(57)【要約】【課題】デュアルエネルギー撮像における自動管電位選択のためのシステムおよび方法を提供する。【解決手段】デュアルエネルギー撮像のための方法およびシステムが提供される。一実施形態では、デュアルエネルギー撮像システムのための方法は、対象のサイズに従って第１の管電位および第２の管電位を決定することと、第１の管電位および第２の管電位を用いてデュアルエネルギー撮像システムを制御し、それぞれ低エネルギーＸ線および高エネルギーＸ線を生成して対象を撮像することとを含む。このようにして、特定の撮像対象のデュアルエネルギー撮像中の線量を最小限に抑えながら、画質を向上させることができる。【選択図】図４
2020201244.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デュアルエネルギー撮像システム（２００）のための方法（３００、４００）であって、
対象（１１２、２０４）のサイズに従って第１の管電位および第２の管電位を決定することと、
前記第１の管電位および前記第２の管電位を用いて前記デュアルエネルギー撮像システム（２００）を制御し、それぞれ低エネルギーＸ線および高エネルギーＸ線を生成して前記対象（１１２、２０４）を撮像することと
を含む、方法（３００、４００）。
【請求項２】
前記対象（１１２、２０４）の前記サイズに従って前記第１の管電位および前記第２の管電位を決定することは、第１の複数の管電位から前記第１の管電位および第２の複数の管電位から前記第２の管電位を選択することを含む、請求項１に記載の方法（３００、４００）。
【請求項３】
前記第１の管電位と前記第２の管電位の組み合わせは、前記第１の複数の管電位と前記第２の複数の管電位の他の組み合わせと比較して、前記対象（１１２、２０４）の前記サイズに対してより高いスペクトル線量効率を提供する、請求項２に記載の方法（３００、４００）。
【請求項４】
前記対象（１１２、２０４）のスカウトスキャンを実施することと、前記スカウトスキャンに基づいて前記対象（１１２、２０４）の前記サイズを決定すること（３０５、４０５）とをさらに含む、請求項１に記載の方法（３００、４００）。
【請求項５】
前記対象（１１２、２０４）を撮像するための所望の線量を決定することをさらに含む、請求項２に記載の方法（３００、４００）。
【請求項６】
前記対象（１１２、２０４）を撮像するための臨床タスクの指示を受け取ること（４１０）と、前記臨床タスクに基づいて前記所望の線量を決定することとをさらに含む、請求項５に記載の方法（３００、４００）。
【請求項７】
前記所望の線量を達成するために、それぞれ前記第１の管電位および前記第２の管電位と対になる第１の管電流プロファイルおよび第２の管電流プロファイルを決定することをさらに含む、請求項５に記載の方法（３００、４００）。
【請求項８】
前記第１の管電流プロファイルおよび前記第２の管電流プロファイルを決定することは、前記第１の管電位および前記第２の管電位に対する第１の管電流および第２の管電流を選択することと、前記第２の管電流に対して前記第１の管電流を調整して最高のスペクトル線量効率を提供することとを含む、請求項７に記載の方法（３００、４００）。
【請求項９】
前記対象（１１２、２０４）によってそれぞれ減衰された前記低エネルギーＸ線および前記高エネルギーＸ線に対応する低エネルギー投影データおよび高エネルギー投影データを取得することと、
前記低エネルギー投影データおよび前記高エネルギー投影データから画像を再構成することと、
前記画像をディスプレイデバイス（２３２）および記憶デバイス（２１８）の１つまたは複数に出力すること（３２５、４４０）と
をさらに含む、請求項１に記載の方法（３００、４００）。
【請求項１０】
デュアルエネルギー撮像システム（２００）のための方法（３００、４００）であって、
撮像される対象（１１２、２０４）のサイズを決定すること（３０５、４０５）と、
前記対象（１１２、２０４）を撮像するための臨床タスクに従って線量を決定することと、
一対の管電位を選択して前記対象（１１２、２０４）の前記サイズに対する最高のスペクトル線量効率を得ること（３１０、４２０）と、
前記線量に従って前記対の管電位に対する一対の管電流を決定すること（４２５）と、
前記対の管電流および前記対の管電位を用いて前記対象（１１２、２０４）のデュアルエネルギースキャンを実施すること（３１５、４３０）と、
前記デュアルエネルギースキャン中に取得されたデュアルエネルギー投影データから画像を再構成すること（３２０、４３５）と
を含む、方法（３００、４００）。
【請求項１１】
第１の複数の管電位から前記対の管電位の第１の管電位および第２の複数の管電位から前記対の管電位の第２の管電位を選択することをさらに含み、前記第１の複数の管電位の管電位は、前記第２の複数の管電位の管電位よりも小さい、請求項１０に記載の方法（３００、４００）。
【請求項１２】
前記対の管電流を決定すること（４２５）は、前記第１の管電位の第１の管電流を決定して第１の線量を提供し、前記第２の管電位の第２の管電流を決定して第２の線量を提供することを含み、前記第１の線量および前記第２の線量は、合計して前記線量になる、請求項１１に記載の方法（３００、４００）。
【請求項１３】
Ｘ線（１０６）のビームを撮像される対象（１１２、２０４）に向けて放出するＸ線源（１０４）と、
前記対象（１１２、２０４）によって減衰された前記Ｘ線（１０６）を受け取る検出器（１０８）と、
前記検出器（１０８）に動作可能に接続されたデータ取得システム（ＤＡＳ）（２１４）と、
前記ＤＡＳ（２１４）に動作可能に接続されたコンピューティングデバイス（２１６）であって、実行されると、前記コンピューティングデバイス（２１６）に
前記対象（１１２、２０４）のサイズに従って第１の管電位および第２の管電位を自動的に選択させ、
前記対象（１１２、２０４）のデュアルエネルギースキャン中、前記第１の管電位および前記第２の管電位を用いて前記Ｘ線源（１０４）を制御させ、
前記ＤＡＳ（２１４）を介して、それぞれ前記第１の管電位および前記第２の管電位で前記Ｘ線源（１０４）によって生成され、前記対象（１１２、２０４）によって減衰された検出された光子に対応する低エネルギー投影データおよび高エネルギー投影データを取得させ、
前記低エネルギー投影データおよび前記高エネルギー投影データから画像を再構成させる
非一時的メモリ内の実行可能命令で構成されたコンピューティングデバイス（２１６）と
を備える、システム（１００）。
【請求項１４】
前記コンピューティングデバイス（２１６）は、実行されると、前記コンピューティングデバイス（２１６）に臨床タスクのターゲット線量に基づいて前記第１の管電位の第１の管電流および前記第２の管電位の第２の管電流を自動的に選択させる実行可能命令でさらに構成される、請求項１３に記載のシステム（１００）。
【請求項１５】
前記コンピューティングデバイス（２１６）は、実行されると、前記コンピューティングデバイス（２１６）に前記ターゲット線量を維持しながら前記スペクトル線量効率を向上させるように前記第１の管電流および前記第２の管電流を調整させる実行可能命令でさらに構成される、請求項１４に記載のシステム（１００）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本明細書に開示される主題の実施形態は、非侵襲的診断撮像に関し、より詳細には、自動管電位選択を伴うデュアルエネルギー撮像に関する。
【背景技術】
【０００２】
デュアルまたはマルチエネルギースペクトルコンピュータ断層撮影（ＣＴ）システムは、物体における異なる物質の密度を明らかにし、複数の多色Ｘ線エネルギーレベルで取得された画像を生成することができる。物体の散乱がない場合、システムは、２つのエネルギースペクトル：低エネルギーと高エネルギーの入射Ｘ線スペクトルからの信号に基づいて異なるエネルギーでの挙動を導き出す。医療ＣＴの所与のエネルギー領域では、２つの物理的プロセス：コンプトン散乱および光電効果がＸ線の減衰に支配的である。２つのエネルギー領域から検出された信号は、撮像される物質のエネルギー依存性を解決するのに十分な情報を提供する。２つのエネルギー領域から検出された信号は、２つの仮想物質で構成される物体の相対的な構造を決定するのに十分な情報を提供する。
【発明の概要】
【０００３】
一実施形態では、デュアルエネルギー撮像システムのための方法は、対象のサイズに従って第１の管電位および第２の管電位を決定することと、第１の管電位および第２の管電位を用いてデュアルエネルギー撮像システムを制御し、それぞれ低エネルギーＸ線および高エネルギーＸ線を生成して対象を撮像することとを含む。このようにして、特定の撮像対象のデュアルエネルギー撮像中の線量を最小限に抑えながら、画質を向上させることができる。
【０００４】
上記の簡単な説明は、詳細な説明でさらに説明される概念の選択を簡略化した形で紹介するために提供されていることを理解されたい。特許請求される主題の重要なまたは本質的な特徴を特定することは意図されておらず、その主題の範囲は詳細な説明に添付される特許請求の範囲によって一義的に定義される。さらに、特許請求される主題は、上記のまたは本開示の任意の部分に記載の欠点を解決する実施態様に限定されない。
【０００５】
本発明は、添付の図面を参照しながら、以下の非限定的な実施形態の説明を読むことからよりよく理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】一実施形態による、撮像システムの絵図である。
