるように適合させられる、システム。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成システムであって、合成減衰成分画像をもたらす減衰成分画像を合成するための減衰成分画像合成ユニットをさらに有するシステム。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成システムであって、前記減衰成分画像発生ユニットは、前記第１の投影データからの前記第２の投影データの偏差が、前記減衰成分画像が付与された前記第１の投影データの確率が最大になるように前記減衰成分画像を発生することによって低減されるように、前記減衰成分画像を発生するよう適合させられる、システム。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成システムであって、前記投影データ供給ユニットは、エネルギ窓における投射データ値を有するエネルギ依存型の第１の投影データを供給するように適合させられ、前記減衰成分画像発生ユニットは、各エネルギ窓における前記第１の投影データの投影データ値毎に前記第２の投影データのそれぞれの投影データ値が付与される前記投影データ値の確率を判定し、各エネルギ窓における前記第１の投影データの投影データ値毎に判定された前記確率の積が最大になるように前記減衰成分画像を発生するよう適合させられる、システム。
【請求項６】
請求項４に記載の画像形成システムであって、前記減衰成分画像発生ユニットは、前記減衰成分画像が付与される前記第１の投影データの確率及びノイズモデルを判定するよう適合させられる、システム。
【請求項７】
供給されたエネルギ依存型の第１の投影データから関心領域の減衰成分画像を判定する判定装置であって、
前記投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することにより前記関心領域の減衰成分画像を発生するための減衰成分画像発生ユニットを有し、前記減衰成分画像発生ユニットは、前記第１の投影データからの前記第２の投影データの偏差が小さくなるように前記減衰成分画像を発生するよう適合させられる、
装置。
【請求項８】
エネルギ依存型の投影データから関心領域の画像を形成するための画像形成方法であって、前記関心領域のエネルギ依存型の第１の投影データを供給するステップを有し、
前記投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することにより前記関心領域の減衰成分画像を発生するステップを有し、前記減衰成分画像は、前記第１の投影データからの前記第２の投影データの偏差が小さくなるように発生される、
方法。
【請求項９】
供給されたエネルギ依存型の第１の投影データから関心領域の減衰成分画像を判定するための判定方法であって、
前記投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することにより前記関心領域の減衰成分画像を発生するステップを有し、前記減衰成分画像は、前記第１の投影データからの前記第２の投影データの偏差が小さくなるように発生される、
方法。
【請求項１０】
エネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するためのコンピュータプログラムであって、請求項１に記載の画像形成システムに、前記画像形成システムを制御するコンピュータにおいて当該プログラムが実行されるときに、請求項８に記載の方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【請求項１１】
供給されたエネルギ依存型の投影データから関心領域の減衰成分画像を判定するためのコンピュータプログラムであって、請求項７に記載の判定装置に、前記判定装置を制御するコンピュータにおいて当該プログラムが実行されるときに、請求項９に記載の方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【請求項１】
エネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するための画像形成システムであって、
・前記関心領域のエネルギ依存型の第１の投影データを供給するための投影データ供給ユニット
を有し、
・前記投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することにより前記関心領域の減衰成分画像を発生するための減衰成分画像発生ユニットを有し、前記減衰成分画像発生ユニットは、前記第１の投影データからの前記第２の投影データの偏差が小さくなるように前記減衰成分画像を発生するよう適合させられる、
システム。
【請求項２】
請求項１に記載の画像形成システムであって、前記減衰成分画像発生ユニットは、前記減衰成分画像のうちの少なくとも２つが空間的に重なるように適合させられる、システム。
【請求項３】
請求項１に記載の画像形成システムであって、合成減衰成分画像をもたらす減衰成分画像を合成するための減衰成分画像合成ユニットをさらに有するシステム。
【請求項４】
請求項１に記載の画像形成システムであって、前記減衰成分画像発生ユニットは、前記第１の投影データからの前記第２の投影データの偏差が、前記減衰成分画像が付与された前記第１の投影データの確率が最大になるように前記減衰成分画像を発生することによって低減されるように、前記減衰成分画像を発生するよう適合させられる、システム。
【請求項５】
請求項４に記載の画像形成システムであって、前記投影データ供給ユニットは、エネルギ窓における投射データ値を有するエネルギ依存型の第１の投影データを供給するように適合させられ、前記減衰成分画像発生ユニットは、各エネルギ窓における前記第１の投影データの投影データ値毎に前記第２の投影データのそれぞれの投影データ値が付与される前記投影データ値の確率を判定し、各エネルギ窓における前記第１の投影データの投影データ値毎に判定された前記確率の積が最大になるように前記減衰成分画像を発生するよう適合させられる、システム。
【請求項６】
請求項４に記載の画像形成システムであって、前記減衰成分画像発生ユニットは、前記減衰成分画像が付与される前記第１の投影データの確率及びノイズモデルを判定するよう適合させられる、システム。
【請求項７】
供給されたエネルギ依存型の第１の投影データから関心領域の減衰成分画像を判定する判定装置であって、
前記投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することにより前記関心領域の減衰成分画像を発生するための減衰成分画像発生ユニットを有し、前記減衰成分画像発生ユニットは、前記第１の投影データからの前記第２の投影データの偏差が小さくなるように前記減衰成分画像を発生するよう適合させられる、
装置。
【請求項８】
エネルギ依存型の投影データから関心領域の画像を形成するための画像形成方法であって、前記関心領域のエネルギ依存型の第１の投影データを供給するステップを有し、
前記投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することにより前記関心領域の減衰成分画像を発生するステップを有し、前記減衰成分画像は、前記第１の投影データからの前記第２の投影データの偏差が小さくなるように発生される、
方法。
【請求項９】
供給されたエネルギ依存型の第１の投影データから関心領域の減衰成分画像を判定するための判定方法であって、
前記投影データが減衰成分画像に依存するとしたモデルを用いてエネルギ依存型の第２の投影データを発生することにより前記関心領域の減衰成分画像を発生するステップを有し、前記減衰成分画像は、前記第１の投影データからの前記第２の投影データの偏差が小さくなるように発生される、
方法。
【請求項１０】
エネルギ依存型投影データから関心領域の画像を形成するためのコンピュータプログラムであって、請求項１に記載の画像形成システムに、前記画像形成システムを制御するコンピュータにおいて当該プログラムが実行されるときに、請求項８に記載の方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【請求項１１】
供給されたエネルギ依存型の投影データから関心領域の減衰成分画像を判定するためのコンピュータプログラムであって、請求項７に記載の判定装置に、前記判定装置を制御するコンピュータにおいて当該プログラムが実行されるときに、請求項９に記載の方法のステップを実行させるためのプログラムコード手段を有するコンピュータプログラム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公表番号】特表２０１０−５２５８５６（Ｐ２０１０−５２５８５６Ａ）
【公表日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−５０４９２８（Ｐ２０１０−５０４９２８）
【出願日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００８／０５１４７１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１２９４７４
【国際公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
【公表日】平成２２年７月２９日（２０１０．７．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年４月１７日（２００８．４．１７）
【国際出願番号】ＰＣＴ／ＩＢ２００８／０５１４７１
【国際公開番号】ＷＯ２００８／１２９４７４
【国際公開日】平成２０年１０月３０日（２００８．１０．３０）
【出願人】（５９００００２４８）コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ (12,071)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]