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FR2861571A1 - Medical imaging device for reconstructing tomography images, has collimator positioned between X-ray source and examining zone for surrounding X-ray beam and delimiting X-ray beam coming from radiation sensor - Google Patents

Medical imaging device for reconstructing tomography images, has collimator positioned between X-ray source and examining zone for surrounding X-ray beam and delimiting X-ray beam coming from radiation sensor Download PDF

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FR2861571A1
FR2861571A1 FR0312849A FR0312849A FR2861571A1 FR 2861571 A1 FR2861571 A1 FR 2861571A1 FR 0312849 A FR0312849 A FR 0312849A FR 0312849 A FR0312849 A FR 0312849A FR 2861571 A1 FR2861571 A1 FR 2861571A1
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medical imaging
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collimator
shots
sensor
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GE Medical Systems Global Technology Co LLC
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Abstract

The device has a radiation sensor (300) that is moved around a zone by an acquisition unit (100) to carry out a series of 2D exposures in the zone. A collimator (310) is positioned between an X-ray source and the examining zone for surrounding the X-ray beam. The collimator delimits the X-ray beam coming from the sensor during the series of exposure. An independent claim is also included for a medical imaging process.

Description

2861571 12861571 1

L'invention concerne la reconstruction d'images tomographiques en 3D à partir d'images radiographiques obtenues en 2D par rayons X. L'utilisation de vues en 2D obtenues par rayons X est bien connue en imagerie interventionnelle, et notamment par l'utilisation de dispositifs d'observation vasculaires à arbre en C. De telles vues sont utilisées pour guider les instruments chirurgicaux (cathéter, aiguille...) et notamment estimer les positions de tels instruments par rapport aux structures anatomiques environnantes (vaisseaux, os,...).  The invention relates to the reconstruction of 3D tomographic images from x-ray images obtained in 2D by X-rays. The use of X-ray 2D views is well known in interventional imaging, and in particular by the use of vascular observation devices with a C-shaped shaft. Such views are used to guide the surgical instruments (catheter, needle, etc.) and in particular to estimate the positions of such instruments with respect to the surrounding anatomical structures (vessels, bones, ... ).

Ces images 2D, obtenues par rayons X, sont également utilisées pour reconstruire une image en 3D de l'objet observé, c'est à dire dans le cadre de la reconstruction tomographique.  These 2D images, obtained by X-rays, are also used to reconstruct a 3D image of the observed object, ie in the context of tomographic reconstruction.

La reconstruction tomographique nécessite des calculs longs, 15 exigeants en ressource immobilisée et en mémoire.  Tomographic reconstruction requires long calculations, demanding in immobilized resources and in memory.

C'est pourquoi on a cherché, lorsque la zone d'intérêt ne représente qu'une fraction de l'étendue du capteur à rayons X, à ne reconstruire l'image en 3D que sur cette fraction.  This is why we sought, when the area of interest is only a fraction of the extent of the X-ray sensor, to reconstruct the 3D image on this fraction.

Ainsi, à partir de l'acquisition d'une série de vues en utilisant un capteur d'une étendue donnée, on s'est proposé de n'exploiter qu'une partie de ces données correspondant à une sous-zone du capteur. Ainsi, des systèmes connus proposent à l'utilisateur, à partir d'une reconstruction globale de l'objet mais approximative (car à faible résolution), d'identifier le sous-volume sur lequel on désire obtenir une image à haute résolution. Le système exploite alors les données concernées pour produire la reconstruction spécifique concernée.  Thus, from the acquisition of a series of views using a sensor of a given extent, it was proposed to exploit only a portion of these data corresponding to a sub-area of the sensor. Thus, known systems propose to the user, from a global reconstruction of the object but approximate (because low resolution), to identify the sub-volume on which it is desired to obtain a high resolution image. The system then exploits the data concerned to produce the specific reconstruction concerned.

Pour fournir l'image de ce sous-volume, ces systèmes prennent en compte l'ensemble des données d'acquisition, c'est à dire les données d'un volume plus étendu que celui choisi.  To provide the image of this sub-volume, these systems take into account all the acquisition data, ie the data of a larger volume than the one chosen.

En effet, ces systèmes utilisent également les données d'acquisition de ce sous-volume.  Indeed, these systems also use the acquisition data of this sub-volume.

