Устройство и способ для обработки проекционных данных

Устройство и способ для обработки проекционных данных

Иллюстрации

Показать все

Реферат

ОБЛАСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Настоящее изобретение относится к устройству обработки проекционных значений, способу обработки проекционных значений и соответствующей компьютерной программе для обработки собранных проекционных значений. Дополнительно, изобретение относится к системе формирования изображения для формирования изображения интересующей области, содержащей устройство обработки проекционных значений.

ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Статья „Practical Aspects of Data-Driven Motion Correction Approach for Brain SPECT” IEEE Transaction on Medical Imaging, Volume 22, No. 6, pages 722 to 729 (2003) раскрывает способ для реконструкции скорректированных по движению ОФЭКТ изображений мозга. Алгоритм использует меру сходства для сравнения прямых проекций и собранных проекций, где коррекция артефактов движения выполняется так, что мера сходства минимизируется.

Например, в „Principles of Computerized Tomographic Imaging", Kak, Slaney, IEEE Press, 1999 раскрыто, что система компьютерной томографии содержит источник рентгеновского излучения для генерации рентгеновского излучения и детектор. Источник рентгеновского излучения и детектор вращаются вокруг интересующей области, в то время как рентгеновские лучи, генерируемые источником рентгеновского излучения, проходят через интересующую область и обнаруживаются детектором для сбора проекционных данных. Изображение интересующей области реконструируется с помощью алгоритма реконструкции, который, например, фильтрует и выполняет обратное проецирование собранных проекционных данных. Реконструированные изображения обычно демонстрируют артефакты изображения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Цель настоящего изобретения состоит в том, чтобы предоставить устройство обработки проекционных значений для обработки собранных проекционных значений, которое обеспечивает средство для улучшения качества изображения, которое реконструируют по собранным проекционным значениям. Дополнительной целью настоящего изобретения является обеспечение соответствующего способа обработки проекционных значений и компьютерной программы. Дополнительной целью настоящего изобретения является обеспечение соответствующей системы формирования изображения для формирования изображения интересующей области, которая содержит устройство обработки проекционных значений.

В первом аспекте настоящего изобретения обеспечено устройство обработки проекционных значений для обработки собранных проекционных значений, причем устройство обработки проекционных значений содержит:

- блок предоставления собранных проекционных значений для предоставления собранных проекционных значений,

- блок реконструкции для реконструкции первого изображения по рассматриваемым собранным проекционным значениям при реконструкционном допущении,

- блок определения смоделированных проекционных значений для определения смоделированных проекционных значений посредством моделирования проекции через рассматриваемое реконструированное первое изображение при реконструкционном допущении,

- блок определения расхождения для определения значений расхождения для собранных проекционных значений, где значение расхождения является указывающим степень расхождения соответствующего собранного проекционного значения с реконструкционным допущением, посредством сравнения собранных проекционных значений и смоделированных проекционных значений,

причем блок определения расхождения содержит блок определения разностей для определения разностей между собранными проекционными значениями и смоделированными проекционными значениями, так, что высокочастотная составляющая разностей подавляется больше, чем низкочастотная составляющая разностей, при этом блок определения расхождения адаптирован к определению значений расхождения для собранных проекционных значений на основе определяемых разностей.

Реконструкция изображения по собранным проекционным значениям является обратной задачей. Дана математическая модель, которая пытается прогнозировать собираемые проекционные значения. Эта модель может рассматриваться как прямая модель и может быть использована блоком определения смоделированных проекционных значений для определения смоделированных проекционных значений. Эта модель зависит от таких переменных, как значения вокселей в интересующей области, и постоянных, которые не модифицируются во время реконструкции. Для того чтобы реконструировать изображение, переменные реконструкции, такие как значения вокселей, определяются на основании собранных проекционных значений и посредством использования постоянных параметров реконструкции. Эти постоянные параметры реконструкции представляют собой реконструкционные допущения. Таким образом, реконструкция изображения по собранным проекционным значениям основана на переменных реконструкции и реконструкционных допущениях, где переменные реконструкции оптимизируются во время реконструкции, а все остальное, представляющее собой часть описанной выше модели, является реконструкционным допущением.

