G - Physics – 06 – T
Patent
G - Physics
06
T
G06T 11/00 (2006.01)
Patent
CA 2687543
An in-line 4D cone beam CT reconstruction algorithm, i.e. one that works in parallel with image acquisition, comprises an imaging system for a object exhibiting internal periodic motion comprising a source of penetrating radiation and a two-dimensional detector for the radiation, the source and the detector being rotateable around an axis lying on the beam path from the source to the detector, a storage means for images obtained from the detector, a control means for initiating rotation of the source and the detector and for obtaining images from the detector at a plurality of rotation angles over time, a processing means for (i) condensing the images in a direction transverse to an axis to produce a one-dimensional image, (ii) collating the one-dimensional images obtained up to that point side-by-side into a two dimensional image, (iii) analysing the two-dimensional image thus obtained to identify periodic patterns, (iv) allocating phase information to the images in the storage means on the basis of that analysis, (v) selecting images in the storage means having like phase information, and (vi) backprojecting the selected images, the control means being adapted to invoke the processing means after a plurality of images have been placed in the storage means, and then place further images in the storage means and further invoke the processing means. Thus, we queue a limited number of projection images such that the phase determination algorithm can look-ahead. At regular intervals, the queue is scanned and those images which have enough look-ahead to obtain phase information are filtered and back-projected. The algorithm thus keeps up with the image acquisition speed and produces a 4D reconstruction within a few seconds of the end of scanning. A local rigid registration algorithm is then used to match the tumor region defined in the mid-ventilation frame of our 4D planning CT with each of the phases of the 4D CBCT. An animation technique provides rapid visual verification; the mean position of the tumor is computed and used for correction, while the amplitude is reviewed to validate the margin.
L'invention concerne un algorithme de reconstruction 4D en ligne tomodensitométrique à faisceau conique, autrement dit un algorithme qui fonctionne en parallèle avec l'acquisition d'images, et qui comprend un système d'imagerie, adapté pour un objet présentant un mouvement périodique interne, une source de rayonnement pénétrant et un détecteur bidimensionniel adapté au rayonnement, la source et le détecteur pouvant tourner autour d'un axe se situant sur la trajectoire du faisceau, de la source au détecteur, des moyens de stockage d'images provenant du détecteur, des moyens de commande permettant de déclencher la rotation de la source et du détecteur et d'obtenir successivement les images provenant du détecteur au niveau d'une pluralité d'angles de rotation, des moyens de traitement permettant de (i) condenser les images dans une direction transversale par rapport à un axe de façon à produire une image unidimensionnelle, (ii) réunir les images unidimensionnelles, obtenues côte à côte jusqu'à ce stade, en une image bidimensionnelle, (iii) analyser l'image bidimensionnelle ainsi obtenue de façon à identifier les motifs périodiques, (iv) attribuer des informations de phase aux images dans les moyens de stockage sur la base de cette analyse, (v) sélectionner dans les moyens de stockage des images ayant les mêmes informations de phase, et (vi) rétroprojeter les images sélectionnées, les moyens de commande étant adaptés pour recourir aux moyens de traitement après avoir placé une pluralité d'images dans les moyens de stockage, puis placer les images supplémentaires dans les moyens de stockage et à nouveau recourir aux moyens de traitement. De ce fait, on met en file d'attente un nombre limité d'images de projection de sorte que l'algorithme de détermination de phase puisse effectuer une anticipation. A intervalles réguliers, la file d'attente est analysée et les images dont l'anticipation est suffisante pour obtenir des informations de phase sont filtrées et rétroprojetées. L'algorithme est donc compatible avec la vitesse d'acquisition d'images et produit une reconstruction 4D quelques secondes après la fin du balayage. Un algorithme de calage rigide local est ensuite utilisé pour mettre en correspondance la région de la tumeur définie dans la trame de ventilation moyenne de la TDM à planification 4D avec chacune des phases de la tomodensitométrie à faisceau conique (CBCT) 4D. Une technique d'animation permet une vérification visuelle rapide; la position moyenne de la tumeur est calculée et utilisée pour la correction, tandis que l'amplitude est révisée pour valider la marge.
Remeijer Peter
Sonke Jan-Jakob
Van Herk Marcel
Zijp Lambert
Elekta Ab (publ)
Mbm Intellectual Property Law Llp
LandOfFree
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