特表 2022-516018 対象を撮像するためのシステム及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2022-02-24

(54)【発明の名称】対象を撮像するためのシステム及び方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20060101AFI20220216BHJP

【ＦＩ】

A61B6/00 330Z

【審査請求】未請求

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2021536175

(86)(22)【出願日】2019-12-23

(85)【翻訳文提出日】2021-06-21

(86)【国際出願番号】 US2019068430

(87)【国際公開番号】W WO2020139868

(87)【国際公開日】2020-07-02

(31)【優先権主張番号】16/233,753

(32)【優先日】2018-12-27

(33)【優先権主張国・地域又は機関】US

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】511268166

【氏名又は名称】メドトロニック・ナビゲーション，インコーポレーテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100118902

【弁理士】

【氏名又は名称】山本 修

(74)【代理人】

【識別番号】100106208

【弁理士】

【氏名又は名称】宮前 徹

(74)【代理人】

【識別番号】100196508

【弁理士】

【氏名又は名称】松尾 淳一

(74)【代理人】

【識別番号】100119781

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 彰吾

(72)【発明者】

【氏名】ヘルム，パトリック・エイ

(72)【発明者】

【氏名】パーカー，ラシカ・エイ

(72)【発明者】

【氏名】レディ，ロバート・ジェイ

(72)【発明者】

【氏名】ジン，キョ・シー

(72)【発明者】

【氏名】ナム，スンフン

(72)【発明者】

【氏名】ソウザ，アンドレ

(72)【発明者】

【氏名】タオ，シヤオドーン

(72)【発明者】

【氏名】ガーロウ，デビッド・エイ

(72)【発明者】

【氏名】マーティン，ジョン・アール

【テーマコード（参考）】

4C093

【Ｆターム（参考）】

4C093AA01

4C093CA15

4C093EA11

4C093EC33

4C093FE14

4C093FF35

(57)【要約】

対象に関する画像データを取得する方法及びシステムが開示されている。画像データは、選択された態様において及び／又は選択された移動において、撮像システムを使用して収集することができる。対象に関する選択されたビューを生成して作成するために、２つ以上の投影を組み合わせることができる。
【選択図】図１０

【特許請求の範囲】

【請求項1】

対象に関する長尺ビュー画像(long view image)を作成する方法であって、
対象に対する第１位置に、画像検出器を配置することと、
前記画像検出器を、前記第１位置から第２位置へと、前記対象に対しての経路に沿って移動することと、
前記第１位置と前記第２位置との間の複数の中間位置において、複数の画像データ部分を収集することと、
前記複数の画像データ部分のうちの、少なくとも複数のサブ画像データ部分どうしの間において、オーバーラップ領域を決定することと、
各画像データ部分どうしの間において前記決定されたオーバーラップに基づいて、中間画像を生成することと、
前記生成された中間画像に少なくとも部分的に基づいて、前記長尺ビュー画像を表示することと、を含む、方法。

【請求項2】

前記複数の中間位置において前記複数の画像データ部分を収集することは、
線源からＸ線を放出することと、
前記画像検出器のところにおいて、前記放出されたＸ線を、及び／又は、前記放出されたＸ線の減衰を、検出することと、をさらに含む、請求項１に記載の方法。

【請求項3】

前記線源からＸ線を放出することは、単一の線源からＸ線を放出することを含む、請求項２に記載の方法。

【請求項4】

前記対象の一部を選択することと、
前記複数の中間位置において前記複数の画像データ部分を収集するための移動プロファイルを決定することと、をさらに含む、請求項１～３のいずれか一項に記載の方法。

【請求項5】

前記線源からの前記放出されたＸ線を、少なくとも第１Ｘ線ビーム部分と第２Ｘ線ビーム部分とに分割することをさらに含む、請求項２に記載の方法。

【請求項6】

前記複数の中間位置において前記複数の画像データ部分を収集することは、
前記複数の中間位置のうちの各中間位置において、少なくとも、前記第１Ｘ線ビーム部分に基づく複数の第１サブ画像データ部分と、前記第２Ｘ線ビーム部分に基づく複数の第２サブ画像データ部分と、を収集することをさらに含む、請求項５に記載の方法。

【請求項7】

前記線源からの前記放出されたＸ線を少なくとも前記第１Ｘ線ビーム部分と前記第２Ｘ線ビーム部分とに分割することは、
前記放出されたＸ線を、スロット付きフィルタを貫通して通過させ、これにより、少なくとも前記第１Ｘ線ビーム部分と前記第２Ｘ線ビーム部分とのところにおいて、前記画像検出器上へと衝突させることをさらに含む、請求項５に記載の方法。

【請求項8】

前記画像検出器と一緒に前記線源を移動することを、さらに含み、
前記収集された複数の画像データ部分は、前記第１Ｘ線ビーム部分に基づく複数の第１サブ画像データ部分と、前記第２Ｘ線ビーム部分に基づく複数の第２サブ画像データ部分とを含む、請求項７に記載の方法。

【請求項9】

前記画像検出器を、前記経路に沿って前記対象に対して第１の向きに移動することと、
前記画像検出器を、前記経路に沿って前記対象に対して第２の向きで移動することと、をさらに含み、
前記第１の向きは、前記第２の向きとは異なる、請求項１～８のいずれか一項に記載の方法。

【請求項10】

前記線源からの前記放出されたＸ線を少なくとも前記第１Ｘ線ビーム部分と前記第２Ｘ線ビーム部分とに分割することは、
前記放出されたＸ線を、少なくとも、第３ビーム部分と、前記第１ビーム部分と、前記第２ビーム部分と、に分割することと、
前記放出されたＸ線を、少なくとも第１スロットと第２スロットと第３スロットとを有したスロット付きフィルタを貫通して通過させることと、をさらに含む、請求項５に記載の方法。

【請求項11】

前記複数の中間位置のうちの各中間位置において、少なくとも、前記第１Ｘ線ビーム部分に基づく複数の第１サブ画像データ部分と、前記第２Ｘ線ビーム部分に基づく複数の第２サブ画像データ部分と、前記第３Ｘ線ビーム部分に基づく複数の第３サブ画像データ部分と、を収集することをさらに含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項12】

各画像データ部分どうしの間において前記決定されたオーバーラップに基づいて前記中間画像を生成することは、
前記第１Ｘ線ビーム部分に基づく前記複数の第１サブ画像データ部分に基づいて、第１中間画像を生成することと、
前記第２Ｘ線ビーム部分に基づく前記複数の第２サブ画像データ部分に基づいて、第２中間画像を生成することと、
前記第３Ｘ線ビーム部分に基づく前記複数の第３サブ画像データ部分に基づいて、第３中間画像を生成することと、をさらに含む、請求項１０に記載の方法。

【請求項13】

前記複数の第１サブ画像データ部分どうしを見当合わせすることと、
前記複数の第２サブ画像データ部分どうしを見当合わせすることと、
前記複数の第３サブ画像データ部分どうしを見当合わせすることと、をさらに含む、請求項１２に記載の方法。

【請求項14】

対象の長尺ビュー画像を生成するための撮像システムであって、
対象に対する第１位置と、前記対象に対する第２位置と、の間にわたって配置可能とされた画像検出器であって、前記第１位置と前記第２位置との間の複数の中間位置において、複数の画像データ部分を収集するように動作可能とされた画像検出器と、
前記画像検出器を、前記第１位置と前記第２位置との間にわたって前記対象に対しての経路に沿って移動するように動作可能とされた撮像部材移動システムと、
画像プロセッサであって、
前記複数の画像データ部分のうちの、少なくとも複数のサブ画像データ部分どうしの間のオーバーラップ領域を決定する命令と、
前記複数の画像データ部分のうちの、前記少なくとも複数のサブ画像データ部分どうしの間において前記決定されたオーバーラップに基づいて、中間画像を生成する命令と、を実行するように動作可能とされた、画像プロセッサと、
前記生成された中間画像に少なくとも部分的に基づいて画像を表示するように動作可能とされたディスプレイデバイスと、を含む、撮像システム。

【請求項15】

前記検出器に向けてＸ線を放出するように構成された単一の線源をさらに含み、
前記検出器は、前記放出されたＸ線を、及び／又は、前記放出されたＸ線の減衰を、検出するように動作可能とされている、請求項１４に記載のシステム。

【請求項16】

少なくとも第１貫通スロットと第２貫通スロットとを有した実質的に中実の部材を、さらに含み、
前記実質的に中実(solid)の部材は、前記放出されたＸ線が前記検出器又は前記対象に到達することを阻止し、
実質的に前記第１貫通スロット及び前記第２貫通スロットを通過したＸ線のみが、前記対象又は前記検出器に到達する、請求項１５に記載のシステム。

【請求項17】

実質的に前記第１貫通スロット及び前記第２貫通スロットを通過したＸ線のみが、前記複数の中間位置のうちの各中間位置において、少なくとも第１画像部分と第２画像部分とを形成する、請求項１６に記載のシステム。

【請求項18】

前記撮像部材移動システムは、前記経路に沿って、前記単一の線源と前記画像検出器とを、実質的に互いに対向させつつ、移動するように構成されている、請求項１７に記載のシステム。

【請求項19】

前記画像検出器は、前記対象に対しての第１の向きから、前記対象に対しての第２の向きへと、移動可能とされている、請求項１４～１８のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項20】

少なくとも第１貫通スロットと第２貫通スロットと第３貫通スロットとを有した実質的に中実の部材を、さらに含み、
前記実質的に中実の部材は、前記放出されたＸ線が前記検出器又は前記対象に到達することを阻止し、
実質的に前記第１貫通スロットと前記第２貫通スロットと前記第３貫通スロットとを通過したＸ線のみが、前記対象又は前記検出器に到達する、請求項１５に記載のシステム。

【請求項21】

少なくとも前記複数の画像データ部分又は前記中間画像を記憶するように構成されたメモリシステムをさらに含む、請求項１４～２０のいずれか一項に記載のシステム。

【請求項22】

対象に関する長尺ビュー画像を作成する方法であって、
対象に対する第１位置に、画像検出器を配置することと、
放出された単一のＸ線ビームを、少なくとも第１ビームと第２ビームと第３ビームとに分割することと、
前記画像検出器と、前記放出された単一のＸ線ビームとを、前記第１位置から第２位置へと、前記対象に対しての経路に沿って、移動することと、
前記画像検出器を、前記第１位置と前記第２位置との間の複数の中間位置へと移動した際に、前記第１ビームに基づく複数の第１画像データ部分を収集することと、
前記画像検出器を、前記第１位置と前記第２位置との間の前記複数の中間位置へと移動した際に、前記第２ビームに基づく複数の第２画像データ部分を収集することと、
前記画像検出器を、前記第１位置と前記第２位置との間の前記複数の中間位置へと移動した際に、前記第３ビームに基づく複数の第３画像データ部分を収集することと、
前記収集された複数の第１画像データ部分に基づいて、第１中間画像を生成することと、
前記収集された複数の第２画像データ部分に基づいて、第２中間画像を生成することと、
前記収集された複数の第３画像データ部分に基づいて、第３中間画像を生成することと、を含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、対象の撮像に関し、特に、対象に関する選択されたビューを生成するために画像データを取得するシステムに関する。

【背景技術】

【0002】

この項では、本開示に関連した、必ずしも従来技術ではない背景情報を提供する。

【0003】

人間の患者などの対象は、処置を受けることができる。処置は、対象の解剖学的構造を修正又は増強するための外科的処置を含み得る。解剖学的構造の増強は、骨の移動又は増強、インプラント（すなわち、移植可能なデバイス）の挿入、又は他の適切な処置、などの様々な処置を含み得る。