Например, если собранные проекционные значения были собраны устройством компьютерной томографии, то реконструкционным допущением является геометрия системы наблюдений. Другим реконструкционным предположением может быть подавление рассеяния в объекте, который должен быть реконструирован, отсутствие межпиксельных помех в детекторе, который был использован для сбора проекционных значений, коррекция вариаций интенсивности рентгеновского пучка, коррекция увеличения жесткости пучка и так далее, то есть, например, можно предположить, что вариации интенсивности рентгеновского излучения и/или увеличение жесткости пучка не представлены. Эти реконструкционные допущения приводят к модели, в которой собранные проекционные значения выражаются в виде линейных интегралов по объекту, который может быть охарактеризован с помощью моноэнергетического коэффициента поглощения. Дополнительное реконструкционное допущение может быть таким, что отсутствуют временные изменения объекта, который должен быть реконструирован во время сбора проекционных значений.

Если реконструкционные допущения недостаточно хороши, то есть, если они не соответствуют действительности, то реконструированное изображение не соответствует собранным проекционным значениям. Блок определения расхождения предназначен для определения значений расхождения, которые являются указывающими степень этого расхождения между собранными проекционными значениями и реконструкционными допущениями. Эти величины расхождения могут быть использованы для улучшения качества реконструирования изображения по собранным проекционным значениям. Например, реконструкционные допущения могут быть модифицированы и значения расхождения могут быть определены снова по отношению к модифицированным реконструкционным допущениям. Если значения расхождения меньше, по отношению к модифицированному реконструкционному допущению, то модифицированное реконструкционное допущение может быть использовано для реконструирования изображения по собранным проекционным значениям для уменьшения артефактов в реконструированном изображении, вызванных расхождениями между собранными проекционными значениями и реконструкционными допущениями. Таким образом, посредством определения значений расхождения предоставлены средства для улучшения качества изображения, которое реконструируется на основе собранных проекционных значений.

Собранные проекционные значения являются преимущественно проекционными значениями системы формирования изображения компьютерной томографии или рентгеновской системы с рамой C-типа. Собранные проекционные значения также могут быть проекционными значениями, собранными посредством других модальностей формирования изображения, например, таких как система радионуклидного формирования изображения, например, система формирования изображения позитрон-эмиссионной томографии или система формирования изображения однофотонной эмиссионной компьютерной томографии.

Блок предоставления собранных проекционных значений предпочтительно является блоком хранения, в котором собранные проекционные значения хранятся, или блоком получения собранных проекционных значений для получения собранных проекционных значений по беспроводному или проводному информационному соединению и для предоставления полученных собранных проекционных значений. Если блок предоставления собранных проекционных значений является блоком хранения или блоком получения собранных проекционных значений, то устройство обработки проекционных значений предпочтительно содержит компьютерную систему, включающую в себя по меньшей мере блок реконструкции, блок определения смоделированных проекционных значений, блок определения расхождения и блок предоставления собранных проекционных значений.

Как уже указано выше реконструкционным допущением может быть геометрия системы наблюдений. Геометрия системы наблюдений определяется, например, углом проекции, под которым собраны проекционные значения, интенсивностью излучения, используемого для генерации проекционных значений, степенью расходимости излучения, используемого для генерации проекционных значений, причем степень расходимости может быть параметризована углом конусности и углом веерного пучка, и так далее.

Блок реконструкции предпочтительно адаптирован для того, чтобы выполнять обратное проецирование с фильтрацией для реконструкции первого изображения объекта.

Блок определения смоделированных проекционных значений предпочтительно адаптирован для того, чтобы моделировать прямую проекцию через рассматриваемое реконструированное первое изображение при реконструкционных допущениях для определения смоделированных проекционных значений в соответствии с реконструкционными допущениями.

Предпочтительно, для каждого собранного проекционного значения определяется смоделированное проекционное значение, и для каждого собранного проекционного значения, то есть для каждой пары собранного проекционного значения и соответствующего смоделированного проекционного значения, определяется величина расхождения.

Блок определения расхождения содержит блок определения разностей для определения разностей между собранными проекционными значениями и смоделированными проекционными значениями, где блок определения расхождения адаптирован для того, чтобы определять значения расхождения для собранных проекционных значений на основе определяемых разностей.