2861571 2 Ainsi, ces systèmes utilisent l'ensemble des données acquises, c'est à dire un gros volume de données. Ils ne répondent pas à la nécessité de diminuer la quantité de traitements de données.  2861571 2 Thus, these systems use all the data acquired, ie a large volume of data. They do not respond to the need to decrease the amount of data processing.

Le but de l'invention est de réduire la quantité de calculs nécessaires 5 à la réalisation d'une reconstruction tomographique, lorsque celle-ci concerne un volume de faible étendue.  The object of the invention is to reduce the amount of computation required to perform a tomographic reconstruction, when it concerns a small volume.

L'invention vise également à diminuer cette quantité de calcul tout en faisant appel à un coût de mise en oeuvre qui soit relativement faible.  The invention also aims to reduce this amount of calculation while using a relatively low implementation cost.

Ces buts sont atteints selon l'invention grâce à un dispositif d'imagerie médicale comprenant une source d'émission de rayons X et un capteur de rayonnement à surface sensible, des moyens pour déplacer ce capteur autour d'une zone à observer d'un patient afin de réaliser une série de prises de vue en 2D de cette zone, comprenant en outre des moyens de traitement des données de prises de vues pour réaliser par ce traitement une reconstruction 3D tomographique de la zone à observer, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de délimitation latérale sélective par le praticien de faisceau de rayons X arrivant sur la surface sensible du capteur, ces moyens de délimitation de faisceau conservant cette délimitation au cours de la série de prises de vue.  These objects are achieved according to the invention by means of a medical imaging device comprising an X-ray emission source and a sensitive surface radiation sensor, means for moving this sensor around an observation zone of a patient in order to perform a series of 2D shots of this area, further comprising means for processing the shooting data to achieve by this treatment a 3D tomographic reconstruction of the area to be observed, the device being characterized in that it further comprises means for selective lateral delimitation by the X-ray beam practitioner arriving on the sensitive surface of the sensor, these beam delimiting means retaining this delimitation during the series of shots.

D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui va suivre, faite en référence aux figures annexées sur lesquelles: - la figure 1 est une vue schématique en 3D d'un dispositif 25 d'acquisition d'images de système de reconstruction tomographique selon l'invention; - la figure 2a illustre le fonctionnement d'un dispositif de détection de contour de collimation conforme à une variante de l'invention dans le cas d'un collimateur sphérique; - la figure 2b illustre le fonctionnement de ce dispositif, dans le cas d'une reconnaissance de contour sur contour rectangulaire.  Other features, objects and advantages of the invention will appear on reading the detailed description which follows, with reference to the appended figures in which: FIG. 1 is a schematic 3D view of a device 25 of FIG. acquisition of tomographic reconstruction system images according to the invention; FIG. 2a illustrates the operation of a collimation contour detection device according to a variant of the invention in the case of a spherical collimator; FIG. 2b illustrates the operation of this device, in the case of a contour recognition on a rectangular contour.

L'exemple de mise en oeuvre de l'invention qui va être décrit maintenant s'inscrit dans le cadre de l'utilisation d'un matériel de base du 2861571 3 type connu, à savoir ici un arbre en C, référencé 100, formant moyen d'acquisition d'une série de prises de vues en 2D.  The exemplary implementation of the invention which will be described now is part of the use of a basic material of the known type, namely here a C-shaped shaft, referenced 100, forming means of acquiring a series of 2D shots.

Ces prises de vues sont réparties en rotation autour de la zone du patient à observer 200, puis font l'objet d'un traitement de données pour la reconstruction tomographique d'un volume en 3D et l'affichage de ce dernier sur une interface de visionnage du praticien.  These shots are rotated around the area of the patient to be observed 200, and are then processed for tomographic reconstruction of a 3D volume and the display of the latter on a user interface. viewing of the practitioner.

Ce matériel connu est en outre équipé de moyens que l'on décrira ci-après et qui permettent au praticien de sélectionner et visionner spécifiquement une sous-partie d'une zone observable.  This known material is further equipped with means which will be described below and which allow the practitioner to select and view specifically a sub-part of an observable area.

Ainsi, les moyens de traitement de données sont ici prévus pour reconstruire un volume en 3D qui peut correspondre aussi bien à l'étendue globale du capteur 300 tournant qu'à l'étendue d'un sous-volume correspondant à une sélection particulière du praticien.  Thus, the data processing means are here provided for reconstructing a volume in 3D which may correspond both to the overall extent of the rotating sensor 300 and to the extent of a sub-volume corresponding to a particular selection of the practitioner. .

