tomography)再構成アルゴリズムを用いることにより物体の3次元表現を再構成する方法及び装置に関する。radiographs次元(3D)画像を構成することを可能にする。1は、典型的な円形トモシンセシス・システムのシステム幾何構成を示している。データ取得時には、X線源1及び検出器2の両方が円軌道を回転し、物体3の投影放射線画像の集合が、離散的な線源位置において検出器2によって取得される。各円軌道は、互いに平行な平面内に位置しており、線源1及び検出器2の運動は、各軌道に沿って反対の方向に位置するものとなる。得られたら、次いで、これらの画像をディジタル化すると共に互いに対して空間的に平行移動させ、トモシンセシス平面内の構造の像が正確に重なり合うような方式で重ね合わせ(スーパインポーズ)する。トモシンセシス平面外の構造の像は、正確に重なり合わず、結果として、これらの構造の深さ依存性のボケが生ずる。投影放射線画像の相対的な平行移動の量を変化させることにより、トモシンセシス平面の位置を変化させることができる。トモシンセシス平面が変化する毎に、重なり合った構造に対応する画像データがスーパインポーズされ、トモシンセシス平面内の構造の2D画像が得られる。物体の2D画像の完全な集合が得られたら、この2D画像の集合から物体の3D画像が形成される。formed.【0004】円形トモシンセシスは、患者を通るコロナル・スライスの方向に高い空間分解能を必要とする臨床応用に極めて有用であり得る。この理由は特に、X線コンピュータ断層撮影法(CT)ではコロナル・スライス方向で高い分解能を得ることが通常難しいことによる。direction.更に、トモシンセシス用の装置は通常、X線CTに比べて単純であり廉価である。円形トモシンセシス・システムの1つの欠点は、再構成される3D画像の画質が通常、トモシンセシス平面外の構造のボケのために制限されることである。画質を向上させると共にこの平面外ボケを減少させるために、多くの再構成アルゴリズムが開発されている。マトリクス反転法に基づくアルゴリズムがこの目的に用いられている。purpose.【0005】2D投影画像を用いて3D再構成を形成する周知の一手法に、コーン・ビーム立体コンピュータ断層撮影法(コーン・ビームVCT)として知られているものがある。図2は、コーン・ビームVCTシステムのシステム幾何構成(geometry)を示している。4が、物体5にX線のコーン(円錐)を投射する。X線は、ディジタル式検出器6に入射し、検出器6はデータをディジタル化する。検出器6は、線源4が位置する平面に対して平行でない平面に位置する。6は、線源が位置する平面に直交する平面に位置する。located.【0006】円形トモシンセシスの場合と同様に、検出器6及び線源4の幾何構成と物体5との間に相対的な運動が生ずる。この運動は、線源4及び検出器6を回転させることによるか、又は物体5を回転させることにより、達成することができる。物体の画像は、相対的な運動が生ずる方式に応じて、線源4及び検出器6のいくつかの位置又は物体5のいくつかの位置において取得される。検出器6によって測定された画像強度の2Dマップが形成されると同時に、これらの2Dマップは公知の画像フィルタ処理手法を用いてフィルタ処理され、次いで、1つ又はこれよりも多い公知のアルゴリズムを用いて再構成され、物体の3D表現を得る。tomosynthesisシステムを用いて得られる再構成画像よりも高い画質を有する。円形トモシンセシス・システムをコーン・ビームVCTシステムで置き換えるのではなく、円形トモシンセシス・システムを用いて得られる画像の品質を向上させると望ましい。円形トモシンセシス・システムをコーン・ビームVCTシステムで置き換えることは、経費及びその他の要因により多くの場合選択肢となり得ない可能性がある。[0008]【発明が解決しようとする課題】従って、円形トモシンセシス・システムを用いて取得される画像データから再構成される画像の品質を向上させる方法及び装置に対する必要性が存在している。evaluated線投影放射線画像データを収集する方法及び装置を提供する。収集されたデータは、コーン・ビーム立体コンピュータ断層撮影(コーン・ビームVCT)再構成に適した形態へ変換される。usual,物体の3D画像を再構成する。[0011]【発明の実施の形態】図3は、本発明の一実施例による本発明の装置のブロック図である。この装置は、図1を参照して前述したような円形トモシンセシス・システムである。典型的な円形トモシンセシス・システムとは対照的に、論理装置10によって実行される再構成アルゴリズム14が、コーン・ビームVCT再構成アルゴリズムとなっている。systemCTアルゴリズム14の適用による再構成に適した形態へ変換する。変換アルゴリズム13及び再構成アルゴリズム14については、図4及び図5を参照して以下で詳細に述べる。11と通信すると共にシステム・データ記憶部13と通信するコンピュータを含んでいる。システム・データ記憶部12は、実行のためにコンピュータ10によって用いられるデータを記憶している。