【0004】

外科医は、対象の投影に基づく対象の画像を使用して、対象に対して処置を実行することができる。画像は、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）システム、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）システム、透視法（例えば、Ｃ－アーム撮像システム）、又は他の適切な撮像システム、などの撮像システムを使用して生成し得る。

【発明の概要】

【0005】

この項は、本開示の一般的な概要を提供するものであり、本開示の全範囲又は本開示の特徴点のすべてを包括的に開示するものではない。

【0006】

様々な実施形態によれば、撮像システムを使用して対象に関する画像データを取得するシステムは、Ｘ線を使用してもよい。対象は、生きている患者（例えば、人間の患者）であってもよい。対象は、また、筐体やケーシング等の非生物的な対象であってもよい。撮像システムは、対象に対して移動可能であるような、移動可能な線源及び／又は検出器を含んでもよい。

【0007】

撮像システムは、対象に関する複数の投影を作成するために、移動可能な線源及び／又は検出器を含んでもよい。複数の投影は、線源及び／又は検出器に関する直線的な移動経路内において取得されてもよい。その後、複数の投影は、互いに繋ぎ合わせることなどによって組み合わされてもよく、これにより、長尺ビュー（長尺フィルムとも称される）を生成又は形成することができる。長尺ビューは、対象に関する２次元ビューであってもよい。

【0008】

様々な実施形態では、撮像システムは、対象に対しての異なる視点において、複数の投影を取得してもよい。異なる視点は、単一の線源から対象を貫通して検出器へと至るＸ線の異なる経路どうしの間にわたっての視差効果に基づいて生成されてもよい。視差効果により、対象に関する同じ位置に関して異なるビューを可能としてもよい。視差効果は、Ｘ線が貫通して通過し検出器上に衝突することとなる複数のスリット又はスロットを有したフィルタに基づいて形成されてもよい。したがって、対象に対しての線源及び／又は検出器の移動が、視差効果を含めて、対象を貫通した複数の投影の取得を可能としてもよい。その後、複数の投影は、線源及び／又は検出器の移動に基づく対象に関する複数の長尺ビューを形成するために、繋ぎ合わせてもよい。

【0009】

適用可能な更なる領域は、本明細書に記載された説明から明らかとなるであろう。上記の概要における説明及び特定の例は、例示の目的のみを意図するものであり、本開示の範囲を限定することを意図したものではない。

【0010】

本明細書において説明する図面は、選択された実施形態に関する例示のみを目的とするものであって、すべての可能な実装ではなく、そして、本開示の範囲を限定することを意図したものではない。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は、手術室内において画像処理システムを含む環境を示す図である。

【図2】図２は、デュアルエネルギ源システムを有した撮像システムを示す詳細な概略図である。

【図3】図３は、様々な実施形態による、フィルタアセンブリを示す斜視図である。

【図4A】図４Ａは、様々な実施形態による、スロットフィルタアセンブリを示す分解図である。

【図4B】図４Ｂは、様々な実施形態による、スロットフィルタ本体を示す平面図である。

【図4C】図４Ｃは、図４Ｂの４Ｃ線に関してスロットフィルタ本体を示す断面図である。

【図5】図５Ａ及び図５Ｂは、線源及び検出器に対して、スロットフィルタアセンブリを示す概略図である。

【図6】図６は、様々な実施形態による、長尺ビュー又は長尺フィルム画像の実行を示すフローチャートである。

【図7】図７は、長尺ビュー法の一部を示す詳細なフローチャートである。

【図8】図８は、様々な実施形態による、複数の投影を取得して中間画像を得ることを示す概略図である。

【図9A】図９Ａは、スロットフィルタアセンブリに対して、焦点面を示す概略図である。

【図9B】図９Ｂは、中間画像どうしの見当合わせを示す概略図である。

【図10】図１０は、重み付け関数を使用した長尺ビューの形成を示す概略図である。

【図11】図１１は、ファンＸ線を使用した検出器に対しての強度プロットを示すガウスグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0012】

対応する参照符号は、複数の図面の様々な図示にわたって、対応する部材を示している。

【0013】

次に、例示的な実施形態について、添付図面を参照してより完全に説明する。

【0014】

図１を参照すると、処置室２０の概略図が図示されている。外科医などのユーザ２４は、患者２８などの対象に対して処置を実行することができる。対象は、処置に関して選択された部分のために、テーブル３２などの支持体上へと、配置され得る。テーブル３２は、撮像システム３６による画像データ取得を妨害しないものとすることができる。処置の実行時には、ユーザ１２は、撮像システム３６を使用することにより、患者２８の画像データを取得して、選択されたシステムに、処置の実行を支援するための画像を生成又は作成させることができる。モデル（３次元（３Ｄ）画像など）、長尺ビュー、単一投影ビュー、等の、画像データを使用して生成される画像は、画像データを使用して生成し得るとともに、ディスプレイデバイス４４上に画像４０として表示することができる。ディスプレイデバイス４４は、キーボードなどの入力デバイス５２と、選択されたタイプの非一過性の及び／又は一過性のメモリ５８とともに処理システム４８に組み込まれた１つ又は複数のプロセッサ又はマイクロプロセッサを含み得るプロセッサ５６と、を含むプロセッサシステム４８の一部とすることができる、及び／又は、そのようなプロセッサシステム４８に対して接続することができる。プロセッサ５６とディスプレイデバイス４４との間には、ディスプレイデバイス４４を動作させて画像４０を表示又は図示することを可能とするデータ通信のために、接続６２を設けることができる。プロセッサ５６は、プログラムに含まれた命令を実行する汎用プロセッサ、あるいは、特定用途向け集積回路などの特定用途向けプロセッサ、などの任意の適切なタイプのプロセッサであってよい。

【0015】

撮像システム３６は、米国コロラド州ルイスビルに事業所を有したＭｅｄｔｒｏｎｉｃ Ｎａｖｉｇａｔｉｏｎ，Ｉｎｃ．が販売するＯ－アーム（登録商標）撮像システムを含むことができる。Ｏ－アーム（登録商標）撮像システムを含む撮像システム３６は、あるいは他の適切な撮像システムは、選択された処置時における使用に際しては、米国特許出願公開第２０１２／０２５０８２２号明細書、米国特許出願公開第２０１２／００９９７７２号明細書、及び米国特許出願公開第２０１０／０２９０６９０号明細書、に記載されている撮像システムなどであってもよく、これらすべての特許文献は、参照により本明細書に援用される。

【0016】

例えばＯ－アーム（登録商標）撮像システムを含む場合には、撮像システム３６は、コントローラ及び／又は制御システム６４を含む移動カート６０を含んでもよい。制御システム６４は、プロセッサ及び／又はプロセッサシステム６６（プロセッサ５６と同様のもの）と、メモリ６８（例えば、非一過性メモリ）と、を含んでもよい。メモリ６８は、撮像システム３６の様々な部分を含めて撮像システム３６を制御するためにプロセッサ６６によって実行される様々な命令を含んでもよい。

【0017】

撮像システム３６は、線源ユニット（線源アセンブリとも称される）７４と検出器ユニット（検出器アセンブリとも称される）７８とが配置された撮像ガントリ７０などの更なる追加的部分を含んでもよい。ガントリ７０は、移動カート６０に対して移動可能に接続される。ガントリ７０は、Ｏ字形状又はトロイド形状であってもよく、ガントリ７０は、実質的に環状であり、線源ユニット７４及び検出器７８が移動し得る体積を形成する壁を含む。移動カート６０も、また、移動可能とされ、移動カート６０は、ある手術室から別の手術室へと、あるいは別の部屋へと、移動することができる。ガントリ７０は、本明細書においてさらに説明するように、カート６０に対して移動することができる。これにより、撮像システム３６は、対象２８に対して移動可能であり、したがって、設備投資や固定された撮像システム専用のスペースを必要とすることなく、複数の場所で複数の処置に関して、使用することができる。

【0018】

プロセッサ６６は、汎用プロセッサであってもよいし、特定用途向けプロセッサであってもよい。メモリシステム６８は、スピニングディスク又はソリッドステート不揮発性メモリなどの非一過性メモリであってもよい。様々な実施形態では、メモリシステムは、本明細書において説明するように、機能を実行して結果を決定するために、プロセッサ６６によって実行される命令を含んでもよい。

【0019】

様々な実施形態では、撮像システム３６は、Ｘ線を放出するとともに、対象２８に対してのＸ線の相互作用及び／又は減衰を検出することを使用して、画像及び／又は画像データを取得する撮像システムを含んでもよい。よって、Ｘ線撮像は、撮像モダリティであってもよい。他の撮像モダリティが可能であることは、理解されよう。

【0020】

よって、線源ユニット７４を含む撮像システム３６は、検出器７８によって検出されることとなる患者２８を通過するＸ線を放出し得るＸ線エミッタであってもよい。当業者であれば理解されるように、線源ユニット７４によって放出されるＸ線は、図２に示すように、選択された主ベクトル９４に沿って円錐９０内へと放出されることができ、検出器７８によって検出されることができる。線源７４及び検出器７８は、また、線源／検出器ユニット９８と総称されてもよく、特に、線源７４は、ガントリ７０内において、検出器７８に対して全体的に径方向に対向している（例えば、１８０度だけ離間している）。

【0021】

撮像システム３６は、対象２８に対して、全体的に又は部分的に、移動してもよい。例えば、線源７４及び検出器７８は、患者２８まわりにおいて、３６０°にわたって移動することができる。ガントリ７０内における線源／検出器ユニット９８の移動により、線源７４は、検出器７８に対して全体的に１８０°対向した状態（固定された内部ガントリ又はロータ又は移動システムによってなど）を維持し得る。よって、検出器７８は、対象２８まわりにおいて（例えば、円状に又は螺旋状に）移動すると称されてもよく、特段に他のことが開示されていない限り、線源７４は、患者２８に対して対向したままであることは、理解されよう。

【0022】

また、ガントリ７０は、図１に示すように、カート６０を通る軸線などの軸線１０２まわりにおいて、全体的に矢印１００の方向に、対象２８に対して等角的に（「揺動」とも称される）移動することができる。ガントリ３４は、また、矢印１１０で示すように、患者２８の長軸１０６に対して傾斜することができる。傾斜時には、ガントリ７０がなす平面は、傾斜してもよく、すなわち、対象２８の軸線１０６に対して非直交の角度を形成してもよい。

【0023】

ガントリ７０は、また、対象２８及び／又はカート６０に対して、ライン１０６に沿って矢印１１４の方向において長手方向に移動してもよい。また、ガントリ７０を移動させるために、カート６０が移動してもよい。さらに、ガントリ７０は、カート３０及び／又は対象２８に対して、軸線１０６に対して全体的に横方向にかつ軸線１０２と平行に、全体的に矢印１１８の方向に上下に移動してもよい。

【0024】

撮像システム６０の移動は、全体的に又は部分的に、対象２８に対しての線源／検出器ユニット（ＳＤＵ）９８の位置決めを可能とすることである。撮像デバイス３６は、対象２８の正確な画像データを生成するために、ＳＤＵ９８を対象２８に対して移動させることを正確に制御することができる。撮像デバイス３６は、接続１２０を介してプロセッサ５６に対して接続することができ、この接続１２０は、撮像システム３６からプロセッサ５６への有線又は無線の接続あるいは物理的媒体の転送を含むことができる。よって、撮像システム３６によって収集された画像データは、ナビゲーション、表示、再構成、等のために、プロセッシングシステム５６に対して転送することができる。