Cependant, on propose de délimiter une zone à reconstruire non pas 15 à partir de données d'ensemble préalablement prélevées puis restreintes, mais à partir d'une délimitation de l'exposition du capteur.  However, it is proposed to delimit an area to be reconstructed, not from ensemble data previously taken and then restricted, but from a delimitation of the exposure of the sensor.

Ainsi, les moyens de traitement de données se voient approvisionnés par des données issues de prises de vues qui sont en quantités plus restreintes, et permettent d'emblée une efficacité de traitement plus élevée.  Thus, the data processing means are supplied by data from shots which are in smaller quantities, and allow from the outset a higher processing efficiency.

Les moyens ici proposés pour limiter ce volume de données consistent en des moyens 310 de limitation du faisceau à rayon X capté par le capteur. Il s'agit ici d'un collimateur physique dont le rôle est de délimiter latéralement un faisceau 400 émis et devant irradier le patient, avant que ce faisceau n'atteigne le capteur.  The means proposed here for limiting this volume of data consist of means 310 for limiting the X-ray beam captured by the sensor. This is a physical collimator whose role is to laterally delimit a beam 400 emitted and having to irradiate the patient, before this beam reaches the sensor.

Pour simplifier l'illustration, le collimateur 310 a été représenté (figure 1) par son ombre sur le détecteur car, en variante et de manière privilégiée, le collimateur 310 est placé en amont du patient, entre la source de rayons X et le détecteur, plutôt que placé en recouvrement direct du capteur.  To simplify the illustration, the collimator 310 has been shown (FIG. 1) by its shadow on the detector because, as a variant and in a privileged manner, the collimator 310 is placed upstream of the patient, between the X-ray source and the detector. , rather than placed in direct recovery of the sensor.

Toutefois, en variante et de manière privilégiée, le collimateur 310 est placé en amont du patient, entre la source de rayons X et la zone du patient à observer.  However, alternatively and in a preferred manner, the collimator 310 is placed upstream of the patient, between the X-ray source and the patient's area to be observed.

2861571 4 Par le choix de ce collimateur 310, le praticien délimite spécifiquement le faisceau en fonction du volume qu'il souhaite obtenir au final sur son interface de visionnage.  By choosing this collimator 310, the practitioner specifically delimits the beam according to the volume that he wants to obtain in the end on its viewing interface.

Le collimateur 310 présente par exemple une forme circulaire, ou sensiblement rectangulaire, par exemple principalement horizontale ou verticale (figures 2a et 2b). Ce collimateur est préférentiellement positionné de telle façon que le faisceau à rayons X le traversant soit centré sur l'axe géométrique 500 de rotation du capteur. L'axe de rotation 500 du capteur définit alors l'axe géométrique central du volume 200 qui sera reconstruit au final.  The collimator 310 has for example a circular shape, or substantially rectangular, for example mainly horizontal or vertical (Figures 2a and 2b). This collimator is preferably positioned in such a way that the X-ray beam passing through it is centered on the geometric axis 500 of rotation of the sensor. The axis of rotation 500 of the sensor then defines the central geometric axis of the volume 200 which will be finally reconstructed.

Le volume 200 qui est spécifiquement reconstructible s'avère être celui qui est irradié à chaque prise de vue, c'est à dire le volume 200 défini comme le plus grand volume dont la projection sur chaque position de capteur successive tombe à l'intérieur du collimateur 310.  The volume 200 which is specifically reconstructible turns out to be the one that is irradiated with each shot, ie the volume 200 defined as the largest volume whose projection on each successive sensor position falls within the collimator 310.

En d'autres termes, la délimitation du faisceau 400 définit, dans chaque prise de vue, un champ d'observation 320 (Field Of View) dont la reconstruction amène à un volume d'intérêt (Volume Of Interest). Ce volume 200 est celui dont les projections sensiblement parallèles de ses bordures sur chaque prise de vue en 3D correspond aux limites du collimateur 310.  In other words, the delineation of the beam 400 defines, in each shot, an observation field 320 (Field Of View) whose reconstruction leads to a volume of interest (Volume Of Interest). This volume 200 is the one whose substantially parallel projections of its borders on each 3D shooting corresponds to the limits of the collimator 310.