【図２】一実施形態による、例示的な撮像システムのブロック概略図である。
【図３】一実施形態による、自動管電位選択を伴うデュアルエネルギー撮像のための例示的な方法を示す高レベルフローチャートである。
【図４】一実施形態による、自動管電位および管電流選択を伴うデュアルエネルギー撮像のための例示的な方法を示す高レベルフローチャートである。
【図５】一実施形態による、異なるサイズの撮像対象に対する例示的な対の管電位を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
以下の説明は、医療撮像システムの様々な実施形態に関する。特に、システムおよび方法は、デュアルエネルギー撮像のために提供され、デュアルエネルギーは、撮像される対象または物体に合わせて調整される。本技法に従って処理された画像を取得するために使用され得るＣＴ撮像システムの一例が、図１および図２に提示されている。デュアルエネルギーまたはスペクトル撮像を実現するために、種々の手法が開発されている。いくつか例を挙げると、デュアルＸ線源と検出器、異なるピークキロ電圧（ｋＶｐ）で複数の取得を行う、または高速ｋＶｐスイッチング機能でインターリーブされた単一のＸ線源と検出器、およびエネルギー弁別型検出器を備えた単一のＸ線源は、最先端の技法である。単一のＸ線源と検出器の配置では、従来の第３世代ＣＴシステムは、異なるｋＶｐレベルで連続的に投影を取得し、放出されたＸ線ビームを構成する入射光子のエネルギーのピークおよびスペクトルを変更することができる。２つのスキャンが取得され、これは、スキャンが対象の周りで２回の回転を必要として連続的に順次得られる（以下、回転−回転デュアルエネルギー（ｒｏｔａｔｅ−ｒｏｔａｔｅ  ｄｕａｌ  ｅｎｅｒｇｙ）と呼ばれる）か、または対象の周りで１回の回転を必要とする回転角度の関数としてインターリーブされる（以下、高速スイッチングデュアルエネルギーと呼ばれる）ものであり、Ｘ線管は、典型的には、８０ｋＶｐ〜１４０ｋＶｐの電位で動作する。
【０００８】
デュアルまたはマルチエネルギーデータが得られると、例として、水およびヨウ素などの２つの別々の物質を撮像するために、基底物質分解（ＢＭＤ）アルゴリズムが適用され得る。従来のＢＭＤアルゴリズムは、医療ＣＴのエネルギー領域において、所与の物質のＸ線減衰が、基底物質と呼ばれる、別々のＸ線減衰性質を有する２つの物質の適切な密度混合によって表され得るという概念に基づいている。ＢＭＤアルゴリズムは、それぞれ高および低Ｘ線光子エネルギースペクトルで測定された投影に基づいて基底物質の１つの等価密度を表す、２つの物質密度画像を算出する。物質密度画像はさらに変換され、他の所望の単色エネルギーおよび他の追加の物質画像で単色画像を形成することができる。
【０００９】
従来、デュアルエネルギー撮像の管電位は、撮像対象のサイズに関係なく、例えば、８０ｋＶｐ〜１４０ｋＶｐに固定されている。物質の分離性を改善し、かつ画質およびコントラスト対ノイズ比（ＣＮＲ）を向上させるために、図３に図示する方法などのデュアルエネルギー撮像のための方法は、撮像対象のサイズに基づいて、２つの異なるＸ線スペクトルを決定する一対の管電位を自動的に選択することを含む。例えば、特に小さな対象を撮像するとき、管電位の１つまたは複数は、デュアルエネルギー撮像に使用される典型的なまたはデフォルトの管電位に対して低減することができる。同様に、特に大きな対象を撮像するとき、管電位の１つまたは複数は、典型的な管電位に対して増加させることができる。画質をさらに改善するために、図４に図示する方法などのデュアルエネルギー撮像のための方法は、撮像対象のサイズならびに撮像タスクまたは臨床タスクに基づいて、撮像セッションの線量を制御する管電位および管電流を自動的に選択することを含む。例えば、異なる臨床タスクは、異なる線量または異なる画像コントラストを必要とする場合があり、管電位および／または管電流は、ターゲット線量および／またはターゲットコントラストを満たしつつ最良の画質を達成するように選択され得る。図５は、異なるサイズの患者に対する例示的な管電位選択を図示する。
【００１０】
ＣＴシステムが例として説明されているが、本技法は、トモシンセシス、ＭＲＩ、Ｃアーム血管造影法などのような他の撮像モダリティを使用して取得される画像に適用されるときにも有用であり得ることを理解されたい。ＣＴ撮像モダリティに関する本説明は、１つの適切な撮像モダリティの一例としてのみ提供される。
【００１１】
図１は、自動管電位選択を伴うデュアルエネルギー撮像用に構成された例示的なＣＴシステム１００を示している。特に、ＣＴシステム１００は、患者、無生物物体、１つまたは複数の製造部品、ならびに／または体内に存在する歯科用インプラント、ステント、および／もしくは造影剤などの異物などの対象１１２を撮像するように構成される。一実施形態では、ＣＴシステム１００は、ガントリ１０２を含み、ガントリ１０２は、対象１１２の撮像に使用するためにＸ線放射線１０６のビームを投影するように構成された少なくとも１つのＸ線放射線源１０４をさらに含むことができる。具体的には、Ｘ線放射線源１０４は、Ｘ線１０６をガントリ１０２の反対側に位置決めされた検出器アレイ１０８に向けて投影するように構成される。図１は単一のＸ線放射線源１０４のみを図示しているが、ある特定の実施形態では、異なるエネルギーレベルで患者に対応する投影データを取得するために、複数のＸ線放射線源および検出器を用いて複数のＸ線１０６を投影することができる。いくつかの実施形態では、Ｘ線放射線源１０４は、高速ｋＶｐスイッチングによってデュアルエネルギージェムストーンスペクトル撮像（ｇｅｍｓｔｏｎｅ  ｓｐｅｃｔｒａｌ  ｉｍａｇｉｎｇ：ＧＳＩ）を可能にすることができる。いくつかの実施形態では、用いられるＸ線検出器は、異なるエネルギーのＸ線光子を区別することが可能な光子計数検出器である。他の実施形態では、二組のＸ線管−検出器がデュアルエネルギー投影を生成するために使用され、一方の組は低ｋＶｐにあり、他方の組は高ｋＶｐにある。したがって、本明細書で説明される方法は、単一のエネルギー取得技法ならびにデュアルエネルギー取得技法で実装され得ることを認識されたい。
【００１２】
ある特定の実施形態では、ＣＴシステム１００は、逐次近似または分析的画像再構成方法を使用して、対象１１２のターゲットボリュームの画像を再構成するように構成された画像プロセッサユニット１１０をさらに含む。例えば、画像プロセッサユニット１１０は、フィルタ補正逆投影（ＦＢＰ）などの分析的画像再構成手法を使用して、患者のターゲットボリュームの画像を再構成することができる。別の例として、画像プロセッサユニット１１０は、対象１１２のターゲットボリュームの画像を再構成するために、高度統計的逐次近似再構成（ＡＳＩＲ）、共役勾配（ＣＧ）、最尤期待値最大化（ＭＬＥＭ）、モデルベース逐次近似再構成（ＭＢＩＲ）などの逐次近似画像再構成手法を使用することができる。本明細書でさらに説明されるように、いくつかの例では、画像プロセッサユニット１１０は、逐次近似画像再構成手法に加えて、ＦＢＰなどの分析的画像再構成手法の両方を使用してもよい。さらに、いくつかの例では、画像プロセッサユニット１１０は、人工知能（ＡＩ）画像再構成または深層学習画像再構成（ＤＬＩＲ）方法を使用して、対象１１２のターゲットボリュームの画像を再構成するように構成される。
【００１３】
いくつかの既知のＣＴ撮像システム構成では、放射線源は、デカルト座標系のＸ−Ｙ−Ｚ平面内にあるようにコリメートされ、一般に「撮像平面」と呼ばれる円錐形のビームを投影する。放射線ビームは、患者または対象１１２などの撮像される物体を通過する。ビームは、物体によって減衰された後、放射線検出器のアレイに衝突する。検出器アレイで受け取られる減衰された放射線ビームの強度は、物体による放射線ビームの減衰に依存する。アレイの各検出器素子は、検出器の場所におけるビーム減衰の測定値である別個の電気信号を作り出す。すべての検出器からの減衰測定値を別個に取得し、透過率プロファイルを作成する。
【００１４】
いくつかのＣＴシステムでは、放射線源および検出器アレイは、放射線ビームが物体と交差する角度が絶えず変化するように、撮像平面内および撮像される物体の周りでガントリと共に回転する。１つのガントリ角度での検出器アレイからの放射線減衰測定値のグループ、すなわち、投影データは、「ビュー」と呼ばれる。物体の「スキャン」は、放射線源および検出器の１回転の間に異なるガントリ角度またはビュー角度で行われた一組のビューを含む。本明細書で使用される用語であるビューは、１つのガントリ角度からの投影データに関して上述の使用に限定されないため、本明細書で説明される方法の利点はＣＴ以外の医療撮像モダリティにも生じると考えられる。「ビュー」という用語は、ＣＴ、ＰＥＴ、もしくはＳＰＥＣＴ取得、および／または開発中のモダリティならびに融合された実施形態におけるそれらの組み合わせを含む任意の他のモダリティのいずれかからの、異なる角度からの複数のデータ取得がある場合は常に１つのデータを取得することを意味するために使用される。
【００１５】
