JP2007203046A

JP2007203046A - 対象の画像スライスを作成するための方法及びシステム

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Publication number: JP2007203046A
Application number: JP2007018814A
Authority: JP
Inventors: Baojun Li; バオジュン・リ; Stephen W Metz; スティーブン・ダブリュ・メッツ; Chuan Shih; チャン・シー; Yogesh Srinivas; ヨゲッシュ・スリナヴァス; Xianfeng Ni; シャンフェン・ニ; Tabb Patz; タブ・パッツ
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2006-02-02
Filing date: 2007-01-30
Publication date: 2007-08-16
Also published as: US20070183564A1; DE102007003714A1; US7515682B2

Abstract

【課題】可変厚の画像スライスを作成及び管理する方法及びシステムを提供しトモシンセシス撮像の技術を向上させる。
【解決手段】撮像対象（１２０）を表示するための可変スライス厚（１２５）を生成するための方法を開示する。本方法は、規定した掃引角度範囲内の複数の異なる投影角度から複数の投影画像を収集する工程と、この複数の投影画像からその各々が第１のスライス厚（１２６）を有する複数の対象画像（１２１）を再構成する工程と、複数の投影画像、複数の対象画像（１２１）、あるいはこれら両者について全体画像若しくはその一部分またはその属性で画像（１２１）を組み合わせこれにより第１のスライス厚（１２６）と異なる第２のスライス厚（１２５）を利用した対象（１２０）の表示を提供するための関数規則を適用する工程と、を含む。
【選択図】図１

Description

本開示は、全般的には医用イメージングに関し、また具体的には対象画像スライスの作成に関する。

従来の（投影型）Ｘ線撮像は、組織構造の詳細断面の所定の深度での観察に対応していない。トモシンセシスは、Ｘ線放射撮像における高度な応用法の１つであり、Ｘ線源の規定の並進の間に収集した１組の低線量投影画像から解剖構造の任意の数の断層撮像面の遡及的な再構成を可能にすると共に、投影画像に関連した深度情報を提供することができる。ディジタル式フラットパネル（例えば、４０センチメートル（ｃｍ）×４０ｃｍの寸法のパネル）を使用することによって、各照射によって大量のデータの収集が可能となる。これらの断層撮像面によって得られる深度情報は従来の（投影型）Ｘ線撮像では得ることができない。

トモシンセシスの導入によって、その画像の上に重なった／下に位置する解剖学的構造に関する深度情報を符号化することが可能である。トモシンセシス画像スライスの最小スライス厚（公称（ｎｏｍｉｎａｌ）スライス厚とも呼ぶ）は、主にＸ線源の掃引角度によって決定される。公称スライス厚は通常、そのスライス方向がＸ線検出器パネルと直交しているため、スライス感度プロフィール（ＳＳＰ）の半値全幅（ｆｕｌｌ−ｗｉｄｔｈ−ｈａｌｆ−ｍａｘｉｍａ：ＦＷＨＭ）によって定義される。公称スライス厚では最大ｚ分解能を提供することができるが、スライスをより厚くすると多くの臨床設定において実用上の恩恵を得ることができる。

したがって、可変厚の画像スライスを作成及び管理する能力をもつ方法及びシステムを提供することによってトモシンセシス撮像の技術を向上させることができる。

本発明の一実施形態は、撮像対象を表示するために可変スライス厚を生成するための方法を含む。本方法は、規定した掃引角度範囲内の複数の異なる投影角度から複数の投影画像を収集する工程と、複数の投影画像からその各々が第１のスライス厚を有する複数の対象画像を再構成する工程と、複数の投影画像、複数の対象画像、あるいはこれら両者について全体画像若しくはその一部分またはその属性で画像を組み合わせこれにより第１のスライス厚と異なる第２のスライス厚を利用して対象の表示を提供するための関数規則を適用する工程と、を含む。

本発明の別の実施形態は、複数の投影画像から再構成したその各々が第１のスライス厚を有する複数の再構成対象画像と関連付けされる撮像対象を表示するためのユーザインタフェースを含む。このユーザインタフェースは、ユーザが関数規則または関数規則パラメータを選択するための手段と、画像を組み合わせこれにより該第１のスライス厚と異なる第２のスライス厚を利用して該対象の表示を提供するために該関数規則または関数規則パラメータを適用するための手段と、第２のスライス厚において対象の一部分を表示するための手段と、を含む。この関数規則は、複数の投影画像、複数の対象画像、またはこれら両者に関して全体画像あるいはこれの一部またはこれの属性を組み合わせることがある。