12は又、トモシンセシス・システムによって取得された画像データを記憶している。加えて、システム・データ記憶部12は、アルゴリズム13及び14に対応するコード、並びにこれらのアルゴリズムの適用によって再構成された画像データを記憶している。システム・コンピュータ10は、再構成された画像を表示装置11に表示することを可能にする。11.【0013】本発明の装置は、検出器15を含んでおり、検出器15は好ましくは、ディジタル式検出器又はイメージ・インテンシファイアである。本発明の装置は、撮像される物体18を通してX線を投射するX線源19を含んでおり、撮像される物体18は例えば、患者であり得る。検出器15は、物体18を通過したX線を受け取り、X線の強度に関する電圧信号を発生する。17に電気的に結合されている。制御器16及び17は、コンピュータ10に電気的に結合されている。コンピュータ10は、制御器16及び17に対して指令を出力する。コンピュータ10からの指令の受領に応答して、制御器16及び17は、図1に関連して前述した方式で円軌道を巡って検出器15及び線源19を運動させる。FIG.【0014】制御器16及び17が検出器15及び線源19に運動を生ずる方式は、当業者には周知である。前述のように、本発明の装置は好ましくは、X線画像データを取得するために典型的な円形トモシンセシス・システムを利用する。従って、円形トモシンセシス・システムの動作及びデータ取得処理の動作についての詳細な議論は、簡略化のためにここには記載しない。simplicity.【0015】制御器16及び17によって受け取られた指令は、データ取得が実行されるべき方式に関して制御器16及び17に指令する。円軌道に沿った線源19の特定の位置において、検出器15によって画像サンプルが取得される。検出器15は例えば、ディジタル・データベース又はイメージ・インテンシファイアを含んでいる。15がイメージ・インテンシファイアである場合には、アナログ・ディジタル変換器(図示されていない)がこれらのアナログ電圧信号をディジタルの電圧信号へ変換する。ディジタルの電圧信号は、処理のためにコンピュータ10に戻されるが、これについては以下で詳述する。imagedを移動させてもよいことに留意されたい。当業者は、検出器15及び線源19に運動を生ずるのに適した多様な機構が利用可能であることを理解されよう。同様に、当業者は、撮像される物体18に運動を生ずるのに適した多様な機構が利用可能であることを理解されよう。available.【0017】図3は、検出器15及び線源19の運動を制御するためにそれぞれ別個の制御器16及び17を図示しているが、2つの制御装置が必要な訳ではない。単一の制御器を用いて検出器15又は線源19のいずれかの運動を制御し、検出器15及び線源19が結合機構(図示されていない)によって機械的に結合されていてもよい。結合機構は、検出器15及び線源19の運動の同期を維持するものとなる。19.【0018】又、円形トモシンセシス・システムに関する本発明は、いかなる特定の形式又は構成にも限定されていないことに留意されたい。本発明は、本発明の処理タスクを実行するいかなる特定のコンピュータにも限定されていない。「コンピュータ」という用語は、ここで用いられる場合には、本発明のタスクを実行するのに必要な演算、即ち計算を実行することが可能な任意の機械を表わすものとする。「コンピュータ」という用語は、構造化された入力を受け取ると共に、所定の規則に従ってこの入力を処理して出力を形成することが可能な任意の機械を表わすものとする。rule.【0019】コンピュータ10は、全ての計算タスクを実行するマイクロプロセッサ(図示されていない)を含んでいる。システム・データ記憶部12は、オン・チップ又はオフ・チップのいずれのデータ記憶部であってもよく、即ち、マイクロプロセッサを含んでいる集積回路内又は集積回路外のいずれに設けられていてもよい。マイクロプロセッサ以外の計算装置が本発明の計算を実行してもよく、例えば、応用特定的な集積回路で実行してもよいし、又はディジタル信号プロセッサで実行してもよいことに留意されたい。also当業者には理解されるように、ハードウェアのみにおいて実行され得ることに留意されたい。4の流れ図によって示す。ブロック21は、画像データ取得処理を示す。systemデータ記憶部12に記憶される。25によって示すように、コンピュータ10がデータ記憶部12から画像データを読み出す。cornビームVCT再構成に適した形態へ変換する。垂直検出器平面のデータへ変換される。おける検出器素子間隔の非一様性について補正される。コンピュータ10は、ブロック29によって示すように、コーン・ビームVCT再構成を行う。おける検出器素子間隔の非一様性について変換後のデータを補正する工程は、図5を参照して以下で詳述する。FIG.【0023】コーン・ビームVCT再構成は、当業界で周知である。コーン・ビーム再構成を行うための周知のアルゴリズムの1つに、Feldkampのコーン・ビーム再構成アルゴリズムがある。