投影データは処理され、物体を通して撮られた二次元スライスに対応する画像を再構成する。一組の投影データから画像を再構成するための１つの方法は、当技術分野においてフィルタ補正逆投影技法と呼ばれる。透過型および放出型断層撮影再構成技法はまた、最尤期待値最大化（ＭＬＥＭ）および順序付きサブセット期待値再構成技法、ならびに逐次近似再構成技法およびＡＩ／ＤＬ再構成技法などの統計的逐次近似方法を含む。このプロセスは、スキャンからの減衰測定値を「ＣＴ数」または「ハウンズフィールド単位」と呼ばれる整数に変換し、これはディスプレイデバイス上の対応するピクセルの輝度を制御するために使用される。
【００１６】
総スキャン時間を短縮するには、「ヘリカル」スキャンを実施することができる。「ヘリカル」スキャンを実施するには、所定の数のスライスについてのデータを取得しながら患者を移動させる。そのようなシステムは、コーンビームのヘリカルスキャンから単一の螺旋を生成する。コーンビームによってマッピングされた螺旋は投影データをもたらし、そこから各所定のスライスの画像を再構成することができる。
【００１７】
本明細書で使用する場合、「画像を再構成する」という語句は、画像を表すデータが生成されるが可視画像は生成されない本発明の実施形態を除外することを意図しない。したがって、本明細書で使用する場合、「画像」という用語は、可視画像と可視画像を表すデータの両方を広く指す。しかしながら、多くの実施形態は、少なくとも１つの可視画像を生成する（または生成するように構成される）。
【００１８】
図２は、図１のＣＴシステム１００と同様の例示的な撮像システム２００を示している。本開示の態様によれば、撮像システム２００は、管電位の自動選択を伴うデュアルエネルギー撮像用に構成される。一実施形態では、撮像システム２００は、検出器アレイ１０８（図１参照）を含む。検出器アレイ１０８は、対応する投影データを取得するために患者などの対象２０４を通過するＸ線ビーム１０６（図１参照）を共に検知する複数の検出器素子２０２をさらに含む。したがって、一実施形態では、検出器アレイ１０８は、セルまたは検出器素子２０２の複数の行を含むマルチスライス構成で製作される。そのような構成では、検出器素子２０２の１つまたは複数の追加の行が、投影データを取得するための並列構成に配置される。
【００１９】
ある特定の実施形態では、撮像システム２００は、所望の投影データを取得するために、対象２０４の周りの異なる角度位置を横切るように構成される。したがって、ガントリ１０２およびそれに取り付けられた構成要素は、例えば、異なるエネルギーレベルで投影データを取得するために、回転中心２０６を中心に回転するように構成されてもよい。代替的に、対象２０４に対する投影角度が時間の関数として変化する実施形態では、取り付けられている構成要素は、円弧に沿ってではなく、一般的な曲線に沿って移動するように構成されてもよい。
【００２０】
Ｘ線源１０４および検出器アレイ１０８が回転すると、検出器アレイ１０８は、減衰されたＸ線ビームのデータを収集する。検出器アレイ１０８によって収集されたデータは、前処理および較正を受けてデータを調整し、スキャンされた対象２０４の減衰係数の線積分を表す。処理されたデータは、投影と一般的に呼ばれる。
【００２１】
デュアルまたはマルチエネルギー撮像では、典型的には、放出されたＸ線ビームを含む入射光子のエネルギーの最大値およびスペクトルを変化させる異なる管のキロ電圧（ｋＶｐ）レベルで、あるいは、検出器アレイ１０８のエネルギー分解検出器を用いた単一の管のキロ電圧（ｋＶｐ）レベルまたはスペクトルで撮像された物体の２つ以上の組の投影データが得られる。図３および図４に関して本明細書でさらに説明されるように、撮像システム２００のコンピューティングデバイス２１６は、撮像された物体のデュアルまたはマルチエネルギー撮像のために２つ以上の管のｋＶｐレベルまたは管のｋＶレベルを自動的に選択するように構成されてもよく、２つ以上の管のｋＶｐレベルまたは管のｋＶレベルは、スペクトル線量効率および画質を向上させるために、撮像された物体のサイズに基づいて選択される。
【００２２】
取得された組の投影データは、基底物質分解（ＢＭＤ）に使用することができる。ＢＭＤ中、測定された投影は、一組の物質−密度投影に変換される。物質−密度投影を再構成し、骨、軟組織、および／または造影剤マップなどの各それぞれの基底物質の一対または一組の物質−密度マップまたは画像を形成することができる。次に、密度マップまたは画像を関連付け、基底物質、例えば、骨、軟組織、および／または造影剤のボリュームレンダリングを撮像されたボリューム内に形成することができる。
【００２３】
再構成されると、撮像システム２００によって作成された基底物質画像は、２つの基底物質の密度で表された、対象２０４の内部特徴を明らかにする。密度画像は、これらの特徴を示すために表示され得る。病状などの医学的状態、より一般的には医学的事象の診断のための従来の手法では、放射線技師または医師は、密度画像のハードコピーまたは表示を検討し、特徴的な関心特徴を識別する。そのような特徴は、特定の解剖学的構造または器官の病変、サイズおよび形状、ならびに個々の開業医のスキルおよび知識に基づいて画像で識別可能な他の特徴を含み得る。
【００２４】
一実施形態では、撮像システム２００は、ガントリ１０２の回転およびＸ線放射線源１０４の動作などの構成要素の移動を制御する制御機構２０８を含む。ある特定の実施形態では、制御機構２０８は、電力およびタイミング信号を放射線源１０４に提供するように構成されたＸ線コントローラ２１０をさらに含む。加えて、制御機構２０８は、撮像要件に基づいてガントリ１０２の回転速度および／または位置を制御するように構成されたガントリモータコントローラ２１２を含む。
【００２５】
ある特定の実施形態では、制御機構２０８は、検出器素子２０２から受信されたアナログデータをサンプリングし、その後の処理のためにアナログデータをデジタル信号に変換するように構成されたデータ取得システム（ＤＡＳ）２１４をさらに含む。ＤＡＳ２１４によってサンプリングされデジタル化されたデータは、コンピュータまたはコンピューティングデバイス２１６に送信される。一例では、コンピューティングデバイス２１６は、データを記憶デバイス２１８に記憶する。記憶デバイス２１８は、例えば、ハードディスクドライブ、フロッピーディスクドライブ、コンパクトディスク読み出し／書き込み（ＣＤ−Ｒ／Ｗ）ドライブ、デジタル多用途ディスク（ＤＶＤ）ドライブ、フラッシュドライブ、および／またはソリッドステート記憶ドライブを含んでもよい。
【００２６】
加えて、コンピューティングデバイス２１６は、データ取得および／または処理などのシステム動作を制御するために、コマンドおよびパラメータをＤＡＳ２１４、Ｘ線コントローラ２１０、およびガントリモータコントローラ２１２の１つまたは複数に提供する。ある特定の実施形態では、コンピューティングデバイス２１６は、オペレータ入力に基づいてシステム動作を制御する。コンピューティングデバイス２１６は、コンピューティングデバイス２１６に動作可能に結合されたオペレータコンソール２２０を介して、例えば、コマンドおよび／またはスキャンパラメータを含むオペレータ入力を受信する。オペレータコンソール２２０は、オペレータがコマンドおよび／またはスキャンパラメータを指定することを可能にするキーボード（図示せず）またはタッチスクリーンを含むことができる。
【００２７】
図２は、１つのオペレータコンソール２２０のみを示しているが、２つ以上のオペレータコンソールを撮像システム２００に結合し、例えば、システムパラメータを入力もしくは出力すること、試験を要求すること、および／または画像を閲覧することができる。さらに、ある特定の実施形態では、撮像システム２００は、例えば、施設もしくは病院内で、またはインターネットおよび／もしくは仮想プライベートネットワークなどの１つまたは複数の構成可能な有線および／もしくは無線ネットワークを介して完全に異なる場所において、ローカルにまたは遠隔に位置する複数のディスプレイ、プリンタ、ワークステーション、および／もしくは同様のデバイスに結合されてもよい。
【００２８】
一実施形態では、例えば、撮像システム２００は、画像保管通信システム（ＰＡＣＳ）２２４を含むか、またはそれに結合される。例示的な実施態様では、ＰＡＣＳ２２４は、放射線科情報システム、病院情報システム、および／または内部もしくは外部ネットワーク（図示せず）などの遠隔システムにさらに結合され、異なる場所にいるオペレータがコマンドおよびパラメータを供給すること、および／または画像データへのアクセスを得ることを可能にする。
【００２９】
コンピューティングデバイス２１６は、オペレータ供給のおよび／またはシステム定義のコマンドおよびパラメータを使用してテーブルモータコントローラ２２６を動作させ、テーブルモータコントローラ２２６は、電動テーブルを備え得るテーブル２２８を制御することができる。特に、テーブルモータコントローラ２２６は、対象２０４のターゲットボリュームに対応する投影データを取得するために、ガントリ１０２内で対象２０４を適切に位置決めするためにテーブル２２８を移動させる。
【００３０】