Блок определения разностей адаптирован для того, чтобы определять разности так, чтобы высокочастотная составляющая этих разностей подавлялась больше, чем низкочастотная составляющая разностей. Предпочтительно, чтобы высокочастотная составляющая подавлялась больше, чем низкочастотная составляющая посредством подавления высокочастотной составляющей, а не низкочастотной составляющей.

Для того чтобы позволить блоку реконструкции реконструировать изображение, все величины, которые используются соответствующим алгоритмом реконструкции, должны быть обеспечены как дискретные значения, то есть, все величины представлены конечным набором чисел. Такое использование дискретных значений приводит к эффекту дискретизации, то есть даже если расхождение будет равно нулю, собранные проекционные значения и рассматриваемые смоделированные проекционные значения, которые моделируются при реконструкционном допущении, будут различаться из-за ошибок дискретизации. Эти ошибки дискретизации нежелательно влияют на значения расхождения на высоких пространственных частотах, то есть на пространственных частотах выше, чем пространственные частоты, содержащие структурную информацию в интересующей области, изображение которой должно быть сформировано. Определение разностей так, что низкочастотная составляющая разности больше выражена, чем высокочастотная составляющая, таким образом, может подавить ошибки дискретизации в определяемых разностях и, следовательно, в определяемых значениях расхождения. Это улучшает качество значений расхождения.

Термины «низкочастотная составляющая» и «высокочастотная составляющая» относятся к пространственным частотам.

Разности между собранными проекционными значениями и смоделированными проекционными значениями обычно содержат некоторый диапазон пространственных частот, в частности, они содержат низкочастотные составляющие, имеющие пространственные частоты ниже, чем пространственные частоты высокочастотных составляющих. Блок определения расхождения предпочтительно адаптирован для того, чтобы определять разности так, что высокочастотная составляющая подавляется, то есть определять разности так, что частотная составляющая, имеющая пространственную частоту выше, чем другие частотные составляющие разностей, подавляется.

Диапазон частот, в котором присутствуют ошибки дискретизации, зависит от дискретизации, используемой при реконструировании изображения и моделировании проекции для определения смоделированных проекционных значений. Поскольку используемая здесь дискретизация известна, может быть определен диапазон частот ошибок дискретизация. Блок определения расхождения предпочтительно адаптирован для того, чтобы определять разности так, что подавляются высокочастотные составляющие, то есть частотные составляющие в определенном диапазоне частот, который связан с ошибками дискретизации.

Кроме того, предпочтительно, чтобы блок определения разностей был адаптирован к низкочастотной фильтрации собранных проекционных значений и к определению разностей посредством вычитания друг из друга соответствующего собранного проекционного значения, прошедшего низкочастотную фильтрацию, и смоделированного проекционного значения, соответствующего соответствующему собранному проекционному значению.

Эффекты дискретизации приводят к потере высокочастотных составляющих в смоделированных проекционных значениях. Таким образом, если вычесть друг из друга собранные проекционные значения и смоделированные проекционные значения, результат вычитания покажет ошибки дискретизации в высокочастотных составляющих. Если перед вычитанием друг из друга собранных проекционных значений и смоделированных проекционных значений также подавляются высокочастотные составляющие в собранных проекционных значениях, результат вычитания содержит меньше ошибок дискретизации в высокочастотных составляющих. Это повышает качество значений расхождения, определяемых на основе результата вычитания.

Кроме того, предпочтительно, чтобы блок определения разностей был адаптирован для того, чтобы определять разности посредством вычитания друг из друга соответствующего собранного проекционного значения и смоделированного проекционного значения, соответствующего соответствующему собранному проекционному значению, для генерации результатов вычитания и низкочастотной фильтрации результатов вычитания.

Поскольку разности определяются как результаты вычитания, прошедшие низкочастотную фильтрацию, высокочастотные составляющие, которые вызваны ошибками дискретизации, подавляются или устраняются низкочастотной фильтрацией. Это также улучшает качество значений расхождения.