【0025】

本明細書において説明するように、線源７４は、対象２８を撮像するためのＸ線に関する１つ又は複数の線源を含んでもよい。様々な実施形態では、線源７４は、異なるエネルギ特性でＸ線を生成及び／又は放出するために、２つ以上の電源から給電され得る単一の線源を含んでもよい。さらに、２つ以上のＸ線源は、選択された時間に異なるエネルギ特性のＸ線を放出するように給電され得る線源７４であってもよい。

【0026】

様々な実施形態によれば、撮像システム３６は、ナビゲートされていない処置又はナビゲートされた処置で使用することができる。ナビゲートされた処置では、光学的ローカライザ１３０及び／又は電磁的ローカライザ１３８の一方又は双方を含むローカライザ及び／又はデジタイザを使用することにより、対象２８に対してのナビゲーションドメイン内にフィールドを生成したり、及び／又は、信号を受信及び／又は送信したり、することができる。対象２８に対してのナビゲート空間又はナビゲーションドメインは、画像４０に対して見当合わせすることができる。当該技術分野において理解されるように、相関とは、ナビゲーションドメイン内で規定されたナビゲーション空間と、画像４０によって規定された画像空間と、の見当合わせを可能とすることである。画像４０に対しての対象２８の動的な見当合わせと、見当合わせの維持と、を可能とするために、患者追跡デバイス又は動的参照フレーム１４０を、対象２８に対して接続することができる。

【0027】

次に、患者追跡デバイス又は動的見当合わせデバイス１４０及び器具１４４は、ナビゲートされた処置を可能とするために、対象２８に対して追跡することができる。器具１４４は、光学的ローカライザ１３０又は電磁的ローカライザ１３８の一方又は双方を使用した器具１４４の追跡を可能とするために、光学的追跡デバイス１４８及び／又は電磁的追跡デバイス１５２などの追跡デバイスを含むことができる。ナビゲーション／プローブインターフェースデバイス１５８は、器具１４４に対して（例えば、通信ライン１５６を介して）、電磁的ローカライザ１３８に対して（例えば、通信ライン１６２を介して）、及び／又は、光学的ローカライザ６０に対して（例えば、通信ライン１６６を介して）、通信（例えば、有線又は無線）を有してもよい。インターフェース１５８は、また、通信ライン１６８を使用してプロセッサ５６に対して通信することができ、インターフェース１５８に対して接続されている様々なアイテムに関する情報（例えば、信号）を通信してもよい。任意の通信ラインが、有線、無線、物理的媒体の伝送又は移動、あるいは、任意の他の適切な通信、であり得ることは、理解されよう。それにもかかわらず、適切な通信システムには、処置を実行するための画像４０に対しての器具１４４の追跡された位置の図示を可能とするよう、対象２８に対しての器具１４４の追跡を可能とするために、それぞれのローカライザを設けることができる。

【0028】

当業者であれば、器具１４４が、心室ステント又は血管ステント、脊椎インプラント、神経ステント又は刺激デバイス、アブレーションデバイス、あるいは同種のもの、などの任意の適切な器具であり得ることは、理解されるであろう。器具１４４は、介入器具とすることができる、あるいは、移植可能なデバイスを含むことができる、あるいは、移植可能なデバイスとすることができる。器具１４４を追跡することにより、対象２８内の器具１４４を直接的に視認することなく、見当合わせ済み画像４０を使用することで、対象２８に対しての器具１４４の位置（ｘ、ｙ、ｚ方向の位置、及び、向きを含む）を視認することができる。

【0029】

さらに、ガントリ７０などの撮像デバイス３６は、それぞれの光学的ローカライザ１３０及び／又は電磁的ローカライザ１３８によって追跡されることとなる光学的追跡デバイス１７４及び／又は電磁的追跡デバイス１７８を含むことができる。したがって、撮像デバイス３６は、画像４０に対しての対象２８の、初期的見当合わせ、自動的見当合わせ、又は継続的な見当合わせ、を可能とするために、器具１４４を追跡し得るのと同様に、対象２８に対して追跡することができる。見当合わせ及びナビゲートされた処置は、参照により本明細書に援用される上記の米国特許第８，２３８，６３１号明細書に記載されている。器具１４４の見当合わせ及び追跡の際には、アイコン１８０を、画像４０上に重ねて表示することを含めて、画像４０に対して表示してもよい。

【0030】

引き続き図２を参照すると、様々な実施形態によれば、線源７４は、接続又は電力ライン２００を介して第１電源１９８に対して相互接続し得るスイッチ１９４に対して接続し得る単一のＸ線管アセンブリ１９０を含むことができる。上述したように、Ｘ線は、Ｘ線管１９０から、全体的に円錐形状９０で検出器７８に向けて、また全体的に矢印、ビーム矢印、ビーム、又はベクトル９４で示すように、Ｘ線管１９０から離間する向きに、放出されることができる。スイッチ１９４は、当業者であれば理解されるように、選択された特性のＸ線を放出するために、管１９０に対しての電源オン／電源オフをスイッチングすることができる。ベクトル９４は、Ｘ線の円錐９０内の中心ベクトル又は光線であってもよい。Ｘ線ビームは、円錐９０又は他の適切な幾何形状として放出されてもよい。ベクトル９４は、本明細書においてさらに説明するように、フィルタ部材との相互作用などのビームとの更なる相互作用に関連した選択されたライン又は軸線を含んでもよい。

【0031】

対象２８は、検出器７８へと向かうベクトル９４の方向におけるＸ線放出時に基づいて対象２８の画像データを取得し得るように、Ｘ線円錐９４内に配置することができる。

【0032】

Ｘ線管１９０を使用することにより、検出器７８としての２Ｄパネル検出器又はフラットパネル検出器上へと衝突するあるいはそのような検出器上で検出されるＸ線を考慮して、対象２８の選択された部分あるいは関心のある任意のエリアや領域や体積を含めて、対象２８の２次元（２Ｄ）Ｘ線投影を生成してもよい。２Ｄ Ｘ線投影は、本明細書において説明するように、対象２８、対象２８の選択された部分、あるいは、関心のある任意のエリアや領域や体積、に関する３次元（３Ｄ）体積モデルを生成及び／又は表示するために、再構成することができる。本明細書において説明するように、２Ｄ Ｘ線投影は、撮像システム３６によって取得された画像データとすることができ、他方、３Ｄ体積モデルは、生成された画像データすなわちモデル画像データとすることができる。

【0033】

３Ｄ体積画像を再構成又は形成するために、適切な代数的技法は、当業者であれば一般的に理解されるように、期待値最大化（ＥＭ）、順序付きサブセットＥＭ（ＯＳ－ＥＭ）、同時代数的再構成法（ＳＡＲＴ）、及び、全変動最小化（ＴＶＭ）、を含む。２Ｄ投影に基づいて３Ｄ体積再構成を実行するアプリケーションにより、効率的で完全な体積再構成が可能となる。一般に、代数的技法は、画像４０として表示するために対象２８の再構成を実行する反復プロセスを含むことができる。例えば、「理論的な」患者のアトラス又は定型化されたモデルに基づいて又はそのようなモデルから生成されたものなどの、純粋な又は理論的な画像データ投影は、理論的な投影画像が、対象２８に関して取得された２Ｄ投影画像データと一致するまで、反復的に変更することができる。その後、定型化されたモデルは、選択された対象２８に関して取得された２Ｄ投影画像データの３Ｄ体積再構成モデルとして適切に変更することができ、ナビゲーションや診断やあるいは計画などの外科的介入に使用することができる。理論的なモデルを構築するために、理論的なモデルを、理論的な画像データと関連付けることができる。このようにして、モデル又は画像データ４０は、撮像デバイス３６によって対象２８に関して取得した画像データに基づいて構築することができる。

【0034】

引き続き図２を参照すると、線源７４は、Ｘ線管１９０に対して移動させ得る様々な構成要素又は特徴物を含んでもよい。様々な実施形態では、例えば、コリメータ２２０が、対象２８に対して円錐９０を形成することを支援するために、Ｘ線管１９０に対して配置されてもよい。コリメータ２２０は、対象２８へと到達する前に、Ｘ線の円錐９０内に１つ又は複数のフィルタを配置することを支援し得る可動部材などの様々な特徴物を含んでもよい。さらに、本明細書においてさらに説明するように、様々なフィルタを使用することにより、対象２８へと到達する前に、円錐９０を整形することなどのように、選択された形状へとＸ線ビームを整形することができる。様々な実施形態では、本明細書において説明するように、Ｘ線は、対象２８へと到達して対象２８を通過し、検出器７８によって検出されるように、薄い扇形又は薄い平面へと形成されてもよい。

【0035】

したがって、コリメータ２２０を含む線源７４は、フィルタアセンブリ２２４を含んでもよい。フィルタアセンブリ２２４は、対象２８へと到達する前にＸ線を整形及び／又は位置決めするために、Ｘ線管１９０に対してフィルタを移動させ得る１つ又は複数の部分を含んでもよい。例えば、図３を参照すると、フィルタアセンブリ２２４は、ステージ２２８を含んでもよい。ステージ２２８は、Ｘ線管１９０に対して配置されてもよく、Ｘ線がステージ露光開口２３２を通過する際に、すべてのＸ線を実質的に遮断してもよく、及び／又は、円錐９０の開始を規定してもよい。ステージ開口２３２は、Ｘ線がＸ線管１９０を出て円錐９０を形成することを可能とするステージ２２８を貫通した開口又は通路であってもよい。

【0036】

図３に示すように、フィルタ保持アセンブリ２４０は、移動可能なフィルタホルダ又はラダー２４４を含んでもよい。フィルタラダー２４４は、本明細書においてさらに説明するように、第１開放位置２４６、第１フィルタ又は中実フィルタ部材２５０、及び、第３フィルタ部材又はスロットフィルタ部材２６０、などの１つ又は複数のフィルタ保持位置を含んでもよい。フィルタラダー２４４は、第１レール２６４及び第２レール２６６などの１つ又は複数のレール上を移動してもよい。フィルタラダー２４４は、第１レール２６４に沿って移動する第１キャリア２６８と、第２レール２６６に沿って移動する第２キャリア部材２７０と、を含むラダーカーなどの１つ又は複数のキャリア部材に対して接続されてもよい。フィルタラダー２４４の滑らかさ及び／又は選択された平面的移動を確保するために、反対側に位置した又は対向したキャリア部材も、また、設けられてもよく、したがって、第３キャリア２７４及び第４キャリア２７６を含むことは、理解されよう。第３キャリア２７４及び第４キャリア２７６は、第１キャリア２６８及び第２キャリア２７０と同様に、それぞれ対応するレール２６４、２６６上に乗っていてもよい。したがって、フィルタラダー２４４は、全体的に両頭矢印２８０の方向に移動してもよく、これにより、本明細書においてさらに説明するように、Ｘ線がビーム９０を形成し得るように、あるいは、Ｘ線が対象２８に対して衝突し得るように、開口又は通路開口２３２に対して、開放フィルタ部分２４６、中実フィルタ部分２５０、又はスロットフィルタ部分２６０、を選択的に位置合わせすることができる。フィルタアセンブリ２２４を使用することにより、本明細書においてさらに説明するように、対象２８の画像又は画像データの生成を支援するために、Ｘ線管１９０からのＸ線の放出を増強することができる。