前述のように、ＤＡＳ２１４は、検出器素子２０２によって取得された投影データをサンプリングしてデジタル化する。その後、画像再構成器２３０がサンプリングされデジタル化されたＸ線データを使用して、高速再構成を実施する。図２は別個のエンティティとして画像再構成器２３０を示しているが、ある特定の実施形態では、画像再構成器２３０は、コンピューティングデバイス２１６の一部を形成してもよい。代替的に、画像再構成器２３０は、撮像システム２００に存在しなくてもよく、代わりに、コンピューティングデバイス２１６が、画像再構成器２３０の１つまたは複数の機能を実施してもよい。さらに、画像再構成器２３０は、ローカルにまたは遠隔に位置してもよく、有線または無線ネットワークを使用して撮像システム２００に動作可能に接続されてもよい。特に、１つの例示的な実施形態は、画像再構成器２３０のための「クラウド」ネットワーククラスタ内の算出資源を使用することができる。
【００３１】
一実施形態では、画像再構成器２３０は、再構成された画像を記憶デバイス２１８に記憶する。代替的に、画像再構成器２３０は、診断および評価のために有用な患者情報を生成するために、再構成された画像をコンピューティングデバイス２１６に送信する。ある特定の実施形態では、コンピューティングデバイス２１６は、再構成された画像および／または患者情報を、コンピューティングデバイス２１６および／または画像再構成器２３０に通信可能に結合されたディスプレイ２３２に送信する。
【００３２】
本明細書でさらに説明される様々な方法およびプロセスは、撮像システム２００内のコンピューティングデバイス上の非一時的メモリに実行可能命令として記憶することができる。一実施形態では、画像再構成器２３０は、そのような実行可能命令を非一時的メモリに含むことができ、スキャンデータから画像を再構成するために本明細書で説明される方法を適用することができる。別の実施形態では、コンピューティングデバイス２１６は、命令を非一時的メモリに含むことができ、画像再構成器２３０から再構成された画像を受信した後、少なくとも部分的に、本明細書で説明される方法を再構成された画像に適用することができる。さらに別の実施形態では、本明細書で説明される方法およびプロセスは、画像再構成器２３０およびコンピューティングデバイス２１６にわたって分布されてもよい。
【００３３】
一実施形態では、ディスプレイ２３２は、オペレータが撮像された解剖学的構造を評価することを可能にする。ディスプレイ２３２はまた、オペレータがその後のスキャンまたは処理のために、例えば、グラフィカルユーザインターフェース（ＧＵＩ）を介して関心ボリューム（ＶＯＩ）を選択すること、および／または患者情報を要求することを可能にすることができる。
【００３４】
図３は、一実施形態による、自動管電位選択を伴うデュアルエネルギー撮像のための例示的な方法３００を示す高レベルフローチャートを示す。方法３００は、図１および図２のシステムおよび構成要素に関して説明されているが、方法３００は、本開示の範囲から逸脱することなく、他のシステムおよび構成要素で実装することができることを認識されたい。方法３００は、画像再構成器２３０および／またはコンピューティングデバイス２１６などの１つまたは複数のコンピューティングデバイスの非一時的メモリ内の実行可能命令として実装され得る。
【００３５】
方法３００は、３０５で開始する。３０５において、方法３００は、スキャンされる対象のサイズを決定する。対象のサイズを決定するために、方法３００は、対象の１つまたは複数のスカウトスキャンを実施することができる。スカウトスキャンは、対象の低線量単一エネルギーＣＴスキャンを含み得、スカウトスキャン中に取得されたスカウト投影データは、フルスキャンのスキャン範囲を特定するために主に使用され得る。加えて、対象のサイズおよび形状は、スカウトデータから決定または推定され得る。一例として、少なくとも一方向に沿った対象のサイズまたは深さは、スカウト画像再構成なしで投影データから直接測定されてもよいし、あるいは深さの所望の方向に応じて、特定の撮像平面（例えば、矢状面、冠状面、または軸方向）におけるスカウト投影データから再構成されたスカウト画像から測定されてもよい。別の例として、対象のサイズは、スカウト投影データのＣＴ数に基づいて計算され得る、水等価直径に関して表されてもよい。いくつかの例では、単一のサイズが対象について決定され得るが、いくつかの例では、対象の形状は、例えば複数の投影角度で対象のサイズを測定することによって決定されてもよいことを認識されたい。
【００３６】
他の例では、撮像システムのユーザまたはオペレータは、例えばオペレータコンソール２２０のユーザ入力デバイスを介して、撮像される対象のサイズを入力することができる。例えば、撮像システムのオペレータは、撮像される対象のサイズを推定または手動で測定し、オペレータコンソール２２０を介して対象のサイズを入力することができる。そのような例では、方法３００は、オペレータコンソール２２０を介してオペレータまたはユーザによって入力された対象のサイズを受け取る。代替的に、方法３００は、身長および／または体重などの対象の定量的測定値を受け取ることができ、身長および／または体重に従って対象のサイズおよび／または形状を推定し得る。さらに他の例では、方法３００は、光学カメラを介してキャプチャされた対象の１つまたは複数の写真を分析すること、データベースから対象のサイズを検索すること、以前に取得されたスカウトスキャンまたは診断スキャンから対象のサイズを決定することなどによって、対象のサイズを決定することができる。
【００３７】
対象のサイズを決定した後、方法３００は、３１０に続く。３１０において、方法３００は、対象のサイズに基づいて最大のスペクトル線量効率をもたらす一対の管電位を選択する。対の管電位は、Ｘ線源１０４に適用し、対象２０４のデュアルエネルギー撮像のために、それぞれ低エネルギー光子および高エネルギー光子を生成する第１の低管電位および第２の高管電位を含む。対の管電位は、管電圧（キロ電圧またはｋＶとして表される）を含み得るか、あるいはＸ線源１０４にわたって適用される最大管電圧またはピークキロ電圧（ｋＶｐ）を含み得る。例示的かつ非限定的な例として、第１の管電位は、６０ｋＶ〜１００ｋＶの範囲の第１の複数の管電位から選択され得、第２の管電位は、１１０ｋＶ〜１６０ｋＶの範囲の第２の複数の管電位から選択され得る。例示的な例として、例えば１０センチメートルの深さを有するより小さな対象について、第１の管電位は、７０ｋＶを含み得、第２の管電位は、１３０ｋＶを含み得る。対照的に、例えば４０センチメートルの深さを有するより大きな対象について、第１の管電位は、８０ｋＶを含み得、第２の管電位は、１４０ｋＶを含み得る。
【００３８】
方法３００は、ルックアップテーブルから対の管電位を検索することによって対の管電位を選択することができる。例えば、ルックアップテーブルは、対象の所与のサイズに最適な対の管電位を提供することができる。したがって、方法３００は、３０５で決定された対象のサイズに対応する一対の管電位を検索することができる。
【００３９】
ルックアップテーブルは、例えば、各サイズに対して複数の対の管電位を用いて異なるサイズの複数のファントムを体系的に撮像し、取得されたデータから画像を再構成し、かつ画像のノイズ分布を評価することによって各対の管電位のエネルギー間隔および線量効率性能を決定することによって作成することができる。取得されたデータから再構成された画像は、画像の評価が物質分解後のノイズの増幅を考慮するように、物質分解後に生成された基底物質画像および／または単色画像を含み得る。画像のノイズ分布を評価することは、コントラスト対ノイズ（ＣＮＲ）比を測定することを含み得る。より具体的には、各対の管電位の性能は、所与の線量レベルでの物質の分離性を示す、二乗されたＣＮＲに対応するスペクトル線量効率に従って定量的に評価することができる。したがって、いくつかの例では、ルックアップテーブルは、各サイズについて、最高のスペクトル線量効率、したがってファントムの体系的な撮像中に最良の性能をもたらす一対の管電位を含み得る。ある特定のサイズの物体の場合、スペクトル線量効率は、デュアルエネルギー撮像で使用される所与の対の管電位および所与の対の管電流の線量あたりのＣＮＲの測定値である。スペクトル線量効率の値が高いほど、推定ＣＮＲは大きくなる。したがって、より高いスペクトル線量効率値は、対応する撮像パラメータがより少ない線量を使用してターゲット画質を達成することを示唆している。
【００４０】
スペクトル線量効率は、管電位の自動選択のメトリックとして本明細書で説明されているが、本開示の範囲から逸脱することなく、線量、画像コントラスト、画像ノイズなどに関する他の定量的メトリックが利用されてもよいことを認識されたい。
【００４１】
加えて、図４に関して本明細書でさらに説明されるように、ルックアップテーブルは、高および低管電位の間の線量ならびに線量のバランスに関する追加の寸法を含み得る。このようにして、対の管電位は、ルックアップテーブルを介して自動的に選択され、対象のサイズならびに対象の所望の線量に対して最良の画像ノイズ性能を達成することができる。
【００４２】
いくつかの例では、方法３００は、推奨される管電位として、例えばディスプレイ２３２を介して、選択された対の管電位を撮像システムのオペレータに表示する。次に、オペレータは、例えばオペレータコンソール２２０を介して、対象のデュアルエネルギー撮像のための対の管電位を選択することができ、またはオペレータは、対の管電位に対する調整を入力することができる。例えば、オペレータは、オペレータコンソール２２０を介して、方法３００によって選択された対の管電位とは異なる、対象のデュアルエネルギー撮像のための一対の管電位を入力することができる。したがって、方法３００によって自動的に選択された対の管電位は特定の対象を撮像するのに最適であり得るが、方法３００は、選択の手動確認ならびに選択に対する手動調整をさらに可能にし得る。