Кроме того, предпочтительно, чтобы блок определения разностей был адаптирован для того, чтобы определять разности посредством вычитания друг из друга соответствующего собранного проекционного значения и смоделированного проекционного значения, соответствующего соответствующему собранному проекционному значению, для генерации результатов вычитания, посредством реконструкции изображения вычитания из результатов вычитания, определяемых для собранных проекционных значений, и посредством моделирования проекции через реконструированное изображение вычитания.

Дискретизация во время реконструкции изображения и моделирование проекции для определения смоделированных проекционных значений приводит к подавлению высокочастотных составляющих. Таким образом, если результаты вычитания используются для реконструирования изображения вычитания и если моделируется проекция через реконструированное изображение вычитания, результатами моделирования являются результаты вычитания, в которых высокочастотные составляющие подавляются, в частности удаляются, тем самым подавляя, в частности удаляя, ошибки дискретизации в значениях расхождения, которые определяются на основе результатов вычитания. Кроме того, ошибки дискретизации были сгенерированы процессом реконструкции первого изображения и определение проекционных значений посредством моделирования проекции через реконструированное первое изображение, где подавление высокочастотных составляющих, то есть подавление ошибок дискретизации, осуществляется тем же самым процессом. Следовательно, подавление высокочастотных составляющих очень хорошо адаптировано к ошибкам дискретизации в высокочастотных составляющих результатов вычитания. Это дополнительно улучшает качество значений расхождения.

Кроме того, предпочтительно, что блок определения расхождения дополнительно содержит блок взвешивания шума для определения значения шума для собранного проекционного значения и для взвешивания определенной разности с обратным значением определяемого значения шума, где блок определения расхождения адаптирован для того, чтобы определять значение расхождения для собранного проекционного значения на основе этой взвешенной разности.

Посредством взвешивания определяемых разностей с обратными значениями шума, разности нормализуются по отношению к значениям шума. Это дополнительно улучшает качество значений расхождения, в частности, сопоставимость значений расхождения, принадлежащих к различным собранным проекционным значениям.

Кроме того, предпочтительно, чтобы блок определения расхождения был адаптирован для того, чтобы возводить в квадрат взвешенную разность и определять значение расхождения на основе возведенной в квадрат взвешенной разности.

Кроме того, предпочтительно, чтобы собранные проекционные значения были назначены моментам времени сбора, причем устройство обработки проекционных значений дополнительно содержит блок определения сигнала временного расхождения для определения сигнала временного расхождения, указывающего на расхождение между собранным проекционным значением и реконструкционным допущением в различные моменты времени, посредством назначения моментов времени сбора значениям расхождения, определяемым для собранных проекционных значений соответствующего момента времени сбора.

Если блок реконструкции адаптирован для того, чтобы рассматривать стационарный объект как реконструкционное допущение и если объект двигается, сигнал временного расхождения можно рассматривать как сигнал временного движения, указывающий на движение объекта.

Предпочтительно, блок определения сигнала временного расхождения адаптирован для усреднения значений расхождения, принадлежащих к одному моменту времени сбора данных, чтобы генерировать одномерный сигнал временного расхождения.

Кроме того, предпочтительно, что блок реконструкции адаптирован для того, чтобы реконструировать второе изображение на основе собранных проекционных значений и определяемого сигнала временного расхождения. Это позволяет реконструировать второе изображение, имеющее уменьшенные артефакты изображения, вызванные расхождениями между собранными проекционными значениями и реконструкционным допущением.

Например, блок реконструкции может быть адаптирован для того, чтобы реконструировать изображение на основе только собранных проекционных значений, которые были собраны в момент времени, в который сигнал временного расхождения показывает расхождение ниже порогового значения. Блок реконструкции может также быть адаптирован для того, чтобы использовать собранные проекционные значения для реконструкции второго изображения, которые были собраны в моменты времени, в которые сигнал временного расхождения показывает расхождение в рамках заранее заданного диапазона расхождения. Это позволяет реконструировать изображение на основе собранных проекционных значений, имеющих аналогичное расхождение.