本発明の別の実施形態は、対象を撮像するためのシステムを含む。本システムは、画像検出器と、対象を基準とした角度方向移動が可能な撮像線源と、画像検出器及び撮像線源と信号連絡した処理デバイスと、を含む。この撮像線源は、撮像放射を画像検出器に向かわせるように配置される。撮像線源の移動に応答して画像検出器において、規定した掃引角度範囲内の複数の異なる投影角度から複数の投影画像が収集される。処理デバイスは、複数の投影画像からその各々が第１のスライス厚を有する複数の対象画像を再構成するように構成されている。処理デバイスはさらに、複数の投影画像、複数の対象画像、あるいはこれら両者について全体画像若しくはその一部分またはその属性で画像を組み合わせこれにより第１のスライス厚と異なる第２のスライス厚を利用して対象の表示を提供するための関数規則を適用するように構成されている。

ここで、同じ要素には添付の図面において同様の番号付けをしている例示的な図面を参照することにする。

本発明の一実施形態は放射線医に対して、診断用途の要件に最も適するようなトモシンセシス画像スライス厚の調整のための柔軟性を利用できるようにするインタフェースを提供することができる。最小（公称）画像スライス厚はスライス厚方向域内で最大分解能を提供し得るが、スライスをより厚くすると多くの臨床設定において実用上の恩恵を得ることができる。

先ず、より厚いスライスが好まれる臨床応用が数多く存在する。例えば、間質性疾患を診断するには、血管連続性をかなり適正に視覚化できるように少なくとも１ｃｍのスライス厚とすることが好ましい。別の一例としては、クラスター状の微小石灰化の存在を診断するために約１ｃｍのスライス厚が有利となるマンモグラフィがある。第２に、より厚いスライスを形成する間に画像ノイズ及びアーチファクトが低減される。その理由は、より薄いスライスと比べてより厚いスライスではデータの整合性（ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）が向上することによる。ある種の臨床応用では、画像ノイズ及びアーチファクトのこの低減は、より厚い画像スライスに付随する局所的なコントラスト及び画像鮮鋭度の喪失と比べてより有益である。第３に、より厚いスライスによって放射線医の生産性（ｐｒｏｄｕｃｔｉｖｉｔｙ）を向上させることができる。臨床フィードバックによって、トモシンセシスによって作成される大量の画像が放射線医の生産性及び経済的な要因に大きな影響を及ぼしかねないことが繰り返し力説されている。

上述したすべての理由からして、薄い画像スライスを組み合わせてより厚い画像スライスにすることによって可変スライス厚の画像を作成することは有利である。最適なスライス厚は、カバー範囲、スライス厚及びアーチファクトの間のトレードオフを含めその診断用途及びユーザの好みに依存する。本発明の一実施形態によればユーザは、その用途及びユーザの好みに基づいた所望のスライス厚の選択が可能となる。

図１を参照すると、トモシンセシスシステム５０の例示的な一実施形態の概要を表している。Ｘ線源（本明細書では、撮像線源とも呼ぶ）１００はＸ線ビーム（本明細書では、撮像放射とも呼ぶ）１０１を投射しており、このビームは例えばヒトの解剖構造の一部などの撮像対象１２０を通過して、典型的には静止しておりまた一実施形態では２次元的であるパネル検出器（本明細書では、画像検出器とも呼ぶ）１５０に向けられている。Ｘ線源１００が規定の弧状軌道１０５または規定の直線軌道１１０のいずれかに沿って第１の位置（図１のＸ線源１００の配置位置で示す）から第２の位置（図１のＸ線源１００’の配置位置で示す）まで並進するに従って、Ｘ線ビーム１０１は撮像対象１２０を通過して伝播する。Ｘ線ビーム１０１が撮像対象１２０内を通過するに連れて、撮像対象１２０内部の様々な密度をもつ構成要素によって異なるＸ線減衰が与えられる。減衰を受けたＸ線ビーム１０２はパネル検出器１５０によって受け取られ、この検出器１５０はその減衰Ｘ線ビーム１０２の強度に応答した電気信号を発生させる。

パワー信号及びタイミング信号を提供するために、このＸ線源１００に処理デバイス１６０を連絡させている。処理デバイス１６０はさらに、Ｘ線源１００の並進を駆動するためのモータ（図１では図示せず）、後続の処理のために電気信号データを受け取るパネル検出器１５０、データ記憶デバイス１５６、入力デバイス１５７、並びに出力デバイス１６９と連絡している。処理デバイス１６０は、複数の投影画像を示すパネル検出器１５０からの電気信号データを再構成して撮像対象１２０の複数の個々の画像スライス１２５にしている。本明細書で使用する場合、全般的な画像スライスに対する言及は、図１に表したような一群の画像スライス１２１のうちの１スライスに対する言及とすることにする。各画像スライス１２１は、様々な密度を有する内部構成要素の相対的な位置及びサイズを含む深度データを包含した３Ｄスライスを意味している。各画像スライス１２１は、最小スライス厚（本明細書では、公称スライス厚とも呼ぶ）１２６によって規定されるｚ方向１２７の観察深度を有している（これについては以下でさらに説明することにする）。処理デバイス１６０はこの画像スライス１２１をデータ記憶デバイス１５６内に保存すると共に、このデータ信号を出力デバイス１６９を介して画像として表示させる。例示的な一実施形態では、その画像スライス１２１はそれぞれが、出力デバイス１６９の表示画面１７０を介して個別に観察可能である。