【００４３】
３１０で対の管電位を選択した後、方法３００は、３１５に続く。３１５において、方法３００は、対の管電位を用いて対象のデュアルエネルギースキャンを実施する。例えば、方法３００は、デュアルエネルギー撮像技法に従って、第１の低管電位および第２の高管電位でＸ線源１０４を制御して対象に向けられる低エネルギー光子および高エネルギー光子のＸ線ビームを生成し、検出器アレイ１０８を介して対応する低エネルギー投影データおよび高エネルギー投影データを取得する。自動的に選択された対の管電位を使用して、限定はしないが、高速ｋＶスイッチング、デュアルソースおよびデュアル検出器、デュアルレイヤー検出器、低速ｋＶスイッチングなどを含む任意の適切なデュアルエネルギー撮像技法で撮像システムを制御することができることを認識されたい。
【００４４】
３２０において、方法３００は、デュアルエネルギースキャン中に取得されたデュアルエネルギー投影データから画像を再構成する。方法３００は、限定はしないが、基底物質画像（例えば、デュアルエネルギー投影データの基底物質分解からの水画像およびヨウ素画像）、低エネルギー画像（例えば、低エネルギー投影データから）、高エネルギー画像（例えば、高エネルギー投影データから）、多色画像、および単色画像の１つまたは複数を含む１つまたは複数の画像を再構成してもよい。管電位の最適化により、基底物質分解の正確さ、したがって物質密度画像および計算の正確さを高めることができることを認識されたい。さらに、デュアルエネルギー投影データから再構成された単色画像の場合、管電位の選択により、ノイズ分布を最小限に抑えることができる。
【００４５】
３２５に続いて、方法３００は、画像を出力する。例えば、方法３００は、オペレータに表示するために画像をディスプレイ２３２に出力することができる。追加的または代替的に、方法３００は、その後の検索およびレビューのために、画像を大容量記憶装置２１８および／またはＰＡＣＳ２２４に出力し得る。その後、方法３００は戻る。
【００４６】
したがって、方法は、デュアルエネルギー撮像システムのために提供され、方法は、対象のサイズに従って第１の管電位および第２の管電位を決定することと、第１の管電位および第２の管電位を用いてデュアルエネルギー撮像システムを制御し、それぞれ低エネルギーＸ線および高エネルギーＸ線を生成して対象を撮像することとを含む。方法は、対象によってそれぞれ減衰された低エネルギーＸ線および高エネルギーＸ線に対応する低エネルギー投影データおよび高エネルギー投影データを取得することと、低エネルギー投影データおよび高エネルギー投影データから画像を再構成することとをさらに含む。管電位またはｋＶ対を撮像対象に合わせて自動的に調整することによって、再構成された画像の画質およびスペクトルＣＴ撮像のスペクトル線量効率が向上する。この画質およびスペクトル線量効率の向上は、撮像対象のサイズに関係なく、デフォルトの管電位を使用する以前の手法とは対照的に特に顕著である。さらに、最適な対の管電位を選択するための体系的かつ自動的な技法を提供することによって、画質の低下、および撮像パラメータの手動調整における人為的ミスによって潜在的に引き起こされる過剰な線量が回避される。
【００４７】
デュアルエネルギー撮像のための一対の管電位を自動的に選択することに加えて、いくつかの例では、一対の対応する管電流を自動的に選択し、ターゲット線量を維持しながら画質およびスペクトル線量効率を最大化することができる。例示的な例として、図４は、一実施形態による、自動管電位および管電流選択を伴うデュアルエネルギー撮像のための例示的な方法４００を示す高レベルフローチャートを示す。方法４００は、図１および図２のシステムおよび構成要素に関して説明されているが、方法４００は、本開示の範囲から逸脱することなく、他のシステムおよび構成要素で実装することができることを認識されたい。方法４００は、画像再構成器２３０および／またはコンピューティングデバイス２１６などの１つまたは複数のコンピューティングデバイスの非一時的メモリ内の実行可能命令として実装され得、実行されると、方法４００は、コンピューティングデバイス２１６に例えば本明細書で説明されるアクションを実施させることができる。
【００４８】
方法４００は、４０５で開始する。４０５において、方法４００は、スキャンされる対象のサイズを決定する。例えば、対象のサイズおよび形状は、スカウト投影データから決定または推定され得る。そのような例では、方法４００は、対象のスカウトスキャンを実施する。スカウトスキャンは、対象の低線量単一エネルギーＣＴスキャンを含み得、スカウトスキャン中に取得されたスカウト投影データは、フルスキャンのスキャン範囲を特定するために主に使用され得る。次に、少なくとも一方向に沿った対象のサイズまたは深さは、スカウト画像再構成なしで投影データから直接測定されてもよいし、あるいは深さの所望の方向に応じて、特定の撮像平面（例えば、矢状面、冠状面、または軸方向）におけるスカウト投影データから再構成されたスカウト画像から測定されてもよい。別の例として、対象のサイズは、スカウト投影データのＣＴ数に基づいて計算され得る、水等価直径に関して表されてもよい。いくつかの例では、単一のサイズが対象について決定され得るが、いくつかの例では、対象の形状は、例えば複数の投影角度で対象のサイズを測定することによって決定されてもよいことを認識されたい。
【００４９】
さらに、いくつかの例では、対象のサイズは、図３に関して上述したように、スカウト投影データを使用せずに決定されてもよい。例えば、撮像システムのユーザまたはオペレータは、例えばオペレータコンソール２２０のユーザ入力デバイスを介して、撮像される対象のサイズを入力することができる。例えば、撮像システムのオペレータは、撮像される対象のサイズを推定または手動で測定し、オペレータコンソール２２０を介して対象のサイズを入力することができる。そのような例では、方法４００は、オペレータコンソール２２０を介してオペレータまたはユーザによって入力された対象のサイズを受け取る。代替的に、方法４００は、身長および／または体重などの対象の定量的測定値を受け取ることができ、身長および／または体重に従って対象のサイズおよび／または形状を推定し得る。さらに他の例では、方法４００は、光学カメラを介してキャプチャされた対象の１つまたは複数の写真を分析すること、データベースから対象のサイズを検索すること、以前に取得されたスカウトスキャンまたは診断スキャンから対象のサイズを決定することなどによって、対象のサイズを決定することができる。
【００５０】
４１０に続いて、方法４００は、臨床タスクの指示を受け取る。例えば、撮像システムのオペレータは、一例としてオペレータコンソール２２０を介して、スキャンのための臨床タスクまたは臨床用途の指示を入力することができる。別の例として、臨床タスクの指示は、データベースから検索されてもよい。臨床タスクは、例えば、撮像または診断される解剖学的構造の部分、使用される造影剤のタイプおよび量、評価される病変のタイプおよびサイズなどを説明することができる。追加的または代替的に、臨床タスクの指示は、検出、スクリーニングなどのタスクの指示を含み得る。
【００５１】
臨床タスクの指示を受け取った後、方法４００は、４１５に続く。４１５において、方法４００は、臨床タスクの１つまたは複数のスキャンパラメータを決定する。一例では、１つまたは複数のスキャンパラメータは、所望の線量を含み、したがって方法４００は、臨床タスクの所望の線量を決定する。例えば、臨床タスクは、所望の放射線線量を規定するか、または制約を許容線量に少なくとも設定する。一部のタスクでは、空間分解能がより重要になる場合があり、他のタスクでは、ノイズレベルがより重要になる場合がある。例えば、一部のスクリーニングタスクでは、典型的には低線量を使用するため、線量がノイズレベルよりも重要になる場合がある。したがって、方法４００は、臨床タスクの線量レベルに対する一組の制約を含む臨床タスク−線量ルックアップテーブルを参照することができ、示された臨床タスクの線量または線量に対する一組の制約を検索することができる。追加的または代替的に、方法４００は、臨床タスクに基づいてターゲットコントラストを選択し得、またはターゲットコントラストは、ターゲット線量に従って決定され得る。別の例として、方法４００は、臨床タスクに従って、線量に加えてスキャンパラメータを決定する。例えば、臨床タスクは、空間分解能、ノイズなどの１つまたは複数の重要品質要因（ＣＴＱ）パラメータを定義または指定することができる。例えば、上述のように、臨床タスクは、空間分解能などのＣＴＱパラメータを指定することができ、したがって方法４００は、それに応じて焦点サイズなどのスキャンパラメータを決定する。追加的または代替的に、臨床タスクは、制限を線量に設定する場合があるノイズなどのＣＴＱパラメータを指定し得る。
【００５２】
４２０において、方法４００は、対象のサイズに少なくとも基づいて最高のスペクトル線量効率をもたらす一対の管電位を選択する。上述のように、対の管電位は、Ｘ線源１０４に適用し、対象２０４のデュアルエネルギー撮像のために、それぞれ低エネルギー光子および高エネルギー光子を生成する第１の低管電位および第２の高管電位を含む。一対の管電位は、一対の管電圧（ｋＶ）または一対のピークキロ電圧（ｋＶｐ）を含み得る。方法４００は、ルックアップテーブルから対の管電位を検索することによって対の管電位を選択することができる。例えば、図３に関して上述したように、ルックアップテーブルは、対象の所与のサイズに対して最高のスペクトル線量効率を有する一対の管電位を提供することができる。したがって、方法４００は、４０５で決定された対象のサイズに対応する一対の管電位を検索することができる。