【0037】

フィルタキャリア又はフィルタラダー２４４は、それぞれ対応するキャリア２６８、２７０、２７４、２７６に対して関連付けられたサーボ又は駆動モータなどの選択された機構によって、あるいは他の適切な機構によって、駆動されてもよい。フィルタラダー２４４の移動は、手動入力、及び／又は、撮像システム２６に対して提供される命令、などにより、ユーザ２４によって制御されてもよい。例えば、制御システム６４は、選択された命令を実行することにより、フィルタキャリア２４４を、選択された態様で駆動することができる。さらに、制御システム６４は、対象２８に関して取得すべき選択された画像又は画像データに関しての、ユーザ２４からの入力などの、選択された入力に基づいて、選択された時間にフィルタキャリア２４４を駆動してもよい。したがって、フィルタアセンブリ２２４は、制御デバイス６４によって、及び／又は、プロセッサシステム４８などの任意の他の適切なコントローラによって、制御されてもよい。

【0038】

図４Ａ、図４Ｂ、及び図４Ｃを参照すると、スロットフィルタアセンブリ２６０が、より詳細に図示されている。スロットフィルタアセンブリ２６０は、１つ又は複数の部材から形成されたフィルタアセンブリを含んでもよい。しかしながら、本明細書においてさらに説明するように、スロットフィルタアセンブリが、スロットフィルタ本体３５２のみを含む単一部材から形成されてもよいことは、理解されよう。様々な実施形態では、スロットフィルタアセンブリ２６０は、第１部材又は第１シート３０４と、第２部材又は第２シート３０８と、の間に挟まれ得る又はそれらの間に配置され得るスロット付き部材又はスロット付き部分３００を含む。しかしながら、スロット付き部材が、第１部材３０４と第２部材３０８との間に配置されていないことは、理解されよう。第１部材３０４及び第２部材３０８は、これらの両方が単一の側に配置されてもよく、及び／又は、スロット付き部材３００の単一の側に配置された単一部材内に組み込まれてもよい。しかしながら、様々な実施形態では、第１部材３０４及び第２部材３０８は、中実であり、スロット３４０、３４４、３４８（本明細書においてさらに説明する）が、汚染物質のない状態を確実に維持することを支援する。

【0039】

第１シート３０４は、実質的に純粋なアルミニウム（すなわち、当業者が一般に入手可能な純粋なアルミニウム）、アルミニウム合金、又は他の適切なアルミニウム材料、などの選択された材料から形成されてもよい。上部部材３０４は、第１面又は外面３１２と、底面又は接触面３１４と、を含んでもよい。２つの面又は表面３１２、３１４は、実質的に平面であってもよい。底面又は第２面３１４は、スロット付き部材３００の第１面３２０に対して接触してもよい。第２面３１４は、接着剤転写テープなどの選択された接着剤又は結合部材を使用することなどによって、第１面３２０に対して接着されてもよい。厚さ、すなわち、第１面３１２と第２面３１４との間の距離は、約０．０１インチ（ｉｎ）～約０．０５ｉｎ（約０．２５４ｍｍ～約１．２７ｍｍ）であってもよく、約０．０２ｉｎ（約０．５ミリメートル（ｍｍ））を含む。

【0040】

第２層又は第２部材３０８は、外面とされ得る第１面３２４と、第２面又は内面３２６と、を含んでもよい。第２面３２６は、スロット付き部材３００の底面又は第２面３３０に対して接触してもよい。しかしながら、第２層３０８は、アルミニウム部分３０９（上述したものと同一の又は同様のアルミニウム材料から形成されている）と、銅部分３１０（例えば、実質的に純粋な銅）と、から形成された二重材料構造を含んでもよく、あるいは、そのような二重材料構造として形成されていてもよい。様々な実施形態では、第１部分は、Ｓｃｏｔｃｈブランドの接着剤９２４などの選択された材料によって、０．１ｍｍの９９％純銅に対して接着された０．５ｍｍ厚さの１１００シリーズアルミニウムであってもよい。しかしながら、第２層の全体は、約０．０１インチ（ｉｎ）～約０．０５ｉｎ（約０．２５４ｍｍ～約１．２７ｍｍ）の厚さを有してもよく、約０．０２ｉｎ（約０．５ミリメートル（ｍｍ））を含む。シート３０４、３０８は、一般的に、スロット付き部材３００のエッジと全体的に同一の広がりを有したパラメータを有することとなる。

【0041】

スリット付き部材３００は、本明細書においてさらに説明するように、寸法を含んでもよい。スロット付き部材３００は、例えば最小で約９０％のタングステンを含有するなどのようにして選択された量のタングステンを含有した炭化タングステンなどの、選択された材料から形成されてもよい。様々な実施形態では、炭化タングステンは、ＡＮＳＩグレードＣ２の炭化タングステンである。例えば、炭化タングステンは、約９４％の炭化タングステンと６％のコバルトとを含有したＴＥＣＨＭＥＴグレードＴＭＫ－２２の炭化タングステンであってもよい。様々な実施形態では、炭化タングステン成分の粒径は、ミクロン又はサブミクロンの程度のサイズであってよく、例えば、約０．５マイクロメートル～約２マイクロメートルであり、約１．０マイクロメートル～約１．４マイクロメートルを含み、さらに約１．２マイクロメートルを含む。スロット付き部材３００は、第１スロット３４０、第２スロット又は中央スロット３４４、及び第３スロット３４８、などの、スロット付き部材３００を貫通して形成された選択された数のスロット又はスリットをさらに含む。スロット３４０、３４４、３４８を使用することにより、ステージ２２８の開口２３２の上に配置された時には、ファンなどの選択されたＸ線ビーム、体積、又はエリアを形成することができる。上述したように、そしてさらに本明細書においてさらに説明するように、スロット付きフィルタ２６０を使用することにより、その画像データを収集するために、対象２８に対してＸ線ビームを生成又は形成することができる。

【0042】

一般に、スロット付きフィルタ２６０は、第１シート３０４が対象２８から離間して位置するとともに、一般にＸ線源（例えば、Ｘ線管１９０）の近くに位置するようにして、配置されてもよい。したがって、Ｘ線は、一般的に、ベクトル又は矢印９４の方向において、スロット付きフィルタ部材アセンブリ２６０を、最初に第１層部材３０４に係合し、最終的に第２層シート３０８に係合又は通過するようにして、貫通することができる。一般に、スロット付き部材３００は、スロット３４０、３４４、３４８を通過するＸ線を除いては、第１シート３０４を通過するすべてのＸ線を又は実質的にすべてのＸ線を遮断することとなる。したがって、スロット付きフィルタ部材２６０を通過する場合に検出器７８に対して係合するＸ線は、スロット３４０、３４４、３４８を通過したＸ線のみに限定される。しかしながら、上述したように、部材３０４、３０８を、スロット付き部材３００に対して任意の適切な態様で配置し得ることは、理解されよう。さらに、第１部材３０４及び第２部材３０８のために選択された材料は、フィルタアセンブリ２６０を通過するＸ線のスペクトル成分を精緻化及び／又は選択することを支援してもよい。

【0043】

スロットフィルタアセンブリ２６０は、上述したように、スロット付き部材３００を含む。図４Ｂ及び図４Ｃに示すように、スロット付き部材３００は、スロット３４０、３４４、３４８を含む様々な特徴物を含む。スロット付きフィルタ３００は、スロット３４０、３４４、３４８が貫通して形成されている本体又は部材３５２を含む。本体３５２は、選択された厚さ３５４を有してもよく、厚さ３５４は、約０．０１ｉｎ～約１ｉｎ（約０．２５４ｍｍ～約２５．４ｍｍ）であってもよく、約０．０１ｉｎ～約０．１ｉｎ（約０．２５４ｍｍ～約２．５４ｍｍ）を含み、さらに約０．０７ｉｎ～約０．１ｉｎ（約１．７７８ｍｍ～約２．５４ｍｍ）を含み、さらに約０．０９ｉｎ（約２．２ｍｍ）を含む。本体３５２の厚さ３５４が、単独であるいは他のフィルタ層３０４、３０８と組み合わせた時に、フィルタアセンブリ２６０を通過するＸ線を形成又は規定するために使用され得ることは、理解されよう。本体３５２は、様々な目的のために更なる寸法を含んでもよいけれども、これらの寸法は、開口２３２のサイズ、フィルタアセンブリ２２４のサイズ、あるいは、他の適切な制限、に基づくものであってもよい。それにもかかわらず、様々な実施形態では、メインプレート３５２は、約０．５ｉｎ～約２ｉｎ（約１２．７ｍｍ～約５０．８ｍｍ）の、約１．４ｉｎ（３５ｍｍ）を含む、端部どうしの間の長さ寸法３５６を含んでもよい。幅寸法３６０は、約０．１ｉｎ～約２ｉｎ（約２．５４ｍｍ～約５０．８ｍｍ）とされてもよく、さらに約０．９ｉｎ（２２ｍｍ）を含む。スロットフィルタ部材３００のメインプレート３５２は、本体３５２の端部に対して約４５度の角度を形成し得る面取りされたコーナー又は角度付きコーナー３６４などの、様々な構成を含んでもよい。この場合にも、フィルタアセンブリ２６０が、撮像システム３６などの選択された撮像システムに適合するための様々な構成を含んでいてもよいこと、そして、外装の特定の形状が、撮像システム３６の構成に基づくものであってもよいことは、理解されよう。しかしながら、厚さ３５４は、Ｘ線放射が、スロット３４０、３４４、３４８を通過すること以外には、フィルタアセンブリ２６０を最小限しか通過しないようにあるいは全く通過しないように、選択されてもよい。

【0044】

図４Ａ及び図４Ｂを引き続き参照しつつ、特に図４Ｃを参照すると、メインスロットフィルタ本体部材３５２は、厚さ３５４を有している。厚さ３５４は、２つの面３２０及び３３０によって、又はこれらの間において、規定される。様々な実施形態では、面３２０は、Ｘ線放射源に対して最も近くに配置された面であってもよく、他方、第２面３３０は、対象２８に対して最も近くに配置された面である。面が、また、それぞれ上面３２０及び下面３３０とも称され得ることは、理解されよう。しかしながら、上面及び底面が、単に例示に過ぎないこと、そして、フィルタ本体部材３５２の絶対的な位置を規定することを意図していないことは、理解されよう。

【0045】

３つのスロットを含むフィルタ本体部材３５２は、中央スロット３４４と、２つのエッジスロット３４０、３４８と、を含む。スロットのそれぞれは、本明細書においてさらに説明するように、２つの面３２０、３３０の間において、それら２つの面３２０、３３０を貫通して、形成されている。３つのスロットのそれぞれは、放電加工あるいは他の適切なツール（例えば、ルータ又はパンチ）などの適切な態様で、部材３５２を貫通して形成されてもよい。さらに、スロットが、鍛造され得ること、あるいは、他の態様で部材３５２を切り込んで形成され得ることは、理解されよう。それにもかかわらず、第１面３２０の近くにおいてあるいは第１面３２０において、３つのスロット３４０、３４４、３４８のそれぞれは、それぞれ対応する２つの側壁によって形成され、例えば、第１スロット３４０は、側壁３７０、３７４の間に形成され、第２スロット３４４は、側壁３７８、３８２の間に形成され、第３スロット３４８は、側壁３８６、３９０の間に形成されている。図４Ｃに示すように、側壁が、部材３５２の２つの端部３５７、３５８の間に延びていることは、理解されよう。スロット３４０、３４４、３４８のそれぞれに関する側壁は、全体的に等距離で離間しており、それぞれ対応するスロットの長さに沿って実質的に平行である。さらに、スロット壁は、全体的に直線状であり、互いに平行である。しかしながら、特定の工具によって、スロットの様々な部分が、スロットを開始又は終了するための入口又は出口のプランジカットなどのわずかに異なる寸法となることは、理解されよう。しかしながら、スロット３４０、３４４、３４８のそれぞれは、一般的に、約０．００１ｉｎ～約０．１ｉｎ（約０．０２５４ｍｍ～約２．５４ｍｍ）の、約０．００９ｉｎ～約０．０３ｉｎ（約０．２２８６ｍｍ～約０．７６２ｍｍ）を含む、さらに約０．０２５ｉｎ～約０．０１ｉｎ（約０．６３５ｍｍ～約０．２５４ｍｍ）を含む、さらに約０．０２ｉｎ（約０．５ｍｍ）を含む、寸法３９８を有するように形成される。スロット３４０、３４４、３４８の幅３９８は、スロットのそれぞれについて実質的に同一であってもよく、一般的には、それぞれのスロットをなすそれぞれ対応する対向壁の内面どうしの間の寸法である。