Pour une collimation circulaire (figure 2a), le volume d'intérêt (VOI) est une sphère. Pour une collimation rectangulaire (figure 2b) le volume d'intérêt (VOI) est un cylindre.  For circular collimation (Figure 2a), the volume of interest (VOI) is a sphere. For rectangular collimation (Figure 2b) the volume of interest (VOI) is a cylinder.

On positionne avantageusement le plan du capteur de manière parallèle à l'axe de rotation 500 de ce dernier au cours des prises de vue successives. On positionne également le plan de capteur de telle façon que cet axe de rotation 500 se projette au centre du capteur 300. On prévoit également, de manière préférentielle, que la position du collimateur 310 soit constante dans le faisceau 400 au cours de la rotation du capteur 300.  Advantageously positioning the plane of the sensor parallel to the axis of rotation 500 of the latter during successive shots. The sensor plane is also positioned in such a way that this axis of rotation 500 projects to the center of the sensor 300. It is also preferentially provided that the position of the collimator 310 is constant in the beam 400 during the rotation of the sensor. 300 sensor.

En pratique, des déviations de positionnement du capteur 300 peuvent apparaître, ce dernier n'étant pas parfaitement parallèle à l'axe géométrique de rotation 500 au cours du déplacement de l'arbre en C 100. Les moyens de traitement d'image sont avantageusement dotés de moyens 2861571 5 de correction de ces déviations, par exemple des moyens de recalcul des données acquises afin de recentrer celles-ci par rapport à l'axe de rotation, des moyens de remaniement de ces données en vue de corriger les fautes de parallélisme par rapport à l'axe de rotation 500.  In practice, positioning deflections of the sensor 300 may appear, the latter not being perfectly parallel to the geometrical axis of rotation 500 during the displacement of the C 100 shaft. The image processing means are advantageously equipped with means 2861571 for correcting these deviations, for example means for recalculating the data acquired in order to refocus these data with respect to the axis of rotation, means for reshaping these data in order to correct the faults of parallelism relative to the axis of rotation 500.

Des transformations projectives simples sont par exemple appliquées aux données prélevées, pour chacun des plans de prélèvement, par rapport à un axe de rotation moyen.  For example, simple projective transformations are applied to the data taken for each of the sampling planes with respect to a mean axis of rotation.

Si, dans une variante opposée mais tout aussi possible, le collimateur 310 est positionné expressément de manière non symétrique par rdpport à la projection de l'axe de rotation 500 sur le capteur, alors il n'existe pas de volume dont le contour projeté corresponde systématiquement aux bordures du collimateur. Le volume de reconstruction est alors défini par la bordure de collimateur qui est la plus proche de la projection de l'axe. La rotation de ce seul contour autour de cet axe 500 délimite alors le volume à reconstruire.  If, in an opposite but equally possible variant, the collimator 310 is expressly positioned asymmetrically with respect to the projection of the axis of rotation 500 on the sensor, then there is no volume whose projected contour corresponds to systematically at the edges of the collimator. The reconstruction volume is then defined by the collimator border that is closest to the projection of the axis. The rotation of this single contour around this axis 500 then delimits the volume to be reconstructed.

En d'autres termes, c'est la projection du collimateur 310 qui est la plus proche de l'axe de rotation qui restreint le champ d'observation 320 (FOV), et qui par conséquent délimite le volume d'intérêt 200 (VOI).  In other words, it is the projection of the collimator 310 which is closest to the axis of rotation which restricts the observation field 320 (FOV), and which consequently delimits the volume of interest 200 (VOI). ).

En d'autres termes, le volume de reconstruction 200 peut être défini dans ce cas comme celui donné par des projections collimées qui auraient pour bordure latérale vis à vis de l'axe de rotation 500, non seulement la bordure la plus restrictive, mais également sa bordure placée de manière symétrique par rapport à la projection de l'axe de rotation 500 sur le collimateur 310.  In other words, the reconstruction volume 200 can be defined in this case as that given by collimated projections which would have for side edge with respect to the axis of rotation 500, not only the most restrictive border, but also its border placed symmetrically with respect to the projection of the axis of rotation 500 on the collimator 310.

Le temps de traitement et la mémoire requise sont réduits du fait du simple traitement des données relatives au volume d'intérêt 200. Afin de réduire le traitement appliqué aux données effectivement intérieures au collimateur 310, les moyens de traitement sont ici prévus pour identifier le volume d'intérêt 200 en question avant le traitement appliqué.  The processing time and the memory required are reduced by simply processing the data relating to the volume of interest 200. In order to reduce the processing applied to the data actually inside the collimator 310, the processing means are here provided to identify the volume. of interest 200 before the treatment applied.