Ｘ線源１００がＸ線源の第１の位置１００からＸ線源の第２の位置１００’まで掃引角度θにわたって並進するに連れて、規定の掃引角度θ内の複数の投影角度からパネル検出器１５０によって複数の放射線投影画像が収集される。この掃引角度θによってスライス感度プロフィール１３０及び公称スライス厚１２６が決定される。本発明の一実施形態について静止型のフラットパネル検出器１５０を利用するように記載してきたが、本発明の範囲はこのように限定されるものではないこと、並びに本発明が例えば凹型プロフィールなどの代替的な形状を有すことがありさらにまた移動を可能とさせ得るパネル検出器を利用するトモシンセシスシステム５０にも適用可能であること、を理解されたい。

図２を参照すると、その各々が本発明の一実施形態の対応する掃引角度θ値に関する異なるスライス感度プロフィール１３０を表している１組の曲線を示している。これらの曲線は、公称スライス厚１２６に関する半値全幅決定を例証している。Ｘ軸は画素数を表し、またＹ軸は画素値を表している。例えば、最外側の曲線２００はθが５度に等しいときのスライス感度プロフィール１３０を表している。最大画素値は概ね３０，０００、したがって最大半値は概ね１５，０００である。曲線２００を見ると、概ね１５，０００のＹ軸画素値を示す曲線に沿って２つの点２０１、２０２を示している。これらの点２０１及び２０２はそれぞれ、概ね１９と４３のＸ値に対応する。したがって、図２に表した実施形態に関する５度の掃引角度θに対応した最小（公称）スライス厚１２６は概ね４３マイナス１９、すなわち２４画素となる。検出器パネル１５０の画素間隔が既知であれば、最小スライス厚１２６の値を決定することが可能である。これらの曲線の組及び図２のグラフの凡例から、掃引角度θを大きくすると、公称スライス厚１２６が小さくなることが理解できよう。さらに、最小（公称）スライス厚１２６は、主に物理的制約（掃引角度θ）によって決まっており、また（掃引角度θを増大させなければ）さらに小さくなることはないが、ｚ方向１２７で厚さをより大きくしたスライス１２５を提供するためにスライス１２１を合成することに対してはこうした物理的制約は存在しないことが理解されよう。

適当なスライス厚の選択は当該用途の要件並びに放射線医の好みに依存する。公称スライス厚１２６を使用すると、所与の画像スライス１２１内部のｚ次元方向１２７で最大の鮮鋭度、コントラスト及び分解能を得ることができる。しかし、公称スライス厚１２６と比べてより厚い画像スライス１２５を使用すると、実用上の恩恵を得ることができる。本明細書で使用する場合、画像スライス１２６のことを掃引角度θにより規定される公称スライス厚と呼んでおり、一方画像スライス１２５のことは、公称スライス厚１２６と比べてより厚くすることができる所与のスライス厚と呼んでいる。例えば乳がんの発見のためにトモシンセシスを使用しようとする場合、その目的は微小石灰化のクラスターの有無を検出することである。個々の微小石灰化などの小さい対象物に関する詳細は評価は公称スライス厚１２６の高い分解能によって強化し得るが、クラスター内部の微小石灰化の定量やクラスターサイズの決定は、より大きくした画像スライス厚１２５を選択して視野域を拡大し、これによりクラスターの境界を囲繞することによって向上させることができる。同様にして、厚い画像スライス１２５によって得られるより大きな視野域によって間質性疾患の診断が向上する。より厚い撮像スライス１２５によれば、血管の一部分だけしか描出できない公称厚さの画像スライス１２６と異なり、閉塞の可能性がある血管を含む血管全体の描出が可能となる。

ここで図３Ａ及び３Ｂを参照すると、公称厚画像スライス１２６から作成した画像を左側（３Ａ）に示し、また複数の公称厚画像スライス１２６の変換を介してより厚い１つの画像スライス１２５を作成した画像を右側（３Ｂ）に示している。より厚い画像スライス１２５を使用するとデータ整合性が向上し、これにより画像アーチファクト、リンギング（ｒｉｎｇｉｎｇ）の低減、及びより高い信号対雑音比が得られる。これらの恩恵は左側（図３Ａ）の画像を右側（図３Ｂ）の画像と比較することによって確認できよう。