【0046】

第１面３２０でそれぞれのスロットを形成しているそれぞれの壁は、それぞれの壁どうしの間に、中心を有していてもよい。例えば、スロット３４０は、中心線又は軸線４００を有してもよく、第２スロット３４４は、中心軸線４０４を有してもよく、第３スロット３４８は、中心軸線４０８を有してもよい。軸線４００、４０４、４０８のそれぞれは、それぞれの壁どうしの間の中心にあり、かつ、表面３２０に対して実質的に垂直であるポイントからなるものであってもよい。中心ポイント又は中心軸線４００、４０４、４０８は、一般的に又は実質的に、面３２０、３３０に対して垂直であり、距離４１２などの選択された距離の分だけ離間されてもよい。距離４１２は、各スロット間において同じであってもよく、約０．０１ｉｎ～約１ｉｎ（約０．２５４ｍｍ～約２５．４ｍｍ）の分だけ、さらに約０．１ｉｎ～約４ｉｎ（約０．２５４ｍｍ～約１０１．６ｍｍ）の分だけ、さらに約０．３１８ｉｎ～約０．３２２ｉｎ（８．０ｍｍ～約８．２ｍｍ）の分だけ、離間されてもよい。距離４１２は、スロット付き部材３５２のサイズ、フィルタステージ２２８内の開口２３２のサイズ、又は他の適切な考慮事項、などの様々なパラメータに基づいて選択されてもよい。したがって、距離４１２は、様々なパラメータに基づいて選択されてもよい。しかしながら、それぞれのスロット３４０、３４４、３４８どうしの間の間隔４１２が、本明細書においてさらに説明するように、様々な撮像収集技法及び／又は繋ぎ合わせのために、実質的に精密に選択されてもよいことは、理解されよう。

【0047】

上述したようなそれぞれの中心軸線４００、４０４、４０８は、第１面３２０のところにおいては、それぞれの壁どうしの間の中心に位置するとともに第１面３２０に対して実質的に直交したポイントによって規定され、あるいは、そのようなポイントによって規定されてもよい。中央スロット又は第２スロット３４４は、中心軸線４０４に対して実質的に平行な、かつ、面３２０に対して実質的に垂直な、側壁３７８、３８２を有してもよい。したがって、中心軸線４０４は、側壁３７８、３８２に対して実質的に平行に、プレート部材３５２を貫通して延びてもよい。したがって、距離又は幅３９８は、中心軸線４０４によって実質的に半分に分けられ得るあるいは分割され得る。

【0048】

しかしながら、エッジスロット３４０及び３４８は、それぞれの側壁３７０、３７４及び３８６、３９０に対して実質的に平行に延びているものの、面３２０に対して垂直ではない、それぞれの中心軸線４２０及び４２４を有してもよい。中心軸線４２０、４２４は、それぞれの中心ポイント軸線４００、４０８に対して角度を形成していてもよい。例えば、中心軸線４２０を有した第１スロット３４０は、中心ポイント軸線４００に対して角度４２８を形成してもよい。角度４２８は、約５度～約１０度、さらに約６度～約８度、さらに約７度、であってもよい。中心軸線４２４は、また、中心ポイント軸線４０８に対して角度４３２を形成してもよい。角度４３２は、約５度～約１０度、さらに約６度～約８度、さらに約７度、であってもよい。したがって、角度４２８、４３２は、それぞれの中心軸線４２０、４２４と、中心ポイント軸線４００、４０８、との間の内角として、実質的に同様又は同一であってもよい。角度４２８、４３２は、また、中心ポイント軸線が両面３２０、３３０に対して実質的に垂直であるため、いずれの面３２０、３３０に対して形成されてもよい。

【0049】

角度４２８、４３２は、図４Ｃに概略的に示すように、それぞれの側壁３７０、３７４、３７９、３８２、３８６、３９０に対しての相互作用に基づくいかなる歪み又は実質的な歪みも引き起こすことなく、Ｘ線が、線源１９０から、それぞれのスロット３４０、３４４、３４８を通って、通過し得ることを支援してもよい。図４Ｃに図示して上述したように、Ｘ線は、実質的に円錐形状で線源管１９０から放出されてもよい。したがって、面３２０に対して実質的に垂直に移動するＸ線は、側壁３７８、３８２に対しての実質的な相互作用又はいかなる相互作用も引き起こすことなく、中心軸線４０４に沿って中心スロット３４４を通過する。また、それぞれの角度４２８、４３２のために、円錐９０のエッジに近いＸ線は、それぞれの角度４２８、４３２に基づいてそれぞれの側壁３７０、３７４、３８６、３９０に対して実質的に相互作用を引き起こすことなく、エッジスロット３４０、３４８を通過することができる。

【0050】

様々な実施形態によるスロットフィルタアセンブリ２６０のスロットフィルタ部材３００は、それぞれのスロット３４０、３４４、３４８により、第１ファン４４０、第２ファン４４４、及び第３ファン４４８、を含む３つのＸ線ファン又は３つのＸ線領域の形成を可能とすることができる。これら３つのファンは、メイン部材３００を含むスロットフィルタ２６０が、スロット３４０、３４４、３４８の領域を除いて、線源１９０からのＸ線をフィルタリングすることによって形成される。言い換えれば、スロットフィルタ２６０は、線源１９０からのＸ線をフィルタリングし、Ｘ線が、スロット３４０、３４４、３４８を通過してファン４４０、４４４、４４８を形成することを可能とする。様々な実施形態では、本体３００などのスロットフィルタアセンブリ２６０は、線源１９０から距離４５０のところに位置している。距離４５０は、約５０ｍｍ～約１００ｍｍであってもよく、約６０ｍｍ～約８０ｍｍを含み、さらに約６８ｍｍ～約７２ｍｍを含む。

【0051】

本明細書においてさらに説明するように、３つのファン４４０、４４４、４４８は、検出器７８上の撮像領域に基づいて、選択された画像投影の生成を可能とする。さらに、上述したような角度４２８、４３２により、第１ファン４４０及び第３ファン４４８は、プレート部材３５２に対してのＸ線の相互作用に起因して歪むことが、実質的にない。さらに、スロット３４０、３４４、３４８及びそれぞれ対応するファン４４０、４４４、４４８の番号付けが、単に現在の説明を明瞭にするためのものに過ぎないこと、そして、何らの特定の順序付けを要求することを意図したものではないことは、理解されよう。さらに、フィルタ部材３５２が、２つ以下などの又は４つ以上などの選択された数のスロットを含んでもよいこと、そして、３つが、この開示のために図示して説明されていることは、理解されよう。しかしながら、３つのスロット３４０、３４４、３４８が、本明細書においてさらに説明するように、効率的かつ高速な態様で長尺ビューの生成を可能とすることは、理解されよう。選択された異なる数のスロットを含むことは、本明細書において説明するように、異なる数の中間画像の生成を可能とし得るけれども、必須ではない。

【0052】

上述したように、スロットフィルタアセンブリ２６０は、対象２８に関する画像を取得するために、撮像システム３６内で使用されてもよい。図２に戻って参照すると、ＳＤＵ９８は、ガントリ７０内において対象２８まわりに駆動されてもよい。ＳＤＵ９８が、任意の適切な態様で駆動され得ること、そして、撮像システム３６が例示的なものであることは、理解されよう。それにもかかわらず、様々な実施形態では、ＳＤＵは、例えば約９０度だけ離間した位置などの、第１位置から第２位置へと、回転駆動されてもよい。例えば、図２に示すように、ＳＤＵ９８の第１位置は、検出器７８のために円錐９０に沿ってＸ線を案内する線源７４を含んでもよく、これは、対象２８に対しての、一般的に前後（ＡＮ）の向きとすることができる。ＳＤＵ９０は、線源が第２線源位置７４’に位置するように、９０度だけ回転駆動されてもよく、検出器は、第２検出器位置７８’などの異なる位置へと移動することができる。ＳＤＵ９８は、いずれかの位置又は両方の位置に配置されてもよく、対象７８に関するラインスキャンが形成されてもよい。

【0053】

ラインスキャンは、ＳＤＵ９８を含むガントリ７０を、図１に示すように、撮像システム３６のＺ軸又はＺ方向とも称され得る対象２８の長軸１０６に沿って、全体的に両頭矢印１１４の方向に移動させることを含んでもよい。したがって、検出器７８は、Ｚ軸に沿って両頭矢印１１４の方向にのみ移動することで、実質的に直線方向に駆動されてもよい。取得された画像データは、図２に示すように、検出器の位置７８、７８’の一方又は両方で取得された画像データを使用して、対象２８に関する長尺フィルム又は長尺ビューを形成するために使用されてもよい。スロットフィルタ２６０の使用は、本明細書においてさらに説明するように、Ｚ軸に沿って複数のビューを生成するために使用されてもよい。

【0054】

図４Ｃに図示されているように、さらに図５Ａ及び図５Ｂを参照すると、スロットフィルタアセンブリ２６０を使用することにより、３つのファン４４０、４４４、４４８を形成することができ、これらのファンは、検出器７８へと到達して検出される、あるいは、減衰を有していて検出器７８によって検出される。ファン４４０、４４４、４４８のそれぞれは、実質的に狭い位置又はエリアのところにおいて、検出器７８に対して直接的に衝突又は接触する、あるいは、検出器７８に対して衝突又は接触する際に減衰を有している。図５Ｂに示すように、検出器７８は、複数の励起可能な又は検出器領域又は部分４６０を含んでもよい。検出器領域４６０は、また、画素とも称され得るものであり、画像４０内においてディスプレイ４４上に図示される単一の画像要素（画素）に関連してもよい。

【0055】

線源７４からの円錐９０の全体は、検出器７８の表面全体上へと励起又は衝突するようなエリアを有してもよい。しかしながら、個々のファン４４０、４４４、４４８は、一般に、画素４６０の狭い帯域のみに衝突する。励起される画素の数が、検出器７８の幅４６４全体を含んでもよいけれども、検出器の選択された長さ４６８のみへと限定されることは、理解されよう。例えば、それぞれのファン４４０、４４４、４４８は、Ｘ線の経路内に物体又は対象が存在しないと仮定して（例えば、エアスキャン）、約１０個～約１００個の画素に衝突してもよい。しかしながら、検出器７８上の寸法４６８内で励起される画素の数は、検出器７８からのフィルタアセンブリ２６０の距離、スロット（３４０、３４４、３４８）の幅、又は他の適切な考慮事項、に応じて、増加又は調整されてもよい。それにもかかわらず、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、それぞれのファン４４０、４４４、４４８は、実質的に狭い位置で検出器７８に対して衝突することとなり、検出器７８の実質的に全体幅４６４に沿って延在し得る画素の長さ４６８を励起することとなる。画素の長さ４６８を励起させる（例えば、画像データを生成する）こととなるスロット３９８の幅は、本明細書において説明するように、スロットフィルタ３００を使用して撮像システムによって収集される画像部分内における視差歪みを制限又は除去する。