Les figures 2a et 2b illustrent la mise en oeuvre proposée ici à titre préférentiel pour une telle détection. Cette variante vise à corriger le fait qu'un traitement d'image en vue de la détermination du contour d'un collimateur 310 à partir d'une prise de vue ne donne pas de résultat 2861571 6 satisfaisant, dans la mesure où les limites du collimateur 310 apparaissent particulièrement peu contrastées, notamment en rapport à la densité des zones apparaissant au sein même de l'image intérieure 320 au collimateur 310.  Figures 2a and 2b illustrate the implementation proposed here in preference for such a detection. This variant aims to correct the fact that an image processing for the purpose of determining the outline of a collimator 310 from a shot does not give a satisfactory result, insofar as the limits of collimator 310 appear particularly low contrast, especially in relation to the density of the areas appearing within the inner image 320 to the collimator 310.

En effet, cette image intérieure peut contenir des ombres d'os ou de métal, comparables en contraste avec les bordures du collimateur 310.  Indeed, this inner image may contain shadows of bone or metal, comparable in contrast with the borders of the collimator 310.

Pour accentuer les contours, on propose ici en tant qu'étape préliminaire à l'identification du collimateur 310, d'additionner l'ensemble des prises de vue 600 effectuées au cours de la rotation du capteur 300.  To accentuate the contours, it is proposed here as a preliminary step to the identification of the collimator 310, to add all the shots 600 taken during the rotation of the sensor 300.

L'emplacement du collimateur 310 est fixe sur chacune des prises de vue, si bien que la somme 700 des différentes prises de vue laisse apparaître un contour 330 particulièrement contrasté par rapport à la somme des images internes qui, elles, tendent à se compenser.  The location of the collimator 310 is fixed on each of the shots, so that the sum of 700 different shots reveals a contour 330 particularly contrasted with the sum of the internal images, which they tend to compensate.

Ainsi, sur la figure 2a, la vue additionnée 700 laisse apparaître un 15 contour en cercle 330 particulièrement contrasté.  Thus, in FIG. 2a, the summed view 700 reveals a particularly contrasted circle contour 330.

Les moyens d'identification de contour, ici sous la forme de moyens de reconnaissance de formes simplifiées, traitent ensuite cette image additionnée. La reconnaissance s'effectue ici par balayage de lignes horizontales puis verticales successives, chaque balayage faisant apparaître un tracé de variation de contraste 800 dont les pics 810 correspondent au croisement de la ligne de balayage considérée avec le contour 330. L'ensemble de ces tracés 800 de variation de contraste donne la localisation spatiale de chaque point du contour 330, en fonction de la position de la ligne de balayage, et des pics 810 révélés sur cette ligne.  The contour identification means, here in the form of simplified pattern recognition means, then process this added image. The recognition is carried out here by scanning successive horizontal and vertical lines, each scan showing a contrast variation plot 800 whose peaks 810 correspond to the intersection of the scan line considered with the contour 330. All of these traces 800 of contrast variation gives the spatial location of each point of the contour 330, depending on the position of the scan line, and the peaks 810 revealed on this line.

A la figure 2b, on a représenté le cas particulier d'un collimateur rectangulaire. Dans ce cas, un balayage ligne par ligne et colonne par colonne n'est pas nécessaire. Pourtant là encore, seules deux lignes de balayage de l'image-somme 700 sont nécessaires pour identifier, par leurs pics 810 de variation de contraste, la localisation du bord vertical et du bord horizontal.  In Figure 2b, there is shown the particular case of a rectangular collimator. In this case, a row-by-row and column-by-column scan is not necessary. Yet again, only two scan lines of the image-sum 700 are needed to identify, by their peaks 810 of contrast variation, the location of the vertical edge and the horizontal edge.

Pour tirer encore plus avant le fruit de l'unicité des quatre bords d'un tel collimateur en rectangle 310, on additionne de plus l'ensemble des lignes de cette vue avant de procéder au balayage, de sorte que le 2861571 7 balayage s'effectue sur une somme de lignes ou une somme de colonnes d'une image qui est déjà elle-même une somme d'images.  To further extract the fruit of the uniqueness of the four edges of such a collimator rectangle 310, we add all the rows of this view before proceeding to the scan, so that the 2861571 7 scan s' performs on a sum of rows or a sum of columns of an image which is already itself a sum of images.