公称厚さの複数の画像スライス１２６から作成したより厚い画像スライス１２５を使用することの別の恩恵は、放射線医の作業フローに関するものである。例えば、撮像対象１２０の一実施形態がｚ方向１２７で１０ｃｍの厚さを有しかつ公称スライス厚１２６が１ｍｍである場合、公称スライス厚（本明細書では、第１のスライス厚とも呼ぶ）１２６を有する１００枚の画像スライスが作成されることになる。別法として、放射線医がこの画像スライスを１ｃｍという第２のより厚いスライス厚１２５に変換するように選択した場合、画像スライスの数は１００枚から１０枚に減少し、これにより放射線医は撮像対象１２０の状態をより迅速に検討することが可能となる。

より大きな厚さを有する第２の組の画像スライス１２５を作成するための関数規則は次式の形で表現することができる。

（式１）
上式において
Ｇｊ（ｊ＝０、１、．．．Ｍ）は、第２の（ユーザ選択の）スライス厚を有する第２の組の画像スライス１２５を意味しており、
Ｓｉ（ｉ＝０、１、．．．Ｎ）は、第１の（公称）スライス厚１２６を有する第１の組の画像スライスを意味しており、
ｓｔａｒｔ＿ｉｎｄｅｘ、ｅｎｄ＿ｉｎｄｅｘは、公称スライス厚１２６における第１の組の画像のそれぞれ第１スライス及び最終スライスを規定しており、
Ｗｉは、各公称スライス１２６からの寄与を決定する重み付け係数であり、
Ｓｓｔａｒｔ＿ｉｎｄｅｘは、第１の（公称）スライス厚１２６を有する第１の組の画像スライスからの第１のスライスを意味しており、
Ｗｓｔａｒｔ＿ｉｎｄｅｘは、第１の（公称）スライス厚１２６を有する第１の組の画像スライスの第１のスライスからの寄与を決定する重み付け係数を意味しており、
Ｓｅｎｄ＿ｉｎｄｅｘは、第１の（公称）スライス厚１２６を有する第１の組の画像スライスからの最終スライスを意味しており、
Ｗｅｎｄ＿ｉｎｄｅｘは、第１の（公称）スライス厚１２６を有する第１の組の画像スライスの第１のスライスからの寄与を決定する重み付け係数を意味しており、かつ
Ｍ及びＮは整数であって、Ｍ＜Ｎである。

図１に戻ると、処理デバイス１６０は、複数の投影画像を公称スライス厚にある第１の組の対象画像スライス１２６に再構成する。放射線医による入力デバイス１５７を介した１組のパラメータ３０１、３０６、３１１（これについては、図６を参照しながら以下でさらに説明する）の提供に応答して、処理デバイス１６０は上述の関数規則を適用して、第１の組の画像スライス１２６を上記の式（式１）を用いてより大きなスライス厚を有する第２の組の画像スライス１２５に変換する。式１は、重み付け和を利用して第１の組の公称厚画像スライス１２６を、厚さがより大きい第２の組の画像スライス１２５に変換する関数規則を記述している。本明細書で使用する場合、重み付けを受けた（ｗｅｉｇｈｔｅｄ）や重み付けする（ｗｅｉｇｈｔｉｎｇ）という用語は、所与の変数の値を調整するための関数規則に言及したものである。この重み付け係数は任意の形式の関数とすることができる。重み付け関数の一実施形態を図４に表しており、ここでは与える重み（影響度）を第１の組の画像スライス１２６の端部にあるスライスと比べて中心画像スライス１２６においてより大きくしている。図４に表した式１の域内で利用される例示的な重み付け関数は、重み付け係数の和が１．０（Ｗ１＋Ｗ２＋．．．ＷＮ＝１．０）となるように規定している。中心画像スライス１２６に対して図４に表したようなバイアスを与える三角形をした直線状の重み付け関数処理を利用した本発明の一実施形態について説明しているが、本発明の範囲はこのように限定されるものではないこと、またさらに本発明は例えば投影画像に適用し得る多項式や指数関数などの別の重み付け関数（中心バイアスによるか否かを問わない）を利用することがあること、を理解されたい。さらに、図４は投影画像の（または、公称厚画像スライス１２６の）レンジ全体にわたって重み付け関数を適用するように含意しているが、重み付け関数はさらに投影画像の（または、公称厚画像スライス１２６の）部分組に対して利用されることがあることを理解されたい。