【0056】

さらに、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、検出器７８は、全体的に両頭矢印１１４の方向においてＺ軸に沿って線源管１９０の単一の位置から、３つのファン４４０、４４４、４４８によって実質的に同時に衝突されてもよい。したがって、検出器７８は、線源管１９０のそれぞれの単一位置におけるＸ線の３つの異なる位置に関して、３つの異なる画像又は画像データを出力してもよい。しかしながら、線源７４の線源管１９０の、全体的に両頭矢印１１４の方向における移動は、本明細書においてさらに説明するように、Ｚ軸に沿った複数の３つのビューを作成してもよい。ファン４４０、４４４、４４８のそれぞれは、選択された距離の分だけ離間していてもよく、これは、角度距離４７２であってもよい。

【0057】

撮像システム３６は、様々な目的のために、対象２８の画像を生成するために使用されてもよい。上述したように、画像は、脊椎固定術などの、及び／又は、脊椎固定に関連したインプラントや脊椎固定に付随したインプラントなどの、対象２８に対しての処置を実行するために、対象２８に関して生成してもよい。したがって、様々な実施形態では、ユーザ２４は、椎弓根スクリューなどの選択されたインプラントの配置を決定するために、対象２８に関する画像を見て評価することにより、対象２８を評価してもよい。したがって、撮像システム３６は、対象２８の画像を取得するために使用されてもよい。撮像システム３６は、１つ又は複数の投影を取得するために使用されてもよい。さらに上述したように、検出器７８は、対象２８を通過したＸ線を、あるいは対象２８によって減衰されたＸ線を、検出する。しかしながら、一般的には、検出器７８は、一度につき単一の投影を検出する。制御システム６４を含む撮像システム３６は、単独であるいはプロセッサシステム４８と組み合わせて、対象２８に関する複数の投影を蓄積する（例えば、繋ぎ合わせする）ことによって、対象２８に関する長尺フィルム又は長尺ビューを生成してもよい。様々な実施形態では、撮像システム３６は、したがって、複数の画像を取得するように動作してもよい。

【0058】

図６を参照すると、対象２８に関する長尺ビューなどの画像を取得する方法５００が、図示されている。方法５００は、開始ブロック５１０を含んでもよく、あるいは、開始ブロック５１０において開始されてもよい。その後、方法５００は、ブロック５１４において、対象２８の配置を含んでもよい。ブロック５１４における対象２８の配置は、人間の患者とし得る対象２８を、撮像システム３６に対して支持体３２上に配置することを含んでもよい。また、上述したように、撮像システム３６は、移動可能な撮像システムであってもよく、これにより、ブロック５１４における対象２８の配置は、対象２８に対して撮像システム３６を駆動することを含んでもよい。特に、対象２８の配置は、ガントリ７０内などにおいて、また、線源７４と検出器７８との間などにおいて、撮像システム３６の中心又は回転中心に対して対象２８を配置することを含んでもよい。

【0059】

ブロック５１４において対象２８を配置した後に、ブロック５１８においては、取得パラメータを、設定又は入力してもよい。取得パラメータの入力は、対象２８のビューに関する選択された長さ、必要とされた又は選択された解像度、撮像システム３６の特定の移動パラメータ、又は、他の適切な入力パラメータ、を含んでもよい。例えば、ユーザ２４は、撮像されるべき椎骨の長さ又は個数を入力してもよい。その場合、コントローラ６４は、患者の長軸１０６に沿った軸線方向における及び両頭矢印１１４の方向における長さなどの、移動量を決定してもよい。さらに、ユーザ２４は、本明細書において説明するように、３次元モデルへと再構成され得る画像データを取得することを選択してもよい。したがって、ユーザ２４は、手動で、あるいは、制御システム６４又は他の適切な制御システムやプロセッサシステムを使用して自動的に、３次元モデルの再構成を可能とするために、少なくともＡＰビュー及び側方ビューに沿って対象２８の画像取得を決定してもよい。さらに、選択された２次元ビューのみが、対象２８に関して取得又は選択されてもよく、したがって、単一のラインスキャンのみが取得されてもよいことは、理解されよう。さらに、撮像システム３６を使用することにより、対象２８に関する任意の適切なタイプの画像が取得されてもよく、長尺ビューのためのラインスキャンが、例示的なものに過ぎないことは、理解されよう。それにもかかわらず、ＳＤＵ９８を、開始ポイントから終了ポイントへと全体的に直線的な態様で又は全体的に直線的な方向に移動させることによって、対象２８に関するラインスキャンを取得してもよい。様々な実施形態では、ＡＰビューを、矢印１１４に沿った第１方向において収集し、ＳＤＵ９８を９０度だけ回転させることにより、矢印１１４に沿った同じ長さに関する戻り経路上で側方ビューを収集してもよい。

【0060】

ブロック５１８において取得パラメータを設定した後に、ブロック５２２においては、対象の投影を取得する。投影の取得は、対象２８のラインスキャンにおいてスロット又はファンの投影を取得することを含んでもよい。投影の取得は、対象２８の長手方向軸線１０６に沿ったなどの、ライン経路に沿った線源及び検出器及びＳＤＵ９８の複数の位置において３つのファンの投影を取得することを含んでもよい。取得の数は、適切な焦点を保証すること、歪み（例えば、エッジの歪み）を最小化又は除去すること、又は他の適切な考慮事項、を含めて、最終的な長尺ビューに関して要望される又は選択される品質に基づいて、選択されてもよい。

【0061】

ブロック５２２において投影を取得した後に、ブロック５２６においては、長尺フィルムとも称される長尺ビューの再構成が行われる。長尺ビューの再構成は、本明細書においてさらに説明するように、様々なサブステップ及びサブアルゴリズムを含んでもよく、これにより、対象２８に関する長尺ビューなどの選択された再構成を形成することができる。再構成は、適切な焦点を確保すること、複数の投影を反復すること、あるいは同種のもの、などの様々な特徴点を含んでもよい。その後、複数の投影は、本明細書において説明するように、順次的にあるいは複数の長尺ビューを提供するために、長尺ビューへと互いに繋ぎ合わせてもよい。

【0062】

その後、長尺ビューは、ブロック５３０において、任意選択的に保存されてもよい。ブロック５３０における長尺ビューの保存は、撮像システムメモリ６８及び／又は処理システムメモリ５８などの任意の適切なメモリ内へと、長尺ビューを保存することであってもよい。長尺ビューの保存が、任意選択的であって必須ではないことは、理解されよう。その後、ブロック５３４においては、ディスプレイデバイス４４などの選択されたディスプレイデバイス上へと、長尺ビューを表示してもよい。画像４０は、ブロック５３６において再構成された長尺ビューを含んでもよく、あるいは、ブロック５２６において再構成された長尺ビューのみを含んでもよい。しかしながら、ブロック５３４における画像の表示は、上述した機器アイコン又は表現１８０によってなどのように、機器１４４の位置を図示するために使用されてもよい。

【0063】

その後、処置５００は、終了ブロック５４０において終了してもよい。ブロック５４０において終了することは、上述したように、撮像システム３６の動作を停止させることと、処置を継続できるようにすることと、を含んでもよい。様々な実施形態では、長尺ビューの取得は、処置の前などにおいて、あるいは、処置の中間ステップ時に手術室内で行われるなどのように、対象２８に対する処置を計画するために使用されてもよい。さらに、長尺ビューは、処置のステップの構成（例えば、第１椎弓根スクリュー又は他の適切な数の椎弓根スクリューの配置）あるいは他のステップの構成などの、様々な目的のために取得されてもよい。したがって、ブロック５４０において終了することは、ユーザ２４によるあるいは他の適切なユーザによる表示及び使用のために、投影の取得及び長尺ビューの再構成を終了することであってもよい。

【0064】

図１～図６を引き続き参照しつつ、図７を追加的に参照すると、図６に図示されているブロック５２６における長尺ビューの再構成は、図７に示すような様々なサブステップ及び／又はサブ部分を含んでもよい。したがって、図７は、ブロック５２６における長尺ビューの再構成に関する詳細を図示しており、上述した方法５００内に組み込まれてもよい。したがって、方法５００は、図７に図示されているようなサブステップを含んでもよい。

【0065】

引き続き図７を参照すると、長尺ビューの再構成（本明細書では、再構成された長尺ビューとも称される）は、一般に、ブロック５２６に図示するような部分又はサブ部分を含む。様々な特徴点及びステップが、例えばアルゴリズムなどの、１つ又は複数のプロセッサ又はプロセッサシステムによって実行される命令として、含まれてもよいことは、理解されよう。例えば、撮像システムプロセッサ６６、及び／又は、プロセッサ５６を有した処理システム４８は、ブロック５２２からの複数の取得済み投影に基づいて長尺ビューを生成する命令を実行してもよい。上述したように、撮像システム３６の動作は、スロットフィルタアセンブリ２６０を使用してなどのようにして、ブロック５２２において複数の投影を取得してもよい。したがって、撮像システム３６は、検出器７８によって検出されたＸ線に基づく投影を生成してもよい。ブロック５５０における取得済み投影の入力は、再構成プロセス５２６を開始してもよく、上述したように及び本明細書において説明するように、３つのスロットからの投影の入力は、例示的なものであり、それより多数又はそれより少数も可能である。

【0066】

Ｘ線投影は、それぞれのファン４４０、４４４、４４８を生成する３つのスロットのそれぞれに関して検出器７８のところで取得されてもよい。図７を引き続き参照しつつ、図８を追加的に参照すると、３つのファン４４０、４４４、４４８のそれぞれは、３つの別個の一連の画像又は投影５６０、５６４、５６８をそれぞれ生成することとなる。一連の投影のそれぞれは、実質的に同時に取得された複数の投影を含む。例えば、第１シリーズ５６０は、ＳＤＵ９８の同じ位置でそれぞれのファン４４０、４４４、４４８の第１画像５６４ｉ、５６８ｉと一緒に取得される第１画像スライス５６０ｉを含んでもよい。ＳＤＵ９８が、選択された方向に駆動された時には、例えば軸線１０６に沿って矢印１１４の方向に駆動された時には、ファン４４０、４４４、４４８のそれぞれによる各スロットを貫通して、複数の投影が取得される。したがって、選択されたラインスキャンに沿った撮像システム３６の移動により、３つのシリーズの投影５６０、５６４、５６８が取得される。これらの一連の投影５６０、５６４、５６８は、３つのスロットのそれぞれからブロック５５０において入力される投影である。本明細書においてさらに説明するように、スロットのそれぞれが、及びそれぞれ対応するファン４４０、４４４、４４８が、一連の投影５６０、５６４、５６８のそれぞれを生成するために使用されるけれども、画像投影のすべては、ブロック５２６で再構成される長尺ビューを生成するために使用されてもよい。したがって、５５０における３つのスロットのすべてからのＸ線投影の入力は、本明細書においてさらに説明するように、５２６における再構成の様々な部分において、別個に分析又は評価され得るとともに、その後、最終的な長尺ビューを形成するために組み合わされ得る、３つのシリーズの投影５６０、５６４、５６８のすべてを入力することを含んでもよい。各シリーズに関する画像スライスのそれぞれ（例えば、５６０ｉ、５６４ｉ、及び５６９ｉ）のそれぞれは、一般的に及び／又は実質的に、スロット３９８の幅に少なくとも部分的に起因した、及び、検出器上において励起される対応する長さ４６８に少なくとも部分的に起因した、視差歪みがない。よって、スライスは、より鮮明なものとすることができ、スライス幅３９８に起因した誤差又は歪みを、より小さなものとすることができる。