【００５３】
さらに、いくつかの例では、方法４００は、対象のサイズおよび臨床タスクに基づいて最高のスペクトル線量効率をもたらす対の管電位を選択する。例えば、所与のサイズの対象の場合、異なる対の管電位が、異なる所望の線量に対して最高のスペクトル線量効率をもたらすことがある。ルックアップテーブルは、複数のサイズおよび複数のターゲット線量について最高のスペクトル線量効率を有する対の管電位の異なるテーブルを含み得る。例えば、例示的かつ非限定的な例として、第１の管電位は、６０ｋＶ〜１００ｋＶの範囲の第１の複数の管電位から選択され得、第２の管電位は、１１０ｋＶ〜１６０ｋＶの範囲の第２の複数の管電位から選択され得る。例示的な例として、第１のターゲット線量の場合、例えば１０センチメートルの深さを有するより小さな対象について、第１の管電位は、７０ｋＶを含み得、第２の管電位は、１３０ｋＶを含み得、例えば４０センチメートルの深さを有するより大きな対象について、第１の管電位は、８０ｋＶを含み得、第２の管電位は、１４０ｋＶを含み得る。対照的に、第１のターゲット線量よりも低い第２のターゲット線量の場合、１０センチメートルの深さを有するより小さな対象について、最高のスペクトル線量効率を提供する対の管電位は、８０ｋＶおよび１３０ｋＶを含み得、４０センチメートルの深さを有するより大きな対象について、最高のスペクトル線量効率を提供する対の管電位は、９０ｋＶおよび１５０ｋＶを含み得る。本明細書で説明されるルックアップテーブルは、例えば、管電位の各組み合わせについて、および撮像対象の各サイズについてスペクトル線量効率の測定値を提供し得、ターゲット線量の範囲についてそのような測定値をさらに提供し得る。
【００５４】
４２５に続いて、方法４００は、選択された対の管電位の管電流、および臨床タスクに従って決定された１つまたは複数のスキャンパラメータを決定する。一例として、方法４００は、第１の管電流および第２の管電流を選択してそれぞれ第１の管電位および第２の管電位でＸ線源１０４を駆動し、所望の線量を達成する。例えば、管電位がＸ線源１０４によって放出される光子のエネルギーを決定するので、管電流は、所与の持続時間においてＸ線源１０４によって放出される光子の数を決定する。したがって、第１の管電流は、Ｘ線源１０４が第１の管電流および第１の管電位で第１の線量を生成するように選択され、第２の管電流は、Ｘ線源１０４が第２の管電流および第２の管電位で第２の線量を生成するように選択され、第１の線量および第２の線量は、組み合わされたときに所望の線量になる。
【００５５】
さらに、いくつかの例では、方法４００は、第１の管電流プロファイルおよび第２の管電流プロファイルを決定してそれぞれ第１の管電位および第２の管電位でＸ線源１０４を駆動し、撮像対象の変化する減衰に従って所望の線量を達成する。例えば、自動露出制御（ＡＥＣ）などの管電流変調技法を使用して、第１の組の管電流を含む第１の管電流プロファイル、ならびに第２の組の管電流を含む第２の管電流プロファイルを決定することができ、第１および第２の組の管電流の各管電流は、撮像対象の長さに沿った各位置での第１および第２の管電位と組み合わせて所望の線量を提供する。撮像対象の変化する減衰は、例えば、スカウトスキャンデータから導出された撮像対象の変化する深さに従って決定され得る。したがって、方法４００は、スキャンされる撮像対象の長さに沿った撮像対象の各深さについて第１および第２の管電流を選択することができる。追加的または代替的に、コンピューティングデバイス２１６またはＸ線コントローラ２１０は、スキャン中にリアルタイムで撮像対象の変化する減衰を推定し、Ｘ線源１０４を駆動するための適切な管電流を選択して所望の線量を第１および第２の管電位の両方に提供し得る。
【００５６】
いくつかの例では、管電流は、第１の管電位と第２の管電位との間の平衡線量を仮定して選択されてもよい。例えば、第１の管電流および第２の管電流は、第１の線量および第２の線量が等しくなるように選択され得る。
【００５７】
他の例では、方法４００は、第１の管電位および第２の管電位の相対線量を調整し、最高のスペクトル線量効率を達成することができる。例えば、方法４００は、どの対の管電位が対象のサイズに対して最高のスペクトル線量効率をもたらすかに基づいて、対象のサイズのルックアップテーブルを介して４２０で第１の管電位および第２の管電位を選択し得る。ルックアップテーブルは、各対の管電位の対応する管電流、ならびに第１および第２の管電位の間の異なる比の線量のスペクトル線量効率の測定値をさらに含むことができる。したがって、方法４００は、最高のスペクトル線量効率をもたらす管電位に対応する管電流を選択することができる。
【００５８】
例示的な例として、より大きな対象はより容易に低エネルギー光子を減衰させることができるため、高エネルギー光子の線量に対して低エネルギー光子の線量が増加すると、低および高エネルギー光子の間の線量のバランスをとるよりも良好なスペクトル線量効率を提供することができる。そのような例では、方法４００は、第１の線量（すなわち、第１の管電位における低エネルギー光子の線量）が第２の線量（すなわち、第２の管電位における高エネルギー光子の線量）よりも大きくなるように、第１の管電流および第２の管電流を選択し得る。
【００５９】
したがって、対象の所与のサイズに対して最高のスペクトル線量効率を提供する第１の管電位および第２の管電位を選択することに加えて、方法４００はまた、第１の管電流および第２の管電流を選択し、最高のスペクトル線量効率を提供しながら所望の線量を達成する。本明細書で説明されるルックアップテーブルは、異なるサイズの撮像対象および異なるターゲット線量についての各対の管電位、ならびに異なる対の管電流および異なる比の管電流（例えば、低管電位に割り当てられた３０％線量〜７０％線量の範囲）のスペクトル線量効率の測定値を提供し得る。さらに、上述のように、ターゲットコントラストは、線量および／または臨床タスクに従って選択されてもよく、対の管電流はまた、ターゲットコントラストに少なくとも部分的に基づいて決定されてもよい。このようにして、対の管電位および対の対応する管電流は、所与の撮像対象および所与の臨床タスクに合わせて特別に調整することができる。
【００６０】
選択された対の管電位および所望の線量について一対の管電流を選択した後、方法４００は、４３０に続く。４３０において、方法４００は、対の管電位および管電流を用いて対象のデュアルエネルギースキャンを実施する。例えば、方法４００は、第１の管電流および第１の管電位でＸ線コントローラ２１０を介してＸ線源１０４を制御して第１の低エネルギーレベルでＸ線または光子の第１のビームを生成し、さらに第２の管電流および第２の管電位を用いて第２の高エネルギーレベルでＸ線の第２のビームを生成し、検出器アレイ１０８を介して、対象によって減衰された第１のビームおよび第２のビームにそれぞれ対応する一組の低エネルギー投影データおよび一組の高エネルギー投影データを取得する。いくつかの例では、方法４００は、第１の管電位と共に少なくとも第１の管電流を含む第１の管電流プロファイルでＸ線源１０４を制御して第１の低エネルギーレベルでＸ線の第１のビームを生成し、さらに第２の管電位と共に少なくとも第２の管電流を含む第２の管電流プロファイルを用いて第２の高エネルギーレベルでＸ線の第２のビームを生成することを認識されたい。
【００６１】
対象のデュアルエネルギースキャン中のＸ線源１０４の特定の制御は、デュアルエネルギー撮像技法の特定の実施態様に依存する。例えば、高速ｋＶｐスイッチングの場合、方法４００は、第１の管電位（および第１の管電流）と第２の管電位（および第２の管電流）との間で迅速に切り替えることができる。別の例として、複数のＸ線源１０４が使用される実施形態の場合、第１のＸ線源１０４は、第１の管電位および第１の管電流で駆動されてもよく、第２のＸ線源は、第２の管電位および第２の管電流で駆動されてもよい。
【００６２】
４３５において、方法４００は、デュアルエネルギー投影データから画像を再構成する。例えば、方法４００は、基底物質分解を低エネルギー投影データおよび高エネルギー投影データに適用して第１の基底物質投影データセット（例えば、水に対応する）および第２の基底物質投影データセット（例えば、ヨウ素に対応する）を得て、それぞれ第１および第２の基底物質投影データセットから第１の基底物質画像および第２の基底物質画像を再構成し、第１および第２の基底物質画像から単色画像を生成することができる。追加的または代替的に、方法４００は、低エネルギー投影データから低エネルギー画像および／または高エネルギー投影データから高エネルギー画像を再構成し得る。他の物質密度画像もまた、基底物質画像から生成することができる。ノイズおよびアーチファクト低減技法を含む、デュアルエネルギー投影データを処理するための任意の数の技法が投影データに適用されてもよく、さらに診断目的または他の目的に適した任意の数またはタイプの画像が投影データから再構成されてもよいことを認識されたい。
【００６３】