Кроме того, предпочтительно, что устройство обработки проекционных значений дополнительно содержит блок определения изображения расхождения для генерации изображения расхождения, где для элемента изображения из изображения расхождения добавляются значения расхождения, которые вносят вклад в соответствующий элемент изображения. Значения расхождения, которые используются для генерации изображения расхождения, являются предпочтительно разностями, которые были определены посредством вычитания друг из друга собранных проекционных значений и смоделированных проекционных значений, где разности определяются так, что высокочастотная составляющая подавляется, в частности, удаляется из результатов вычитания.

Такое изображение расхождения может, например, быть использовано специалистом в области лучевой диагностики для индикации того, какие части реконструированного изображения не должны использоваться для диагностических целей.

Суммирование значений расхождения, которые вносят вклад в соответствующий элемент изображения расхождения, выполняется предпочтительно посредством обратного проецирования без фильтрации.

В примерном варианте осуществления, для определения подходящего фильтра нижних частот для фильтрации собранных проекционных данных или значений расхождения, может использоваться изображение расхождения, показывающее структуры, которые, как известно, вызваны ошибками дискретизации. Такое изображение расхождения может быть определено посредством моделирования. В этом примерном варианте осуществления может быть выбран такой фильтр нижних частот, что структуры, которые, как известно, вызваны ошибками дискретизации, уменьшаются.

Значение расхождения вносит вклад в некоторый элемент изображения, если собранное проекционное значение, для которого было определено соответствующее значение расхождения, вызвано прохождением луча через положение внутри объекта, представленного некоторым элементом изображения.

Кроме того, предпочтительно, что блок реконструкции адаптирован для того, чтобы реконструировать второе изображение объекта на основе собранных проекционных значений и определяемого изображения расхождения для уменьшения артефактов изображения, вызванных расхождениями между собранными проекционными значениями и реконструкционным допущением.

Кроме того, предпочтительно, что устройство обработки проекционных значений дополнительно содержит блок наложения для наложения реконструированного первого изображения и изображения расхождения.

Это позволяет непосредственно показать пользователю, на какие части первого изображения влияют артефакты изображения, вызванные расхождениями собранных проекционных значений. Изображение расхождения также может быть использовано для наложения поверх других изображений, таких как указанное второе изображение.

Кроме того, предпочтительно, что блок реконструкции адаптирован для того, чтобы реконструировать второе изображение объекта по собранным проекционным значениям и определяемым значениям расхождения для уменьшения артефактов изображения, вызванных расхождениями между собранными проекционными значениями и реконструкционным допущением.

Например, реконструкционное допущение может быть модифицировано так, что определяемые значения расхождения уменьшаются, в частности, минимизируются, где финальное изображение реконструируется по рассматриваемым собранным проекционным значениям при модифицированном реконструкционном допущении. Это улучшает качество реконструированного финального изображения.

Кроме того, предпочтительно, что блок реконструкции адаптирован для того, чтобы определять собранные проекционные значения, имеющие значение расхождения ниже заранее заданного порогового значения и использовать только определяемые собранные проекционные значения, имеющие значение расхождения ниже заранее заданного порогового значения при реконструкции второго изображения.

Так как собранные проекционные значения, показывающие большое расхождение, не используются для реконструкции изображения, качество реконструированного изображения может быть улучшено.

Кроме того, предпочтительно, что блок реконструкции адаптирован для того, чтобы определять собранные проекционные значения, имеющие схожие значения расхождения, и реконструировать изображение объекта по собранным проекционным значениям, имеющим схожие значения расхождения.

Схожие значения расхождения могут указывать схожие состояния объекта. Таким образом, посредством реконструкции изображения объекта по собранным проекционным значениям, имеющим схожие значения расхождения, может быть реконструировано изображение объекта, которое соответствует некоторому состоянию объекта. Например, если реконструкционное допущение таково, что объект не движется, схожие значение расхождения могут указывать схожие состояния движения. В этом случае, реконструируя изображение объекта по собранным проекционным значениям, имеющим схожие значения расхождения, может быть реконструировано изображение объекта в некотором состоянии движения.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения представлена система формирования изображения для формирования изображения интересующей области, причем система формирования изображения содержит:

- блок сбора проекционных значений для сбора проекционных значений интересующей области, и