公称スライス厚画像スライス１２６の重み付け和を介したスライス厚変換に関する関数規則を利用（画像領域内部において投影画像の対象画像への再構成に続いて実施）するように本発明の一実施形態を記載しているが、本発明の範囲はこのように限定されるものではないことを理解されたい。追加的な関数規則では、例えば周波数成分、信号強度、画素値、輝度、コントラストなどの別の画像属性を利用して画像スライス厚を変換することがある。例えば代替的な一関数規則は、重み付け周波数帯域和を介した画像スライス１２１の厚さ変換（同様に、画像領域内部で実施）を提供することがある。重み付け周波数帯域和では、第１の組の画像スライス１２６が離散的な周波数帯域に分解され、次いでこれが重み付けを受け、合算され、さらに第２の組のより厚い画像スライス１２５に変換される。画像スライス１２１の別の変換方法は、重み付け投影和（投影領域内部で実施）であり、これでは例えば、パネル検出器１５０を介して収集した投影画像が重み付けを受け、合算され、さらに第１の組の画像スライス１２６への再構成の前の処理を受ける。

しかし、より厚い画像スライス１２５によって得られる恩恵に対しては実用上の限界が存在することを理解されたい。合成する画像スライス１２１の数を多くすると、深度情報の平均化（すなわち、喪失）が増大する。例えば、公称厚画像スライス１２６のすべてを単一の厚い画像スライス１２５に変換しようとした場合（完全型の変換関数規則を前提とする）、２次元放射線投影画像を上回る有益な情報は提供されることがない。

ここで図５及び６を一緒に見ると、放射線医による画像スライス１２１厚さの選択を最適化するための方法２９９の一実施形態を表している。ブロック３００は、関心対象ボリュームのレンジ（本明細書では、ボリュームレンジとも呼ぶ）３０１の選択を意味している。このボリュームレンジ３０１は、撮像対象１２０内部の関心対象ボリュームのｚ方向１２７での寸法を記述しており、関心対象ボリュームの開始高さと終了高さ（図６参照）を選択することによって確定される。ブロック３０５は、画像スライス厚３０６の選択を意味しており、またブロック３１０は画像スライス間隔（重複）３１１の選択を意味している。スライス厚３０６は、放射線医によって選択されるより大きな第２の厚さを有する画像スライス１２５のｚ方向１２７での寸法を規定している。画像スライス間隔（重複）３１１は、第２のユーザ選択の厚さを有する各画像スライス１２５が隣接する画像スライス１２１とどれだけの画像情報を共有しているかを記述している。ブロック３１５は、処理システム１６０により第１の組の公称厚画像スライス１２６を第２の組のより厚い撮像スライス１２５に変換することを意味している。ブロック３２０は、第２の組のより厚い画像スライス１２５が診断目的を満足させるか否かの放射線医による決定を意味している。第２の組のより厚い画像スライス１２５が放射線医の診断目的を満足させていなければ、放射線医が第２の組のより厚い画像スライス１２５の結果に満足するまで方法２９９が反復される。

ボリュームレンジ選択３００、スライス厚選択３０５、スライス間隔（重複）選択３１０は、画像パラメータ３０１、３０６、３１１をＡＳＣＩＩまたはバイナリー形式のコンピュータ構成ファイルに直接入力することによって実施されることがある。しかし、変更の反復過程で必要となるこうしたファイルへの編集によって時間がかかることがある。図６は、放射線医に対してパラメータ３０１、３０６、３１１の入力を可能にするダイアログウィンドウ４１９の一実施形態を表している。ボリュームレンジ３０１は１対のダイアログボックス４２０、４２１を介し、スライス間隔（重複）３１１はダイアログボックス４２２を介し、またスライス厚３０６はドロップダウン・ボックス４２３を介して放射線医によって入力されることがある。ダイアログウィンドウ４１９を介したパラメータ３０１、３０６、３１１の入力に続いて、放射線医はダイアログウィンドウ４１９から出てこれらのパラメータ３０１、３０６、３１１の効果を観察し評価する必要がある。診断目的に関して満足な画像を得るためにパラメータ選択３００、３０５、３１０の多重反復ループを必要とする場合、ダイアログウィンドウ４１９と画像の間の切り換えにはかなりの時間を必要とすることがある。