フィルタ処理及び逆投影のコード・セグメントについてのFeldkampアルゴリズムの修正を含め、図4のブロック29によって示すコーン・ビームVCT再構成を行うのに適した他の形式のアルゴリズムも又、当業界で公知である。Algorithm)」に開示されている。Imaging)」にも開示されている。当業者は、本発明がコーン・ビームVCT再構成を実行するいかなる特定のアルゴリズムにも限定されていないことが理解されよう。Feldkampアルゴリズム及びその他のVCT再構成アルゴリズムは当業界で周知であるので、このようなVCT再構成アルゴリズムが、本発明に従って収集されるデータに適用される方式については、簡略化のためにここには記載しない。当業者は、このようなアルゴリズムがどのように適用されるかを理解されよう。imaged線源を利用する。これらのX線を捕獲するために、典型的なコーン・ビームVCTシステムの検出器は、円形トモシンセシス・システムの検出器が配置されている平面に直交する平面に配置される。現状で利用可能なコーン・ビームVCT再構成アルゴリズムは、この方式で配置された検出器によって取得されたデータを扱うように設計されている。本発明の方法は、円形トモシンセシス用検出器によって取得されたデータを見かけ上コーン・ビームVCT検出器によって収集されたかのようなデータへ変換することを可能にする。おける検出器素子間隔の非一様性について変換後のデータを補正する処理を含んでおり、この処理について図5を参照して以下に述べる。0,0)に位置している。15は、線源19が回転する平面に平行な平面に配置されている。t.検出器15は、走査されている物体(図示されていない)のX線透過強度データを収集する。35の行39へ変換される。y軸に対して平行となっている。35の行へ変換される。v,kは、次の式によって定義される。35までのx軸に沿っての距離である。z,kは、次の式によって定義される。y,kは、次の式によって定義される。当業者には理解されるように、水平検出器15のx方向及びy方向における検出器素子間隔は均等でなくてもよいことに留意されたい。35における検出器素子間隔の非一様性について補正される。Feldkampアルゴリズムのようなコーン・ビームVCT再構成用のアルゴリズムを用いて、物体の3D画像を再構成することができる。35の検出器素子間隔は完全には一様とならない。現在用いられているVCT再構成アルゴリズムは、一様な検出器素子間隔を有する検出器によって収集されるデータを扱うように設計されている。(off-the-shelf)」のVCT再構成アルゴリズムを用いて3D画像を再構成する前に、画像データを処理して検出器素子間隔の非一様性を補償しなければならない。35の各々の検出器素子から水平検出器15を介して線源19まで射線を引くことにより、検出器素子間隔の非一様性を補正することを目的とするステップ27の部分を実行する。射線が水平検出器15のどの検出器素子に交差するかについてコンピュータ10によって判定を行う。35の対応する検出器素子に対して割り当てられる強度値を補間する。35の対応する検出器素子に割り当てられる。当業者は、この目的に適した複数の異なる補間方式を理解されよう。purpose.【0035】尚、図4のブロック27によって示すタスクは、コーン・ビームVCT再構成アルゴリズムとは別個のコードによって実行されてもよいことに留意されたい。当業者は、ブロック27によって示すタスクを実行するのに必要なコードを設計し得る方式を理解されよう。既存のコーン・ビームVCT再構成アルゴリズムを修正して、通常のコーン・ビームVCT再構成タスクを実行することに加え、ブロック27によって示すタスクを実行するようにし得ることに留意されたい。35における検出器素子間隔の非一様性を考慮に入れてコーン・ビームVCT再構成アルゴリズムのフィルタ処理及び逆投影の部分を修正することにより達成される。cornビームVCT再構成アルゴリズムをこのような仕方で修正し、これらの作用全てを実行するようにし得る方式を理解されよう。effects.【0036】更に、当業者は、本発明は図3〜図5を参照して以上に述べた実施例に限定されていないことを理解されよう。当業者は、以上に述べた実施例に対して本発明の範囲内にある改変を加え得ることを理解されよう。患者をイメージングすることに関連して本発明を議論したが、本発明は又、例えば、プリント回路基板をイメージングする等の工業的な用途にも適用され得ることに留意されたい。当業者は、このような目的に本発明をどのように利用したらよいかを理解されよう。DRAWINGS【図1】典型的な従来の円形トモシンセシス・システムのシステム幾何構成の図である。system.【図2】典型的な従来のコーン・ビーム立体コンピュータ断層撮影(コーン・ビームVCT)システムのシステム幾何構成の図である。geometry.【図3】一実施例による本発明の装置のブロック図である。imagedD表現を再構成する本発明の一実施例による本発明の方法を示す流れ図である。データへ変換するために図4の流れ図によって示す方法によって実行される変換処理を説明する図である。plane.