４４０において、方法４００は、画像を出力する。例えば、方法４００は、撮像システム２００のオペレータによるレビューのために画像をディスプレイ２３２に出力し、かつ／またはその後の検索およびレビューのために画像を大容量記憶装置２１８および／またはＰＡＣＳ２２４に出力する。方法４００によって出力された画像は、単色画像、基底物質画像、高エネルギー画像、低エネルギー画像などの１つまたは複数を含む、４３５で再構成された画像の１つまたは複数を含むことができる。その後、方法４００は戻る。
【００６４】
したがって、デュアルエネルギー撮像システムのための方法は、撮像される対象のサイズを決定することと、対象を撮像するための臨床タスクに従って線量を決定することと、一対の管電位を選択して対象のサイズに対する最高のスペクトル線量効率を得ることと、線量に従って対の管電位に対する一対の管電流を決定することと、対の管電流および対の管電位を用いて対象のデュアルエネルギースキャンを実施することと、デュアルエネルギースキャン中に取得されたデュアルエネルギー投影データから画像を再構成することとを含む。
【００６５】
方法４００は例示的であり、非限定的であることを認識されたい。例えば、図４は特定のシーケンスでまたは連続して発生する方法４００の各アクションを図示しているが、本開示の範囲から逸脱することなく、方法４００のアクションを異なる順序で並べることができ、および／または１つまたは複数のアクションを並行して実施するか、または繰り返すことさえできる。例えば、いくつかの例では、方法４００は、４１０で臨床タスクの指示を受け取り、４０５でスキャンされる対象のサイズを決定する前に４１５で臨床タスクの線量を決定してもよい。上述のように、方法４００は、デュアルエネルギースキャン中にリアルタイムで管電流を決定し、管電流を撮像対象の変化する減衰レベルに動的に適合させることができる。さらに、いくつかの例では、方法４００は、撮像対象の長さに沿ったそのような変化する深さに基づいて最高のスペクトル線量効率をもたらす複数の対の管電位を選択してもよく、方法４００は、対象のデュアルエネルギースキャンの前または最中にそのような選択を実施してもよい。さらに、方法４００は、管電流を決定する前に対の管電位を選択することを図示しているが、方法４００は、対の管電位を選択し、同時に管電流を決定することができることを認識されたい。例えば、上述のように、管電位と管電流の両方の選択が線量を決定するため、選択は対象のサイズに基づいて行われ、さらに管電位と管電流の両方が同じルックアップテーブルに記憶され得る。したがって、アクション４２０および４２５は別個のアクションとして図示されているが、いくつかの例では、対の管電位および対応する対の管電流または管電流プロファイルを選択することは、単一のアクションとして、または並行して実施され得る。
【００６６】
異なるサイズの対象を撮像するための異なる管電位の選択を示すために、図５は、異なるサイズの対象を撮像するための例示的な対の管電位を示すグラフ５００を示す。特に、グラフ５００は、所与のターゲット線量について上述したようにルックアップテーブルに記憶された対の管電位の視覚的図示を含み、図示された対の管電位は、各対応するサイズに対して最高のスペクトル線量効率を提供する。そのために、グラフ５００は、撮像対象のサイズの関数として、高エネルギー管電位５０５および低エネルギー管電位５１０を図示する。図示のように、１０センチメートルのサイズの撮像対象の場合、高エネルギー管電位５０５は、１２０ｋＶであり、低エネルギー管電位５１０は、７０ｋＶである。したがって、１０センチメートルの撮像対象の場合、管電位５０５および５１０の間のエネルギー間隔５２２は、５０ｋＶに等しい。一方、１５センチメートルのサイズの撮像対象の場合、高エネルギー管電位５０５は、１３０ｋＶであり、低エネルギー管電位５１０は、７０ｋＶである。したがって、わずかに大きい撮像対象の場合、高エネルギー管電位５０５が増加する一方で、低エネルギー管電位５１０は同じままであり、それにより管電位５０５および５１０の間のエネルギー間隔５２４は、６０ｋＶに等しい。したがって、いくつかの例では、管電位５０５および５１０の間のより高いまたはより低いエネルギー間隔は、異なるサイズでの他の対の管電位と比較して改善されたスペクトル線量効率を提供し得る。
【００６７】
さらに、図示のように、２０センチメートルのサイズの撮像対象の場合、低エネルギー管電位５１０が８０ｋＶに増加する一方で、高エネルギー管電位５０５は１３０ｋＶのままであり、それによりエネルギー間隔は、５０ｋＶである。管電位５０５および５１０は、この対の管電位が２０センチメートルおよび２５センチメートルのサイズの対象を撮像するための最高のスペクトル線量効率を提供するため、２５センチメートルのサイズの対象を撮像するために変更されない。このようにして、最高のスペクトル線量効率を提供する対の管電位は、撮像対象の少なくともいくつかのサイズについて同じであり得る。
【００６８】
約３０センチメートル〜３５センチメートルの範囲のサイズの対象を撮像する場合、低エネルギー管電位５１０は、９０ｋＶに増加し、高エネルギー管電位５０５は、１４０ｋＶに増加する。４０センチメートルのサイズの対象を撮像する場合、高エネルギー管電位５０５が１５０ｋＶに増加する一方で、低エネルギー管電位５１０は９０ｋＶのままである。４０センチメートルのサイズの対象を撮像するための管電位５０５および５１０の間のエネルギー間隔は、６０ｋＶである。
【００６９】
したがって、管電位の一方または両方は、漸進的に大きいサイズの対象を撮像するために増加し、漸進的に小さいサイズの対象を撮像するために減少し得る。さらに、管電位の間のエネルギー間隔は、異なるサイズの対象を撮像するために異なってもよい。
【００７０】
例示的なエネルギー間隔５２２および５２４、ならびに例示的な管電位５０５および５１０の選択は、例示的かつ非限定的であり、実際には、撮像システムは、異なるサイズの対象を撮像するために、多少のエネルギー間隔を伴う異なる対の管電位を自動的に選択または推奨し得ることを認識されたい。
【００７１】
本開示の技術的効果は、対象のデュアルエネルギー撮像のための管電位の自動選択である。本開示の別の技術的効果は、向上したスペクトル線量効率を達成する対象のデュアルエネルギー撮像のための管電位および管電流の調整である。本開示のさらに別の技術的効果は、対象のサイズに従って自動的に選択された管電位および管電流によって駆動されるＸ線源によるＸ線の生成である。本開示の別の技術的効果は、自動的に選択された管電位による改善された画質での画像の再構成を含む。
【００７２】
一実施形態では、デュアルエネルギー撮像システムのための方法は、対象のサイズに従って第１の管電位および第２の管電位を決定することと、第１の管電位および第２の管電位を用いてデュアルエネルギー撮像システムを制御し、それぞれ低エネルギーＸ線および高エネルギーＸ線を生成して対象を撮像することとを含む。
【００７３】
方法の第１の例では、対象のサイズに従って第１の管電位および第２の管電位を決定することは、第１の複数の管電位から第１の管電位および第２の複数の管電位から第２の管電位を選択することを含む。第１の例を任意選択で含む方法の第２の例では、第１の管電位と第２の管電位の組み合わせは、第１の複数の管電位と第２の複数の管電位の他の組み合わせと比較して、対象のサイズに対してより高いスペクトル線量効率を提供する。第１および第２の例の１つまたは複数を任意選択で含む方法の第３の例では、方法は、対象のスカウトスキャンを実施することと、スカウトスキャンに基づいて対象のサイズを決定することとをさらに含む。第１〜第３の例の１つまたは複数を任意選択で含む方法の第４の例では、方法は、撮像システムのオペレータから対象のサイズの指示を受け取ることをさらに含む。第１〜第４の例の１つまたは複数を任意選択で含む方法の第５の例では、方法は、対象を撮像するための所望の線量を決定することをさらに含む。第１〜第５の例の１つまたは複数を任意選択で含む方法の第６の例では、方法は、対象を撮像するための臨床タスクの指示を受け取ることと、臨床タスクに基づいて所望の線量を決定することとをさらに含む。第１〜第６の例の１つまたは複数を任意選択で含む方法の第７の例では、方法は、所望の線量を達成するために、それぞれ第１の管電位および第２の管電位と対になる第１の管電流および第２の管電流を決定することをさらに含む。第１〜第７の例の１つまたは複数を任意選択で含む方法の第８の例では、第１の管電流および第２の管電流を決定することは、第１の管電位および第２の管電位に対する第１の管電流および第２の管電流を選択することと、第２の管電流に対して第１の管電流を調整して最高のスペクトル線量効率を提供することとを含む。第１〜第８の例の１つまたは複数を任意選択で含む方法の第９の例では、方法は、対象によってそれぞれ減衰された低エネルギーＸ線および高エネルギーＸ線に対応する低エネルギー投影データおよび高エネルギー投影データを取得することと、低エネルギー投影データおよび高エネルギー投影データから画像を再構成することと、画像をディスプレイデバイスおよび記憶デバイスの１つまたは複数に出力することとをさらに含む。
【００７４】