ここで図７を参照すると、画像パラメータ３０１（ダイアログボックス４２０、４２１を介する）、３０６及び３１１（ダイアログボックス４２２を介する）の入力のためのユーザインタフェースの一実施形態を表している。図示した実施形態では、表示画面１７０は３つのゾーンに分割されている。第１の入力領域４００、第２の入力領域４０５、及び画像観察領域４１０を図示している。観察領域４１０は、第１の（公称）厚さ１２６または第２の（変換済み）厚さ１２５のいずれかで画像スライス１２１を表示するように構成されている。第１の入力領域４００は放射線医に対して多種多様な画像観察ツールや解析ツールへのアクセスを提供することは当業者にはよく知られている。図示した実施形態では、第１の入力領域４００によって放射線医はさらに、ダイアログボックス４２０、４２１、４２２を介してボリュームレンジ３０１及びスライス間隔（重複）３１１の関数規則パラメータを入力することが可能となる。第１の入力領域４００内にあるボタン４２５は、関数規則及びパラメータ３０１、３０６、３１１を適用して第２の組の画像スライス１２５から画像スライス１２１を作成して画像観察領域４１０内に表示させている。第２の入力領域４０５は、画像スライス厚３０６及び／またはボリュームレンジ３０１を表出するためにスライダーバー４４５の近くに配列させた第１の矢印４３０、第２の矢印４４０、及び１組のチェックマーク４３５を含んでいる。放射線医は、所望のスライス厚３０６及び／またはボリュームレンジ３０１の関数規則パラメータを表出するために入力デバイス１５７を利用して第１の矢印４３０及び第２の矢印４４０を位置決めすることができる。

図７に表したユーザインタフェースの実施形態では、矢印４３０と４４０の間に（これらを含めて）９個のチェックマーク４３５を確認することができよう。このことは、画像観察領域４１０内部に表示した画像が公称スライス厚１２６の８つの画像スライスから作成した変換済みのより厚い画像スライス１２５を表していることを示唆すると解釈することができる。画像観察領域４１０によって放射線医は、なんらかの追加のダイアログウィンドウ４１９のオープンやクローズを要することなくパラメータ３０１、３０６、３１１の変更の効果を観察することができる。放射線医が選択したパラメータ３０１、３０６、３１１より得られた画像は、画像観察領域４１０において検討され、結果が受け容れ可能か否かを判定することができる。受け入れ可能でなければ、パラメータ３０１、３０６、３１１のうちの１つが変更されると共に、画像観察領域４１０においてその効果が同時に観察される。表示画面１７０の同じユーザインタフェースの内部にパラメータ選択３００、３０５及び３１０と表示画像とを組み入れることによって、具体的な診断用途に適したスライス厚を決定するための離散的な工程の量（またしたがって、時間量）を低減することができる。画像観察領域４１０を第１の入力領域４００と第２の入力領域４０５の間に配置して表した一実施形態について記載してきたが、本発明の範囲はこのように限定されるものではないこと、またさらに本発明は表示画面１７０の別の配置（例えば、第１の入力領域４００と第２の入力領域４０５を１つの入力領域に結合させて画像観察領域４１０の上側、下側、左側、あるいは右側に置いた配置）を利用することがあること、を理解されたい。

開示したように、本発明に関する幾つかの実施形態は、放射線医の好みやその用途の診断上の要請に適するように画像スライス厚を変更する能力、観察する画像の総数を最小化することによって放射線医の作業フローを軽減させる能力、リンギング、画像アーチファクトの低減及び信号対雑音比の上昇によって画質を向上させる能力、並びに異なるウィンドウ間の切り換えを要することなく単一のユーザインタフェースでスライス厚の修正の効果を観察できる能力という利点のうちの幾つかを含むことができる。

本発明の一実施形態は、コンピュータにより実現させた処理法並びにこれらの処理法を実施するための装置の形態で具現化されることがある。本発明はさらに、フレキシブルディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブ、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）ドライブ、または別の任意のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体などの有形媒体内に具現化された命令を含むコンピュータ・プログラム・コードを有するコンピュータ・プログラム成果物の形態で具現化されることがあり、このコンピュータ・プログラム・コードをコンピュータ内にロードしてコンピュータによって実行すると、このコンピュータは本発明を実施するための装置となる。本発明はさらに、コンピュータ・プログラム・コードの形態で具現化される（このプログラム・コードが、例えば記憶媒体内に保存されるか、コンピュータにロードされかつ／またはコンピュータによって実行されるか、電気配線やケーブル接続による、光ファイバを通す、または電磁放射を介するなど何らかの伝送媒体を用いて伝送を受けるかの如何によらない）ことがあり、このコンピュータ・プログラム・コードをコンピュータ内にロードしてコンピュータによって実行すると、このコンピュータは本発明を実施するための装置となる。汎用のマイクロプロセッサ上で実現させると、このコンピュータ・プログラム・コードのセグメントによって具体的な論理回路を生成させるようにマイクロプロセッサが構成される。この実行可能命令の技術的効果は、Ｘ線断層撮像法を介して撮像された対象に関して、元の第１のスライス厚と異なる第２の画像スライス厚を利用した表示を提供できることにある。