【図6】図4と同様な流れ図である。前記検出器により発生された前記電気信号を受け取るように構成されていると共に、前記円形トモシンセシス画像データをコーン・ビーム立体コンピュータ断層撮影(コーン・ビームVCT)画像データへ変換するように構成されている論理装置と、を備えていることを特徴とする前記装置。前記論理装置は、前記円形トモシンセシス画像データをコーン・ビームVCT画像データへ変換する変換アルゴリズムを実行するように構成されていると共に、前記3D画像を形成するために前記変換後の画像データに対して作用するコーン・ビームVCT再構成アルゴリズムを実行するように更に構成されているコンピュータである、請求項1に記載の装置。コーン・ビームVCTシステムの検出器がコーン・ビームVCTシステムのX線源に関して配置されているであろうような平面に対応している、請求項2に記載の装置。tにより定義される、請求項3に記載の装置。検出器素子の前記Y軸及びZ軸に沿った方向での検出器素子間隔のあらゆる非一様性を補正するように前記コンピュータにより処理される、請求項4に記載の装置。おける各々の対応する検出器素子に割り当てられる強度値を補間するために、前記円形トモシンセシス・システムの前記検出器における前記交差した検出器素子の強度値及び前記交差した検出器素子を包囲する複数の検出器素子の強度値を用いる工程とを実行する、請求項5に記載の装置。前記対応する検出器素子に割り当てられる平均強度値を得るために、前記交差した検出器素子の強度値及び前記交差した検出器素子を包囲する前記複数の検出器素子の強度値を用いることにより、強度値を補間する、請求項6に記載の装置。coneビームVCT再構成アルゴリズムに含められている、請求項7に記載の装置。前記コーン・ビームVCT再構成アルゴリズムは、Feldkampアルゴリズムである、請求項7に記載の装置。algorithm,前記コーン・ビームVCT再構成アルゴリズムは、前記補正アルゴリズムの作用を実行するように修正されたフィルタ処理及び逆投影のコード・セグメントを含んでいる修正されたFeldkampアルゴリズムである、請求項8に記載の装置。前記3D画像を形成するために、前記変換後の画像データに対してコーン・ビームVCT再構成を実行する工程と、を含んでいる前記方法。systemCTシステムのX線源に関して配置されているであろうような平面に対応している、請求項11に記載の方法。tにより定義される、請求項12に記載の方法。検出器素子の前記Y軸及びZ軸に沿った方向での検出器素子間隔のあらゆる非一様性を補正するように前記変換後の画像データを処理する補正工程が、前記変換後の画像データに対して実行される、請求項13に記載の方法。おける各々の対応する検出器素子に割り当てられる強度値を補間するために、前記円形トモシンセシス・システムの前記検出器における前記交差した検出器素子の強度値及び前記交差した検出器素子を包囲する複数の検出器素子の強度値を用いる工程とを実行することにより、検出器素子間隔のあらゆる非一様性を補正する、請求項14に記載の方法。前記対応する検出器素子に割り当てられる平均強度値を得るために、前記交差した検出器素子の強度値及び前記交差した検出器素子を包囲する前記複数の検出器素子の強度値を用いることにより補間される、請求項15に記載の方法。前記円形トモシンセシス画像データをコーン・ビーム立体コンピュータ断層撮影画像データへ変換する変換アルゴリズムを実行するように構成されていると共に、前記3D画像を形成するために、前記変換後の画像データに対して作用するコーン・ビーム立体コンピュータ断層撮影(VCT)再構成アルゴリズムを実行するように構成されているコンピュータにより実行される、請求項16に記載の方法。VCT再構成を実行する工程時に実行される、請求項17に記載の方法。前記コーン・ビームVCT再構成工程は、コーン・ビームVCT再構成アルゴリズムにより実行される、請求項17に記載の方法。前記コーン・ビームVCT再構成アルゴリズムは、前記補正工程の作用を実行するように修正されたフィルタ処理及び逆投影のコード・セグメントを含んでいる修正されたFeldkampアルゴリズムである、請求項19に記載の方法。conversionのコード・セグメントとを有していること、を特徴とするコンピュータ・プログラム。system線源に関して配置されているであろうような平面に対応している、請求項22に記載のプログラム。tにより定義される、請求項23に記載のプログラム。検出器素子の前記Y軸及びZ軸に沿った方向での検出器素子間隔のあらゆる非一様性を補正するために前記変換後の画像データを処理する補正演算を前記変換後の画像データに対して実行する第3のコード・セグメントを更に含んでいる、請求項24に記載のプログラム。spacing,請求項25に記載のプログラム。前記対応する検出器素子に割り当てられる平均強度値を得るために、前記交差した検出器素子の強度値及び前記交差した検出器素子を包囲する前記複数の検出器素子の強度値を用いることにより、割り当てられる前記強度値を補間する、請求項26に記載のプログラム。