【0067】

処置５２６は、ブロック５７８における撮像システム３６の移動プロファイルの入力をさらに含む。ブロック５７８における撮像システムの移動プロファイルの入力は、移動距離、移動距離に関する時間、投影の取得どうしの間の距離、及び、撮像システム３６に関する他の移動情報、を含んでもよい。移動プロファイル情報は、本明細書において説明するように、再構成のために投影の相対位置を決定して評価するために使用されてもよい。

【0068】

ブロック５５０においてＸ線投影を入力した後に、ブロック５９０においては、焦点面（ｆｐ）＝０などの選択された軸線又はラインのところにおいて、任意になどのようにして、焦点面を設定してもよい。ｆｐ＝０は、撮像システム３６の回転中心として規定されてもよい。引き続き図７及び図８を参照すると、ｆｐは、対象２８の脊椎２８ｓなどの撮像対象部分に対して規定されてもよい。ＦＰ＝０は、任意の位置であってもよく、ブロック６００においては、一連の投影を、各スロットに関して選択された中間画像へと繋ぎ合わせるために又は纏めるために使用される。

【0069】

選択されたＦＰのところにおいて中間画像を生成することは、図８に示すように、各シリーズ５６０、５６４、５６８に関して中間画像を生成してもよい。したがって、第１中間画像６１０は、第１シリーズの投影５６０に基づいて生成されてもよい。第２中間画像６１４は、一連の投影５６４に基づくものであってもよく、第３中間画像６１８は、第３の一連の投影５６８に基づくものであってもよい。中間画像６１０、６１４、６１８のそれぞれは、画像ブレンド、見当合わせ、及びビュー操作、などの一般的に公知の技法を使用して、一緒に繋ぎ合わされてもよい。これらは、連続性を達成するために、画像のうちの、一致に近い（例えば、同様の部分であると決定された）様々な部分をブレンドすることを含んでもよい。見当合わせは、２つ以上の画像の同の部分どうしを照合又は識別することが含まれる。操作は、本明細書において説明するように、異なる画像を、又はその一部を、変更することを可能とする。

【0070】

第１シリーズ５６０などの各シリーズ内において、画像データ部分とも称される複数の投影は、ＳＤＵ９８が対象２８に対して移動する際に、選択されたレートで撮影される。図８に示すように、対象２８は、脊椎２８ｓを含んでもよい。ＳＤＵ９８が移動する際には、例えば、ファン４４０は、投影の取得ごとに１センチメートル（ｃｍ）などの選択された距離だけ駆動される。したがって、例えば画像投影５６０ｉなどの画像投影のそれぞれは、ファン４４０の検出器上における幅であってもよく、第２画像投影５６０ｉｉは、第１画像投影５６０ｉから１ｃｍのものであってもよく、同様に、検出器７８上におけるファン４４０の幅であってもよい。当該技術分野において一般的に公知なように、中間投影又は中間画像６１０へと繋ぎ合わせることを可能とする選択された量のオーバーラップが、２つの画像投影５６０ｉ及び５６０ｉｉの間に、生じてもよい。したがって、一連の投影５６０、５６４、５６８のそれぞれ（それぞれが画像データ部分を含んでもよい）は、中間画像６１０、６１４、６１８を生成するために、それぞれ対応する焦点面のところにおいて互いに繋ぎ合わされてもよい。上述したように、焦点面は、複数の投影５６０、５６４、５６８を取得した撮像システム３６の全体的に回転中心である０のところに初期設定されてもよいし、任意に設定されてもよい。

【0071】

ブロック６００において各スロットに関してＦＰ＝０のところに中間画像が生成された後に、ブロック６８０においては、各スロットに関する中間画像どうしの見当合わせが行われ、並進ｄが決定される。図７を引き続き参照しつつ、図９Ａ及び図９Ｂを追加的に参照すると、中間画像は、ＳＤＵ９８の移動に基づく複数の投影に基づいて生成される。図９Ａに示すように、第１移動又は第１距離ｄ１に関する概略的な表現が、図示されている。ｄ１は、上述したｄであってもよい。ｄ１は、線源７４が第１位置７４ｉから第２位置７４ｉｉへと移動し得る距離である。したがって、スロットフィルタ２６０も、また、第１位置２６０ｉから第２位置２６０ｉｉへと移動してもよい。図９Ａに示すように、スロットフィルタ２６０ｉの第１位置における第２ファン４４４と、スロットフィルタ２６０ｉｉの第２位置における第１ファン４４０とは、焦点面ＦＰ＝１のところにおいて交差しても又は交わってもよい。

【0072】

図９Ｂに示すように、線源７４は、第２位置７４ｉｉから第３位置７４ｉｉｉへと移動してもよく、対応して、スロットフィルタは、第２位置２６０ｉｉから第３位置２６０ｉｉｉへと移動してもよい。この移動では、距離ｄ２が発生してもよい。図９Ｂに示す移動は、中央ファン又は第２ファン４４４と第１ファン４４０とが第２焦点面ＦＰ＝２のところにおいて交差することを含んでもよい。さらに、他のそれぞれのファンも、また、異なる位置のところにおいて交差してもよいこと、そして、２つのファンの図示が、単なる例示であり、他のファンに関する説明は繰り返されないけれども、当業者であれば理解されるであろうことは、理解されよう。

【0073】

撮像されるポイントにおけるファンどうしの交点の位置（すなわち、線源管１９０からの距離）は、線源管１９０からの、脊椎２８ｓなどの撮像対象物体の位置に依存してもよい。当業者であれば、撮像システム３６の回転中心が軸線１０６に沿って移動したとしても、脊椎２８ｓが、対象２８の長軸１０６に対して実質的に平行な直線ではなくてもよいことあるいはそのような直線に沿って延びていなくてもよいことは、理解されよう。したがって、図９Ａ及び図９Ｂに示すように、焦点面ＦＰは、線源７４及びスロットフィルタ２６０の異なる位置どうしの間において移動してもよい。よって、距離ｄ２と異なっていてもよい第１距離ｄ１は、撮像システム３６によって取得された画像又は投影の焦点面を変更することもできる。それにもかかわらず、ブロック６００において生成される第１中間画像は、焦点面が撮像システム３６の回転中心にあることを仮定してもよい。

【0074】

図９Ａを引き続き参照しつつ、図９Ｂを追加的に参照すると、第１中間画像６１０と第２中間画像６１４とが表示されている。中間画像は、中間画像６１０、６１４、６１８を含めてすべての中間画像を含んでもよく、第１中間画像６１０及び第２中間画像６１４のみに関する説明は、単に現在の説明を明瞭にするためのものに過ぎない。それにもかかわらず、中間画像６１０及び６１４を、互いに見当合わせすることにより、見当合わせ済み画像６４０を決定又は生成してもよい。

【0075】

見当合わせ済み画像６４０は、第１中間画像６１０の第１端部６４８に等しい第１端部６４４と、第２中間画像６１４の第２端部６６０に等しい第２端部６５４と、を含んでもよい。したがって、見当合わせ済み画像６４０は、第１中間画像６１０及び第２中間画像６１４の合成又はオーバーレイであってもよい。特に、第１中間画像６１０と第２中間画像６１４との間において、オーバーラップ領域６６４が決定又は特定されてもよい。オーバーラップ６６４は、特徴物ベースの見当合わせ、相互情報ベースの見当合わせ、又は、他の適切な見当合わせ又は画像マッチング法、などによって、特定されてもよい。

【0076】

図９Ｂに示すように、第２中間画像６１４は、第１中間画像６１０の第２端部６７０から距離６６８のところに位置した第２端部６６０を有している。距離６６８は、撮像システムの移動距離ｄとして使用又は特定されてもよく、中間画像のそれぞれの焦点面を、あるいは中間画像に関する相互焦点面を、変更又は決定するために使用されてもよい。したがって、第１中間画像６１０及び第２中間画像６１４を見当合わせすることによって決定された見当合わせ済み画像６４０に基づいて、ブロック６８０において、距離ｄが決定されてもよい。

【0077】

並進距離であってもよい距離ｄであり、かつ、スロットフィルタ間隔（例えば、距離４１２）と、焦点面と、撮像対象をなす対象の関心領域（例えば、特定の椎骨又は椎骨の棘突起などの解剖学的関心領域）と、に関連した距離ｄを、ブロック６８０において決定した後に、距離ｄを含む更新済み焦点面ＦＰが、ブロック６８４において作成されてもよい。図９Ｂに示すように、距離ｄは、見当合わせ済み画像６４０を生成するための画像６１０及び６１４などの２つ以上の中間画像どうしの間の見当合わせ要素（例えば、有棘突起）の配置を実現するための距離調整用の距離に関するものであってもよい。また、距離４１２などのスロットどうしの間の距離を使用することにより、見当合わせ済み画像６４０を実現するための並進距離ｄを決定してもよい。異なるスロットを貫通して取得された画像部分は、スロットフィルタ２６０の同じ位置であっても、対象に沿って異なる位置に位置している。

【0078】

対象内の関心部分（例えば、解剖学的な関心部分）の位置を含めて、上述した分析に基づく更新済みＦＰは、その後、ブロック６９０においては、更新済みＦＰを有した更新済み中間画像を生成するために、入力又は反復されてもよい。更新済み画像を生成するための反復のための更新済みＦＰは、２つの異なる中間画像（例えば、画像部分）どうしの間における線源７４からの対象又は関心領域の位置を考慮してもよい。更新済み中間画像の生成は、焦点面が、決定された並進ｄに基づいて更新されたことを除いて、ブロック６００における中間画像の生成と実質的に同様としてもよい。よって、中間画像の焦点は、図９Ｂに示すように、上記で決定されたようにして、画像の並進を考慮した焦点面の決定に基づいて、増加又は精緻化されてもよい。その後、ブロック６９０において生成された更新済み画像は、ブロック７００において、重み付け関数を使用した中間画像どうしの組合せにおいて組み合わされてもよい。上述したように及び本明細書において説明するように、３つのスロットに基づいて３つの中間画像を含むことは、単に例示的なものであり、それより多数又はそれより少数が許容又は使用されてもよい。

【0079】

しかしながら、ブロック７００における組合せの生成の前に、ブロック６９２においては、中間画像をさらに更新するかどうかの決定が行われてもよい。例えば、選択された最小値に到達するかどうかを決定するために、少なくとも２回の反復が行われてもよい。最小値に達していない場合は、更なる反復が行われてもよい。決定にかかわらず、ブロック６９２においては、ｆｐの更なる更新が行われるかどうかの決定が行われてもよい。更新が行われる場合には、「はい」という経路６９４に追従してもよく、ブロック６８４においてｆｐの位置が更新されてもよく、プロセスが反復されてもよい。更なる更新が必要とされない又は選択されない場合には、「いいえ」という経路６９６に追従することにより、ブロック７００において、３つの中間画像が組み合わされてもよい。

【0080】

図７を引き続き参照しつつ、図１０を追加的に参照すると、ブロック６９０において更新される中間画像は、第１更新済み中間画像６１０ｕと、第２更新済み中間画像６１４ｕと、第３更新済み中間画像６１８ｕと、を含んでもよい。上述したように、３つの中間画像６１０ｕ、６１４ｕ、及び６１８ｕのそれぞれは、その後、組み合わされてもよく、これにより、第１長尺ビュー又は第１長尺フィルム画像又は初期的長尺ビュー又は初期的長尺フィルム画像７０４が生成される。