Un tel tracé 800 de variation de contraste est alors encore plus significatif puisque résultant de deux additions distinctes.  Such a contrast variation plot 800 is then even more significant since resulting from two distinct additions.

Une telle sommation de lignes ou de colonnes est une technique simple à mettre en oeuvre pour faire mieux ressortir les contours 330, mais d'autres techniques peuvent également être utilisées pour accentuer les contours, en utilisant plus généralement le fait qu'un bord a une localisation constante dans une direction donnée de l'image collimée.  Such a summation of rows or columns is a simple technique to implement to make the contours 330 more prominent, but other techniques can also be used to accentuate the contours, by using more generally the fact that an edge has an edge. constant localization in a given direction of the collimated image.

D'autres géométries de collimateurs 310 sont également possibles, par exemple une forme en rectangle allongé dont les bords extrémaux sont arrondis, réalisée par mélange d'un cercle et d'un rectangle.  Other collimator geometries 310 are also possible, for example an elongated rectangle shape whose extremal edges are rounded, made by mixing a circle and a rectangle.

L'identification du contour 330 de l'image collimée permet, outre la limitation spatiale de l'opération de reconstruction, de mettre en oeuvre un prétraitement, que l'on décrira ci-après, visant à limiter l'apparition d'artefacts au cours de la reconstruction.  The identification of the contour 330 of the collimated image makes it possible, in addition to the spatial limitation of the reconstruction operation, to implement a pretreatment, which will be described hereinafter, aimed at limiting the appearance of artifacts at during the reconstruction.

En effet, de manière connue en soi, une prise de vue aux bords stricts donne, après reconstruction, l'apparition d'artefacts.  Indeed, in a manner known per se, a shooting at the strict edges gives, after reconstruction, the appearance of artifacts.

Cet effet est connu dans le cas des reconstructions à partir de prises 20 de vues par l'ensemble de la surface sensible d'un capteur, qui a lui même des bords stricts.  This effect is known in the case of reconstructions from shots taken by the entire sensitive surface of a sensor, which itself has strict edges.

On propose, pour éviter ces artefacts dus à des bords stricts, d'effectuer un prétraitement des prises de vue 600 qui tire parti de la connaissance du contour 330 de l'image collimée 320. Connaissant ce contour 330, les moyens de traitement effectuent une extrapolation des données au-delà de ces contours de collimation, afin d'élaborer une image ayant une bordure spécifiquement arrangée pour éviter l'apparition d'artefacts. Une technique adaptée pour cela est celle de l'effet miroir au contour.  It is proposed, in order to avoid these artifacts due to strict edges, to carry out a pretreatment of the shots 600 which takes advantage of the knowledge of the contour 330 of the collimated image 320. Knowing this contour 330, the processing means perform a extrapolating data beyond these collimation contours, to develop an image with a specifically arranged border to prevent the appearance of artifacts. A suitable technique for this is that of the contour mirror effect.

L'extrapolation est ensuite suivie d'un filtrage linéaire, également de type connu. Aussi, la limitation de l'acquisition de données utiles est ici préférentiellement suivie d'une technique d'extrapolation et de filtrage de cette image limitée.  The extrapolation is then followed by linear filtering, also of known type. Also, the limitation of the acquisition of useful data is here preferably followed by a technique of extrapolation and filtering of this limited image.

2861571 8 Un tel algorithme de reconstruction utilisant un filtrage linéaire a déjà été proposé notamment pour la reconstruction tomographique à partir de données correspondant à l'ensemble de la surface de détection du capteur tournant, les prises de vue à contour strict traitées dans ce cas étant les prises de vue correspondant à l'ensemble de la surface sensible du capteur.  Such a reconstruction algorithm using linear filtering has already been proposed in particular for tomographic reconstruction from data corresponding to the entire detection surface of the rotating sensor, the strict contour shots processed in this case being the shots corresponding to the entire sensitive surface of the sensor.

L'identification du positionnement de cette limitation physique est nécessaire à ces moyens de traitement pour appliquer cette extrapolation. Comme décrit précédemment, ce positionnement n'est, dans cette variante, pas fourni directement par l'utilisateur.  The identification of the positioning of this physical limitation is necessary for these processing means to apply this extrapolation. As described above, this positioning is, in this variant, not provided directly by the user.