本発明に関して例示的な実施形態を参照しながら記載してきたが、本発明の趣旨を逸脱することなく様々な変更が可能であると共にその要素の等価物による置換が可能であることは当業者であれば理解するであろう。さらに多くの修正形態により、本発明の本質的趣旨を逸脱することなく具体的な状況や材料を本発明の教示に適応させることができる。したがって、本発明を実施するように企図したベストモードまたは唯一のモードとして開示した特定の実施形態に本発明を限定しようという意図ではなく、本発明は添付の特許請求の範囲の域内に入るすべての実施形態を包含するように意図している。さらに本図面及び説明では本発明の例示的な実施形態を開示しており、指定した用語を利用していることもあるが、特に指定がない限りにおいてこれらは一般的かつ記述性の意味合いのみで使用しており限定を目的としておらず、したがって本発明の範囲をこれによって限定するものではない。さらに、「第１の」、「第２の」などの用語の使用は、何らかの順序や重要度を意味しておらず、「第１の」、「第２の」などの用語はむしろ、ある要素を別の要素と区別するために使用したものである。さらに、「ａ」、「ａｎ」などの用語の使用は、数量の限定を意味したものではなく、むしろ言及された要素が少なくとも１つ存在することを意味している。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。

本発明の一実施形態によるトモシンセシスシステムの例示的なブロック概要図である。本発明の実施形態による様々なＸ線源掃引角度に関する例示的なスライス感度プロフィールを表したグラフである。本発明の実施形態による医用データディスプレイのディジタル化画像の例示的な実施形態を表した図である。本発明の実施形態による医用データディスプレイのディジタル化画像の例示的な実施形態を表した図である。本発明の実施形態による例示的な重み付け係数関数を表したグラフである。本発明の実施形態による画像スライスの変換を最適化するための方法の例示的な一実施形態を表した図である。本発明の実施形態による画像パラメータを入力するためのダイアログウィンドウの例示的な一実施形態を表した図である。本発明の実施形態による画像パラメータの入力並びに画像データに対するパラメータの効果の同時観察のためのユーザインタフェースの例示的な一実施形態を表した図である。

符号の説明

５０トモシンセシスシステム
１００Ｘ線源
１０１Ｘ線ビーム
１０５弧状軌道
１１０直線軌道
１２０撮像対象
１２１画像スライス群
１２５画像スライス
１２６最小スライス厚
１２７ｚ軸
１３０スライス感度プロフィール
１５０パネル検出器
１５１制御機構
１５２Ｘ線制御装置
１５３モータ制御装置
１５４データ収集システム
１５５画像再構成デバイス
１５６データ記憶デバイス
１５７入力デバイス
１６０処理デバイス
１６９出力デバイス
１７０表示画面
２００曲線
２０１曲線点
２０２曲線点
２９９パラメータ選択
３００ボリューム選択
３０１ボリュームレンジ
３０５スライス厚選択
３０６スライス厚
３１０スライス間隔（重複）選択
３１１スライス間隔
３１５新たな画像の計算
３２０新たな画像の評価
４００第１の入力領域
４０５第２の入力領域
４１０画像観察領域
４１９ダイアログウィンドウ
４２０ダイアログボックス
４２１ダイアログボックス
４２２ダイアログボックス
４２３ドロップダウンボックス
４２５ボタン
４３０第１の矢印
４３５チェックマーク
４４０第２の矢印
４４５スライダーバー