【0081】

３つの中間画像６１０ｕ、６１４ｕ、６１８ｕのそれぞれなどの、様々な中間画像の生成又は結合は、様々なステップ及び特徴物を含んでもよい。様々な実施形態では、３つの中間画像６１０ｕ、６１４ｕ、６１８ｕのそれぞれを生成する際に、様々な特徴物に関する初期的変形が行われてもよい。上述したように、３つの中間画像６１０ｕ、６１４ｕ、６１８ｕのそれぞれは、複数の投影に基づいて生成されてもよい。よって、３つの中間画像６１０ｕ、６１４ｕ、６１８ｕのそれぞれは、同様の又は同一の特徴物（例えば、椎骨）を含んでもよい。３つの中間画像６１０ｕ、６１４ｕ、６１８ｕのそれぞれを生成するための変形量を、決定してもよく、更なる結合処置において使用してもよい。

【0082】

様々な実施形態によれば、更新済み中間画像６１０ｕ、６１４ｕ、６１８ｕを組み合わせることによって初期的長尺ビュー画像７０４を生成することを支援するために、重み付け関数７１０が使用されてもよい。重み付け関数７１０は、図１０において、グラフで示されている。第１ファン４４０ｗに対する第１重み付け関数は、ファン４４０の位置に基づいて、画素又は画像部分が、長尺ビューの最も左側の部分に関して、より重み付けされてもよいことを示している。中間ファン又は中央ファン４４４は、ファン４４４の位置に基づいて、更新済み画像６１４ｕから、長尺ビュー７０４の中央部に関する画素を、より重み付けすることとなる関数４４４ｗを有してもよい。最後に、ファン４４８は、長尺ビュー７０４内におけるファン４４８の位置に基づいて、右に最も遠い画素又は端部の画素を、重み付けする関数４４８ｗを有してもよい。初期的長尺ビュー７０４を生成するために、他の適切な繋ぎ合わせ関数を使用してもよいこと、そして、重み付け関数７１０が単に例示的なものであることは、理解されよう。さらに、長尺ビューを生成する際に、変形が最も少ない選択された中間画像６１０ｕ、６１４ｕ、６１８ｕに対して、より大きな重みを与えてもよい。さらに、長尺ビューを生成する際に、幾何学的変形などの選択された変形を行ってもよい。

【0083】

様々な実施形態では、初期的長尺ビュー７０４は、ブロック７２０において、長尺ビュー又は長尺のビューとして出力されてもよい。ブロック７２０において出力された長尺ビューは、図６に示すプロセス５００において上述したように、ブロック５３０において長尺ビューを保存するなどのようにして保存されてもよく、及び／又は、ブロック５３２において表示されてもよい。しかしながら、様々な実施形態では、ブロック７２０における長尺ビューの出力の前に、画像の強調及び／又は画像の明瞭化などのために、様々な正規化及び／又は処理が、初期的長尺ビュー７０４に対して適用されてもよい。

【0084】

引き続き図７を参照すると、ブロック７２０における最終的な２Ｄ長尺フィルム又は長尺ビュー画像の出力の前に、様々な処置が実行されてもよい。重み付け関数を使用した３つの中間画像の組合せの後には、長尺ビュー画像を表示及び／又は保存する前に、様々な処理ステップを実行してもよい。例えば、ブロック７３０において空気正規化を適用すること、及び／又は、ブロック７４０において可視化のための更なる後処理を実行すること、が挙げられる。

【0085】

空気正規化は、スロットフィルタアセンブリ２６０の影響を考慮又は最小化してもよい。図５Ａ及び図５Ｂに示すように、例えばファン４４８などのファンは、長さ距離４６８において検出器７８に対して接触又は衝突する。この距離４６８は、検出器７８の小さな部分である。さらに、ファン４４８の寸法が狭いことのために、したがって、検出器７８上で接触する画素の個数が少ないことのために、画像又は画素の強度は、ピーク強度の画素又はポイント７４４から、図１１に示すガウス型などのようにして、迅速に低下することがある。

【0086】

ピーク強度７４４は、検出器７８上の画素又はポイントにおける距離４６８の中心などの、ファン４４８の中心に位置してもよい。中心画素から５画素以内（すなわち、ピーク強度画素を含めて１０画素の幅）では、約２５％の強度低下（例えば、６番目に離れた画素は、ピーク強度画素７４４の約７５％の強度を有してもよい）が、ピーク強度７４４を有した画素を中心とした１０画素の外側の画素において観察されてもよい。中心画素から１０画素以内（すなわち、ピーク強度画素を含めて２０画素の幅）では、約６６％の強度低下が観察される（例えば、１１番目に離れた画素は、ピーク強度画素７４４の約３３％の強度を有してもよい）。したがって、狭い帯域の画素は、ファン４４８に基づく強度のすべてを又は実質的にすべてを含んでもよい。他のファン４４０、４４４のそれぞれが、同様の画素強度の低下を含み得る又は有し得ることは、理解されよう。

【0087】

強度低下の影響を低減させることを支援するために、マスクを適用してもよい。狭いファン幅４４０、４４４、４４８のために実質的に強度を有していない画素を考慮して除去するために、４０画素幅のマスクを、各スロットによって取得した各画像に対して適用してもよい。これにより、取得された画像は、ブロック７００における中間画像の組合せなどによる再構成において正規化され、よって、観察されていた可能性のある歪みが、低減又は除去される。例えば、正規化が行われない場合には、画像４６０ｉ及び画像４６０ｉｉなどの、複数の狭い画像どうしを繋ぎ合わせする際に、画像のエッジは、実質的に明るいものであってもよく、あるいは、中央の画素に対してほぼ画素強度を有していないものであってもよい。マスク及び正規化を行わない場合には、繋ぎ合わせ時に又は組合せ時に、組み合わされた画像は、「波及効果」を有してしまう可能性があり、これは、繋ぎ合わされた画像内に現れ得る。波及効果により、画素強度の低下量が画素の狭いバン又は幅にわたって実質的である複数の繋ぎ合わせ画像にわたって変化する画素強度のために、暗い帯域と明るい帯域とが交互となってしまうことがあり得る。

【0088】

視覚化のための更なる後処理を、ブロック７４０において行ってもよい。様々な後処理は、ブロック７００からの組合せ画像の視覚化を支援するための任意の適切な後処理を含むことができる。例えば様々な実施形態では、画像の正規化又はヒストグラムの平均化（例えば、画素強度の平均化）を行ってもよい。例えば、最終的な再構成は、ブロック７００からの組合せ画像内における高コントラスト領域と低コントラスト領域との間の大きな変動を低減又は最小化することを支援するために、繋ぎ合わされた画素値を累積画素値によって割算した値を有してもよい。よって、画像は、ブロック７４０における更なる後処理によって表示するために準備されてもよい。後処理は、解剖学的特徴物の強調、解剖学的特徴物のハイライト（例えば、マスキング）、エッジのシャープ化、等を含み得るけれども、これらに限定されない。

【0089】

したがって、上記を考慮して、撮像システム３６は、対象２８に関する複数の投影を取得するために使用されてもよい。対象２８に関する複数の投影は、ＡＰ（前後）方向の第１ラインスキャン及び横方向の第２ラインスキャンなどのように、直線的な態様で取得されてもよい。その後、複数の投影は、対象２８に関する単一の長尺ビュー又は長尺フィルムビューへと、繋ぎ合わせ又は組み合わせされてもよい。上述したような様々な中間ステップが、単一の長尺ビューの実行又は生成を支援するために実行されてもよい。例えば、フィルタ内の複数のスロットを使用することにより、複数の中間画像を生成してもよく、その後、それらを最終的に互いに繋ぎ合わせて、単一の長尺ビューを形成してもよい。それにもかかわらず、撮像システム３６は、対象２８の長尺ビューを生成するために使用されてもよい。

【0090】

さらに、スロットフィルタ２６０内のスロットのそれぞれは、対象２８の走査時に対象２８に関する異なる「ビュー」を取得することを可能としてもよい。例えば、３つのファン４４０、４４４、４４８のそれぞれは、ＳＵＤ９８の単一の位置において、投影を取得する。したがって、各ビューにおいて、対象２８に関する視点は、異なるものであり得る。したがって、様々な公知の技法によれば、対象に対するラインスキャンであったとしてもその時に取得された対象２８に関する複数のビューを使用して、対象２８に関する３次元モデルが再構成されてもよい。対象に対するラインスキャンは、上述したように、対象２８の長軸１０６に対して全体的に平行であるような、実質的に直線的な移動であってもよい。よって、ＳＤＵ９８は、ラインスキャンの取得時に、対象２８まわりを回転しなくてもよい。それにもかかわらず、様々な視点からの複数の投影は、１つ又は２つのラインスキャン（例えば、ＡＰラインスキャン及び横方向ラインスキャン）を使用して、対象２８に関する３次元モデルを再構成するために使用されてもよい。様々な視点からのこれら複数の投影は、また、骨の解剖学的構造又はインプラントなどの、高コントラスト対象物内におけるアイテム又は特徴物を位置特定するために使用されてもよい。２つ以上のスロット投影のそれぞれからの位置特定された位置は、また、画像化された対象に関する３次元モデルを生成するために使用されてもよい。当該技術分野において理解されているように、各投影内において決定された平面内の異なる位置は、３Ｄモデルを生成するために使用されてもよい。

【0091】

実施形態に関する上記の説明は、例示及び説明の目的で提供されたものである。網羅的であることや、本発明を限定することを、意図したものではない。特定の実施形態における個々の構成要素又は特徴点は、一般に、特定の実施形態に限定されないけれども、適用可能な場合には、互換的であり、具体的に図示していない又は説明していない場合であっても、選択された実施形態で使用することができる。また、同じものを、様々な態様で変化させることもできる。そのような変形は、本発明からの逸脱と見なされるものではなく、それらすべての変更は、本発明の範囲に包含されることが意図されている。

【0092】

本明細書において開示した様々な態様が、本明細書及び添付図面において具体的に提示した組合せとは異なる組合せで組み合わせられ得ることは、理解されるべきである。また、例に応じて、本明細書において説明したプロセス又は方法のいずれかにおける特定の行為又は事象が、異なるシーケンスで実行されてもよいこと、追加されてもよいこと、結合されてもよいこと、あるいは、完全に省略されてもよいこと（例えば、説明したすべての行為又は事象は、技法を実行するのに必須ではないことがあり得る）は、理解されるべきである。加えて、本開示の特定の態様は、明瞭さの目的で、単一のモジュール又はユニットによって実行されるものとして説明しているけれども、本開示の技法が、例えば医療デバイスなどに関連したユニット又はモジュールの組合せによって実行され得ることは、理解されるべきである。

【0093】

１つ又は複数の例では、説明した技法は、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、あるいは、これらの任意の組合せ、で実装されてもよい。ソフトウェアで実装される場合、機能は、コンピュータ可読媒体上における１つ又は複数の命令又はコードとして格納され、ハードウェアベースのプロセッシングユニットによって実行されてもよい。コンピュータ可読媒体は、データ記憶媒体（例えば、ＲＡＭ、ＲＯＭ、ＥＥＰＲＯＭ、フラッシュメモリ、あるいは、命令又はデータ構造の形態で所望のプログラムコードを格納するために使用され得る任意の他の媒体であるとともに、コンピュータがアクセスし得る任意の他の媒体）などの、有形媒体に対応した、非一過性のコンピュータ可読媒体を含んでもよい。

【0094】

命令は、１つ又は複数のデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰｓ）、汎用マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣｓ）、フィールドプログラマブルロジックアレイ（ＦＰＧＡｓ）、あるいは、他の同等の統合型又は離散型の論理回路、などの１つ又は複数のプロセッサによって実行されてもよい。したがって、本明細書において使用した際には、「プロセッサ」という用語は、上記の構造のいずれか、あるいは、説明した技法の実装に好適な任意の他の物理的構造、を指してもよい。また、技法は、１つ又は複数の回路あるいは論理素子内において完全に実装され得る。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5A】

【図5B】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図11】

【国際調査報告】