Ainsi, les artefacts dus à l'application d'un filtre linéaire sur un profil tronqué sont notamment atténués par l'extrapolation réalisée aux bordures de collimation 340 qui sont dirigées de manière orthogonale à la direction de filtrage. Un tel prétraitement d'extrapolation peut, par exemple, être restreint à l'extrapolation dans la direction perpendiculaire à l'axe de rotation du capteur.  Thus, the artifacts due to the application of a linear filter on a truncated profile are notably attenuated by the extrapolation performed at the collimation edges 340 which are directed orthogonal to the filtering direction. Such extrapolation pretreatment may, for example, be restricted to extrapolation in the direction perpendicular to the axis of rotation of the sensor.

L'extrapolation par effet de miroir peut, en d'autres termes, être restreinte aux bords 340 disposés symétriquement à la projection de l'axe de rotation 500, c'est à dire les bords sensiblement parallèles à cette projection.  The extrapolation by mirror effect may, in other words, be restricted to the edges 340 disposed symmetrically to the projection of the axis of rotation 500, that is to say the edges substantially parallel to this projection.

Les bords perpendiculaires à la projection de l'axe de rotation 500 n'ont pas nécessairement à faire l'objet de tels prétraitements, car la présence de contours stricts dans ces directions n'affecte pas la reconstruction.  The edges perpendicular to the projection of the axis of rotation 500 do not necessarily have to be the subject of such pretreatments, because the presence of strict contours in these directions does not affect the reconstruction.

Avantageusement, le dispositif inclut des moyens de détection automatique 700, 800, 810 de la forme des moyens de délimitation mis en oeuvre.  Advantageously, the device includes automatic detection means 700, 800, 810 of the form of the delimiting means implemented.

Avantageusement encore, le dispositif inclut des moyens pour réaliser la reconstruction tomographique d'un volume 200 qui est défini 30 comme le plus grand volume inscrit dans chacun des faisceaux délimités 400 qui correspondent à chacune desdites prises de vue successives 600.  Advantageously, the device includes means for performing the tomographic reconstruction of a volume 200 which is defined as the largest volume inscribed in each of the delimited beams 400 corresponding to each of said successive shots 600.

Claims (1)