Claims

撮像対象（１２０）を表示するための可変スライス（１２５）厚さを生成するための方法であって、
規定した掃引角度範囲内の複数の異なる投影角度から複数の投影画像を収集する工程と、
前記複数の投影画像からその各々が第１のスライス厚（１２６）を有する複数の対象画像（１２１）を再構成する工程と、
複数の投影画像、複数の対象画像（１２１）、あるいはこれら両者について全体画像若しくはその一部分またはその属性で画像（１２１）を組み合わせこれにより前記第１のスライス厚（１２６）と異なる第２のスライス厚（１２５）を利用して前記対象（１２０）の表示を提供するための関数規則を適用する工程と、
を含む方法。
関数規則を適用する前記工程が前記収集工程に続きかつ前記再構成工程に先だって行われる、請求項１に記載の方法。
関数規則を適用する前記工程が前記収集工程に続きかつ前記再構成工程に続いて行われる、請求項１に記載の方法。
前記関数規則が、
Ｇ_ｊ（ｊ＝０、１、．．．Ｍ）が第２のスライス厚（１２５）を有する複数の対象画像（１２１）を意味する、
Ｓ_ｉ（ｉ＝０、１、．．．Ｎ）が第１のスライス厚（１２６）を備えた複数の投影画像または複数の対象画像（１２１）を意味する、
ｓｔａｒｔ＿ｉｎｄｅｘ、ｅｎｄ＿ｉｎｄｅｘが、第１のスライス厚（１２６）を備えた複数の投影画像または複数の対象画像（１２１）のそれぞれ第１スライス及び最終スライスを意味する、
Ｗ_ｉが第１のスライス厚（１２６）を備えた複数の投影画像の各スライスまたは複数の対象画像の各スライスから、第２のスライス厚（１２５）を有する複数の対象画像（１２１）への寄与を指定する重み付け係数である、
Ｓ_{ｓｔａｒｔ＿ｉｎｄｅｘ}が第１のスライス厚（１２６）を備えた複数の投影画像または複数の対象画像（１２１）の第１のスライスを意味する、
Ｗ_{ｓｔａｒｔ＿ｉｎｄｅｘ}が、第１のスライス厚（１２６）を備えた複数の投影画像または複数の対象画像（１２１）の第１のスライスから、第２のスライス厚（１２５）を有する複数の対象画像（１２１）への寄与を指定する重み付け係数を意味する、
Ｓ_{ｅｎｄ＿ｉｎｄｅｘ}が第１のスライス厚（１２６）を備えた複数の投影画像または複数の対象画像（１２１）の最終スライスを意味する、
Ｗ_{ｅｎｄ＿ｉｎｄｅｘ}が第１のスライス厚（１２６）を備えた複数の投影画像または複数の対象画像（１２１）の最終スライスから、第２のスライス厚（１２５）を有する複数の対象画像（１２１）への寄与を指定する重み付け係数を意味する、
Ｍ及びＮが整数である、
ＭがＮより小さい、として
に従っている、請求項１に記載の方法。
前記第２のスライス厚（１２５）が前記第１のスライス厚（１２６）より大きい、請求項１に記載の方法。
請求項１に記載の方法を実行するために機械（１６０）によって実行可能なプログラムまたは命令を具現化している該機械（１６０）によって読み取り可能なプログラム記憶デバイス（１５６）。
複数の投影画像から再構成したその各々が第１のスライス厚（１２６）を有する複数の再構成対象画像（１２１）と関連付けされる撮像対象（１２０）を表示するためのユーザインタフェースであって、
ユーザが関数規則または関数規則パラメータを選択するための手段と、
複数の投影画像、複数の対象画像（１２１）、あるいはこれら両者について全体画像若しくはその一部分またはその属性で画像（１２１）を組み合わせこれにより前記第１のスライス厚（１２６）と異なる第２のスライス厚（１２５）を利用して前記対象（１２０）の表示を提供するために前記関数規則または関数規則パラメータを適用するための手段と、
前記第２のスライス厚において対象の一部分を表示するための手段と、を備えており、
前記表示は、
入力パラメータ（３０１、３０６、３１１）を受け取るように構成した少なくとも第１のユーザ入力領域（４００）と、
前記少なくとも第１のユーザ入力領域（４００）と分離された前記入力パラメータ（３０１、３０６、３１１）に応答する画像観察領域（４１０）であって、前記少なくとも第１のユーザ入力領域（４００）におけるパラメータ入力に同時応答するように構成された画像観察領域（４１０）と、
を備える表示画面（１７０）を備える、
ユーザインタフェース。
対象（１２０）を撮像するための撮像システム（５０）であって、
画像検出器（１５０）と、
前記画像検出器（１５０）に撮像放射（１０１）を向けるように配置させた、前記対象（１２０）を基準とした角度方向移動が可能な撮像線源（１００）と、
前記画像検出器（１５０）及び撮像線源（１００）と信号連絡した処理デバイス（１６０）と、を備えており、
前記撮像線源（１００）の移動に応答して前記画像検出器（１５０）において、規定した掃引角度範囲内の複数の異なる投影角度から複数の投影画像が収集されること、
前記処理デバイス（１６０）は、前記複数の投影画像からその各々が第１のスライス厚（１２６）を有する複数の対象画像（１２１）を再構成するように構成されていること、
前記処理デバイス（１６０）は、複数の投影画像、複数の対象画像（１２１）、あるいはこれら両者について全体画像若しくはその一部分またはその属性で画像を組み合わせこれにより前記第１のスライス厚（１２６）と異なる第２のスライス厚（１２５）を利用して前記対象（１２０）の表示を提供するために関数規則を適用するように構成されていること、
を特徴とする撮像システム。
前記第１のスライス厚（１２６）は掃引角度の関数で変化する最小厚さを有する、請求項８に記載の撮像システム。
前記関数規則は、前記複数の投影画像の各々から、または前記複数の投影画像の異なる属性から、または前記第１のスライス厚（１２６）を備えた複数の対象画像（１２１）の各々から、または前記第１のスライス厚（１２６）を備えた複数の対象画像の異なる属性から、前記第２のスライス厚（１２５）を有する複数の対象画像への寄与を指定する重み付け係数によって規定されている、請求項８に記載の撮像システム。