- устройство обработки проекционных значений для обработки собранных проекционных значений как определено в п.1.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения предоставлен способ обработки собранных проекционных значений, причем способ обработки собранных проекционных значений содержит следующие этапы, на которых:

- предоставляют собранные проекционные значения,

- реконструируют первое изображение по рассматриваемым собранным проекционным значениям при реконструкционном допущении,

- определяют смоделированные проекционные значения посредством моделирования проекции через рассматриваемое реконструированное первое изображение при реконструкционном допущении,

- определяют значения расхождения для собранных проекционных значений, где значение расхождения является указывающим степень расхождения соответствующего собранного проекционного значения с реконструкционным допущением, посредством сравнения собранных проекционных значений и смоделированных проекционных значений,

причем разности между собранными проекционными значениями и смоделированными проекционными значениями определяются так, что высокочастотная составляющая разностей подавляется больше, чем низкочастотная составляющая, и где значения расхождения для собранных проекционных значений определяются на основе определяемых разностей.

В дополнительном аспекте настоящего изобретения предоставлен способ формирования изображения для формирования изображения интересующей области, причем способ формирования изображения содержит следующие этапы, на которых:

- собирают проекционные значения интересующей области, и

- обрабатывают собранные проекционные значения по п.14.

В еще одном аспекте настоящего изобретения обеспечена компьютерная программа для обработки собранных проекционных значений, причем компьютерная программа содержит средства программного кода для побуждения устройства обработки проекционных значений по п.1 выполнять этапы способа обработки проекционных значений по п.12, когда компьютерную программу запускают на компьютере, управляющем устройством обработки проекционных значений.

В еще одном аспекте настоящего изобретения обеспечена компьютерная программа для формирования изображения интересующей области, причем компьютерная программа содержит средства программного кода для побуждения системы формирования изображения по п.11 выполнять этапы способа формирования изображения по п.13, когда компьютерную программу запускают на компьютере, управляющем системой формирования изображения.

Нужно понимать, что устройство обработки проекционных значений по п.1, система формирования изображения по п.11, способ обработки проекционных значений по п.12, способ формирования изображения по п.13, компьютерная программа для сбора собранных проекционных значений по п.14 и компьютерная программа для формирования изображения интересующей области по п.15 имеют схожие и/или одинаковые предпочтительные варианты осуществления, как определено в зависимых пунктах формулы изобретения.

Нужно понимать, что предпочтительные варианты осуществления изобретения также могут представлять собой любые комбинации зависимых пунктов формулы изобретения с соответствующим независимым пунктом формулы изобретения.

Эти и другие аспекты настоящего изобретения будут очевидны и прояснены со ссылкой на описанные ниже варианты.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

На следующих чертежах:

На фиг.1 схематично и примерно представлена система формирования изображения для формирования изображения интересующей области, содержащая устройство обработки проекционных значений,

На фиг.2 представлена блок-схема последовательности операций, примерно иллюстрирующая способ формирования изображения для формирования изображения интересующей области,

На фиг.3 схематично и примерно представлена синограмма собранных проекционных значений,

На фиг.4 схематично и примерно представлено реконструированное первое изображение, которое было реконструировано с использованием собранных проекционных значений,

На фиг.5 схематично и примерно представлены значения расхождения, формирующие синограмму расхождения,

На фиг.6 схематично и примерно представлен сигнал временного расхождения, являющийся сигналом движения, и

На фиг.7 схематично и примерно представлено изображение расхождения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

На фиг.1 схематично и примерно представлена система формирования изображения для формирования изображения интересующей области, являющаяся системой компьютерной томографии. Система компьютерной томографии включает в себя гентри 1, который способен вращаться вокруг оси R вращения, которая проходит параллельно направлению z. Источник 2 излучения, который, в этом варианте осуществления, является рентгеновской трубкой, установлен на гентри 1. Источник 2 излучения обеспечен коллиматором 3, который формирует, в этом варианте осуществления, конический пучок 4 излучения из излучения, генерируемого источником 2 излучения. Излучение проходит объект (не показано), такой как пациент, и интересующую область, которая предпочтительно расположена внутри объекта, в исследуемой зоне, которая, в этом варианте осуществления, является цилиндрической. После прохождения исследуемой зоны 5 пучок 4 излучения падает на детекторное устройство 6, которое содержит двумерную детекторную поверхность. Детекторное устройство 6 установлено на гентри 1.