9 REVENDICATIONS9 CLAIMS 1. Dispositif d'imagerie médicale comprenant une source d'émission de rayons X (400) et un capteur (300) de rayonnement à surface sensible, des moyens (100) pour déplacer ce capteur (300) autour d'une zone à observer d'un patient afin de réaliser une série de prises de vue en 2D de cette zone, comprenant en outre des moyens de traitement des données de prises de vues pour réaliser par ce traitement une reconstruction 3D tomographique de la zone à observer, le dispositif étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens (310) de délimitation latérale sélective par le praticien de faisceau de rayons X arrivant sur la surface sensible du capteur (300), ces moyens de délimitation de faisceau conservant cette délimitation (320) au cours de la série de prises de vue.  A medical imaging device comprising an X-ray emission source (400) and a sensitive surface radiation sensor (300), means (100) for moving the sensor (300) around an area to be observed of a patient to perform a series of 2D shots of this area, further comprising means for processing the shooting data to achieve by this treatment a 3D tomographic reconstruction of the area to be observed, the device being characterized in that it further comprises means (310) for selective lateral delimitation by the X-ray beam practitioner arriving on the sensitive surface of the sensor (300), said beam delimiting means retaining this delimitation (320) at the during the series of shots. 2. Dispositif d'imagerie médicale selon la revendication 1 caractérisé en ce que les moyens de délimitation (310) sont constitués par au moins un collimateur (310) entourant le faisceau de rayons X (400).  2. medical imaging device according to claim 1 characterized in that the delimiting means (310) are constituted by at least one collimator (310) surrounding the X-ray beam (400). 3. Dispositif d'imagerie médicale selon la revendication 2, caractérisé en ce que le dispositif inclut une série de collimateurs (310) présentant des formes différentes et agencés pour être sélectionnables par l'utilisateur.  3. Medical imaging device according to claim 2, characterized in that the device includes a series of collimators (310) having different shapes and arranged to be selectable by the user. 4. Dispositif d'imagerie médicale selon la revendication 2 ou la revendication 3, caractérisé en ce que la série de collimateurs (310) inclut un collimateur de forme rectangulaire.  4. Medical imaging device according to claim 2 or claim 3, characterized in that the series of collimators (310) includes a collimator of rectangular shape. 5. Dispositif d'imagerie médicale selon l'une quelconque des 25 revendications 2 à 4, caractérisé en ce que la série de collimateurs (310) inclut un collimateur de forme circulaire.  5. Medical imaging device according to any one of claims 2 to 4, characterized in that the series of collimators (310) includes a circular shaped collimator. 6. Dispositif d'imagerie médicale selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que le collimateur (310) est positionné entre la source de rayons X et la zone (200) du patient à observer.  6. medical imaging device according to any one of claims 2 to 5, characterized in that the collimator (310) is positioned between the X-ray source and the area (200) of the patient to be observed. 7. Dispositif d'imagerie médicale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif inclut des 2861571 10 moyens de détection automatique (700, 800, 810) de la forme des moyens de délimitation mis en oeuvre.  7. medical imaging device according to any one of the preceding claims, characterized in that the device includes automatic detection means (700, 800, 810) of the form of the delimiting means implemented. 8. Dispositif d'imagerie médicale selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il inclut des moyens aptes à sommer un groupe de prises de vue en 2D (700), et réaliser une identification de contour (800, 810) sur l'image constituée par la somme de ces prises de vue.  8. medical imaging device according to the preceding claim, characterized in that it includes means capable of summing a group of 2D shots (700), and perform a contour identification (800, 810) on the image constituted by the sum of these shots. 9. Dispositif d'imagerie médicale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif inclut des moyens pour réaliser la reconstruction tomographique d'un volume (200) qui est défini comme le plus grand volume inscrit dans chacun des faisceaux délimités (400) qui correspondent à chacune desdites prises de vue successives (600).  9. medical imaging device according to any one of the preceding claims, characterized in that the device includes means for performing the tomographic reconstruction of a volume (200) which is defined as the largest volume in each of the beams delimited (400) corresponding to each of said successive shots (600). 10. Dispositif d'imagerie médicale selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le dispositif comprend des moyens pour réaliser sur chaque prise de vue une extrapolation d'image au-delà du contour délimité de cette prise de vue.  10. medical imaging device according to any one of the preceding claims, characterized in that the device comprises means for performing on each shot an image extrapolation beyond the bounded contour of this shooting. 11. Procédé d'imagerie médicale faisant appel à une source d'émission de rayons X (400) et un capteur (300) de rayonnement à surface sensible, dans lequel on déplace ce capteur (300) autour d'une zone à observer d'un patient afin de réaliser une série de prises de vue en 2D de cette zone, et dans lequel on traite des données de prises de vues pour réaliser par ce traitement une reconstruction 3D tomographique de la zone à observer, le procédé étant caractérisé en ce qu'il comporte en outre une étape de délimitation latérale sélective par le praticien du faisceau de rayons X arrivant sur la surface sensible du capteur (300), cette délimitation de faisceau étant conservée au cours de la série de prises de vue.  11. A medical imaging method using an X-ray emission source (400) and a sensitive surface radiation sensor (300), in which the sensor (300) is moved around an area to be observed. a patient in order to carry out a series of 2D shots of this area, and in which image data is processed to perform by this treatment a 3D tomographic reconstruction of the area to be observed, the method being characterized in that it further comprises a step of selective lateral delimitation by the practitioner of the X-ray beam arriving on the sensitive surface of the sensor (300), this beam delimitation being retained during the series of shots.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4200799A (en) * 1976-07-15 1980-04-29 Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. Tomographing device
US5640436A (en) * 1995-01-26 1997-06-17 Hitachi Medical Corporation Method and apparatus for X-ray computed tomography
US20020150201A1 (en) * 2001-04-04 2002-10-17 Hermann Schomberg Method and device for the reconstruction of three-dimensional images from cone beam projection data

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4200799A (en) * 1976-07-15 1980-04-29 Tokyo Shibaura Electric Co., Ltd. Tomographing device
US5640436A (en) * 1995-01-26 1997-06-17 Hitachi Medical Corporation Method and apparatus for X-ray computed tomography
US20020150201A1 (en) * 2001-04-04 2002-10-17 Hermann Schomberg Method and device for the reconstruction of three-dimensional images from cone beam projection data

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