Система компьютерной томографии содержит два двигателя 7, 8. Гентри 1 приводится в движение предпочтительно с постоянной, но регулируемой угловой скоростью посредством двигателя 7. Двигатель 8 предназначен для перемещения объекта, например, пациента, который расположен на столе пациента в исследуемой зоне 5, параллельно направлению оси R вращения или оси z. Эти двигатели 7, 8 управляются посредством блока 9 управления, например, так, что источник излучения и исследуемая зона 5 и, таким образом, интересующая область в исследуемой зоне перемещаются относительно друг друга по спиральной траектории. Однако, также возможно, что объект или исследуемая зона 5 не перемещаются, но вращается только источник 2 излучения, то есть источник излучения движется по круговой траектории по отношению к объекту или исследуемой зоне 5. Кроме того, в другом варианте осуществления, коллиматор 3 может быть адаптирован для формирования другой формы пучка, в частности, веерного пучка, и детекторное устройство 6 может содержать детекторную поверхность, которая сформирована в соответствии с другой формой пучка, в частности веерного пучка.

Во время относительного движения источника излучения и исследуемой зоны 5 детекторное устройство 6 собирает проекционные значения, зависящие от излучения, падающего на детекторную поверхность детекторного устройства 6. Таким образом, источник 2 излучения, элементы для перемещения источника 2 излучения относительно исследуемой зоны, в частности, двигатели 7, 8 и гентри 1, и детекторное устройство 6 формируют блок сбора проекционных значений для генерации собранных проекционных значений интересующей области.

Собранные проекционные значения предоставляются в устройство 1 обработки проекционных значений для обработки собранных проекционных значений. Устройство 1 обработки проекционных значений содержит приемный блок 12 для приема собранных проекционных значений и для предоставления собранных проекционных значений в блок 13 реконструкции. Интересующая область находится в исследуемой зоне и содержит объект или часть объекта. Блок реконструкции реконструирует первое изображение объекта по рассматриваемым собранным проекционным значениям при реконструкционном допущении. В этом варианте осуществления блок 13 реконструкции адаптирован для реконструкции первого изображения с использованием обратного проецирования с фильтрацией. Реконструкционные допущения представляют собой, например, сбор данных по круговой траектории источника с веерным пучком и центрально-фокусным детектором, подавление рассеянного излучения отсеивающими решетками, коррекцию изменений интенсивности рентгеновского пучка, и отсутствие эффекта увеличения жесткости пучка. Это означает, что измеренные проекционные значения могут быть смоделированы в виде линейных интегралов по объекту, который может быть описан с помощью моноэнергетических коэффициентов рентгеновского поглощения.

Дальнейшие возможные допущения таковы: объект полностью находится внутри реконструируемого поля обзора, объект не движется во время сбора данных, интенсивность рентгеновского излучения достаточно высока, так что статистические характеристики шума могут быть хорошо аппроксимированы распределением по Гауссу.

Двумерное обратное проецирование с фильтрацией представляет собой подходящий алгоритм реконструкции для этих допущений.

Кроме того, устройство 10 обработки проекционных значений содержит блок 14 определения смоделированных проекционных значений для определения смоделированных проекционных значений посредством моделирования проекции через рассматриваемое реконструируемое первое изображение при реконструкционных допущениях. В этом варианте осуществления, блок определения смоделированных проекционных значений адаптирован для моделирования прямой проекции через рассматриваемое реконструируемое первое изображение при реконструкционных допущениях. Для каждого собранного проекционного значения определяется смоделированное проекционное значение.

Устройство 10 обработки проекционных значений дополнительно содержит блок 15 определения расхождения для определения значений расхождения для собранных проекционных значений, где значение расхождения является указывающим степень расхождения соответствующего собранного проекционного значения с реконструкционными допущениями, посредством сравнения собранных проекционных значений и смоделированных проекционных значений. Для каждой пары из собранного проекционного значения и соответствующего смоделированного проекционного значения определяется величина расхождения.

Блок 15 определения расхождения содержит блок 16 опред