別の実施形態では、デュアルエネルギー撮像システムのための方法は、撮像される対象のサイズを決定することと、対象を撮像するための臨床タスクに従って線量を決定することと、一対の管電位を選択して対象のサイズに対する最高のスペクトル線量効率を得ることと、線量に従って対の管電位に対する一対の管電流を決定することと、対の管電流および対の管電位を用いて対象のデュアルエネルギースキャンを実施することと、デュアルエネルギースキャン中に取得されたデュアルエネルギー投影データから画像を再構成することとを含む。
【００７５】
方法の第１の例では、方法は、第１の複数の管電位から対の管電位の第１の管電位および第２の複数の管電位から対の管電位の第２の管電位を選択することをさらに含み、第１の複数の管電位の管電位は、第２の複数の管電位の管電位よりも小さい。第１の例を任意選択で含む方法の第２の例では、対の管電流を決定することは、第１の管電位の第１の管電流を決定して第１の線量を提供し、第２の管電位の第２の管電流を決定して第２の線量を提供することを含み、第１の線量および第２の線量は、合計して線量になる。第１および第２の例の１つまたは複数を任意選択で含む方法の第３の例では、方法は、線量を維持しながらより高いスペクトル線量効率を提供するように第１の管電流および第２の管電流を調整することをさらに含む。第１〜第３の例の１つまたは複数を任意選択で含む方法の第４の例では、方法は、対象のスカウトスキャンを実施することと、スカウトスキャン中に取得されたスカウト投影データに基づいて対象のサイズを自動的に決定することとをさらに含む。
【００７６】
さらに別の実施形態では、システムは、Ｘ線のビームを撮像される対象に向けて放出するＸ線源と、対象によって減衰されたＸ線を受け取る検出器と、検出器に動作可能に接続されたデータ取得システム（ＤＡＳ）と、ＤＡＳに動作可能に接続されたコンピューティングデバイスであって、実行されると、コンピューティングデバイスに対象のサイズに従って第１の管電位および第２の管電位を自動的に選択させ、対象のデュアルエネルギースキャン中、第１の管電位および第２の管電位を用いてＸ線源を制御させ、ＤＡＳを介して、それぞれ第１の管電位および第２の管電位でＸ線源によって生成され、対象によって減衰された検出された光子に対応する低エネルギー投影データおよび高エネルギー投影データを取得させ、低エネルギー投影データおよび高エネルギー投影データから画像を再構成させる非一時的メモリ内の実行可能命令で構成されたコンピューティングデバイスとを備える。
【００７７】
システムの第１の例では、コンピューティングデバイスは、実行されると、コンピューティングデバイスに第１の管電位および第２の管電位を自動的に選択させて対象のサイズに対して最高のスペクトル線量効率を達成する実行可能命令でさらに構成される。第１の例を任意選択で含むシステムの第２の例では、コンピューティングデバイスは、実行されると、コンピューティングデバイスに臨床タスクのターゲット線量に基づいて第１の管電位の第１の管電流および第２の管電位の第２の管電流を自動的に選択させる実行可能命令でさらに構成される。第１および第２の例の１つまたは複数を任意選択で含むシステムの第３の例では、コンピューティングデバイスは、実行されると、コンピューティングデバイスにターゲット線量を維持しながらスペクトル線量効率を向上させるように第１の管電流および第２の管電流を調整させる実行可能命令でさらに構成される。第１〜第３の例の１つまたは複数を任意選択で含むシステムの第４の例では、システムは、コンピューティングデバイスに通信可能に結合されたディスプレイデバイスをさらに備え、コンピューティングデバイスは、実行されると、コンピューティングデバイスに画像をディスプレイデバイスに出力して表示させる実行可能命令でさらに構成される。
【００７８】
本明細書で使用する場合、単数形で列挙され、「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」という単語に続けられる要素またはステップは、除外することが明示的に述べられない限り、複数の前記要素またはステップを除外しないと理解されたい。さらに、本発明の「一実施形態」への言及は、列挙された特徴をも組み込む追加の実施形態の存在を除外するものとして解釈されることを意図しない。さらに、明示的に反対の記載がない限り、特定の性質を有する要素または複数の要素を「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」、「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」、または「有する（ｈａｖｉｎｇ）」実施形態は、その性質を有さない追加のそのような要素を含むことができる。「含む（ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ）」および「そこにある（ｉｎ  ｗｈｉｃｈ）」という用語は、それぞれの用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」および「その（ｗｈｅｒｅｉｎ）」の明示的な均等物として使用される。さらに、「第１の」、「第２の」、および「第３の」などの用語は、単にラベルとして使用され、それらの物体に数値的要件または特定の位置的順序を課すことを意図しない。
【００７９】
本明細書は、最良の態様を含めて本発明を開示すると共に、いかなる当業者も、任意のデバイスまたはシステムの作製および使用ならびに任意の組み込まれた方法の実施を含め、本発明を実施することを可能にするために実施例を使用する。本明細書で提供される実施例は医療用途に関連しているが、本開示の範囲は、産業、生物医学、および他の分野での非破壊試験をカバーする。本発明の特許可能な範囲は、特許請求の範囲によって定義されると共に、当業者に想起される他の実施例を含んでもよい。そのような他の実施例は、特許請求の範囲の文言と異ならない構造要素を有する場合、または特許請求の範囲の文言と実質的な差のない等価の構造要素を含む場合、特許請求の範囲内にあることが意図されている。
［実施態様１］
デュアルエネルギー撮像システム（２００）のための方法（３００、４００）であって、
対象（１１２、２０４）のサイズに従って第１の管電位および第２の管電位を決定することと、
前記第１の管電位および前記第２の管電位を用いて前記デュアルエネルギー撮像システム（２００）を制御し、それぞれ低エネルギーＸ線および高エネルギーＸ線を生成して前記対象（１１２、２０４）を撮像することと
を含む、方法（３００、４００）。
［実施態様２］
前記対象（１１２、２０４）の前記サイズに従って前記第１の管電位および前記第２の管電位を決定することは、第１の複数の管電位から前記第１の管電位および第２の複数の管電位から前記第２の管電位を選択することを含む、実施態様１に記載の方法（３００、４００）。
［実施態様３］
前記第１の管電位と前記第２の管電位の組み合わせは、前記第１の複数の管電位と前記第２の複数の管電位の他の組み合わせと比較して、前記対象（１１２、２０４）の前記サイズに対してより高いスペクトル線量効率を提供する、実施態様２に記載の方法（３００、４００）。
［実施態様４］
前記対象（１１２、２０４）のスカウトスキャンを実施することと、前記スカウトスキャンに基づいて前記対象（１１２、２０４）の前記サイズを決定すること（３０５、４０５）とをさらに含む、実施態様１に記載の方法（３００、４００）。
［実施態様５］
前記撮像システム（２００）のオペレータから前記対象（１１２、２０４）の前記サイズの指示を受け取ることをさらに含む、実施態様１に記載の方法（３００、４００）。
［実施態様６］
前記対象（１１２、２０４）を撮像するための所望の線量を決定することをさらに含む、実施態様２に記載の方法（３００、４００）。
［実施態様７］
前記対象（１１２、２０４）を撮像するための臨床タスクの指示を受け取ること（４１０）と、前記臨床タスクに基づいて前記所望の線量を決定することとをさらに含む、実施態様６に記載の方法（３００、４００）。
［実施態様８］
前記所望の線量を達成するために、それぞれ前記第１の管電位および前記第２の管電位と対になる第１の管電流プロファイルおよび第２の管電流プロファイルを決定することをさらに含む、実施態様６に記載の方法（３００、４００）。
［実施態様９］
前記第１の管電流プロファイルおよび前記第２の管電流プロファイルを決定することは、前記第１の管電位および前記第２の管電位に対する第１の管電流および第２の管電流を選択することと、前記第２の管電流に対して前記第１の管電流を調整して最高のスペクトル線量効率を提供することとを含む、実施態様８に記載の方法（３００、４００）。
［実施態様１０］
前記対象（１１２、２０４）によってそれぞれ減衰された前記低エネルギーＸ線および前記高エネルギーＸ線に対応する低エネルギー投影データおよび高エネルギー投影データを取得することと、
前記低エネルギー投影データおよび前記高エネルギー投影データから画像を再構成することと、
前記画像をディスプレイデバイス（２３２）および記憶デバイス（２１８）の１つまたは複数に出力すること（３２５、４４０）と
をさらに含む、実施態様１に記載の方法（３００、４００）。
［実施態様１１］
デュアルエネルギー撮像システム（２００）のための方法（３００、４００）であって、
撮像される対象（１１２、２０４）のサイズを決定すること（３０５、４０５）と、
前記対象（１１２、２０４）を撮像するための臨床タスクに従って線量を決定することと、
一対の管電位を選択して前記対象（１１２、２０４）の前記サイズに対する最高のスペクトル線量効率を得ること（３１０、４２０）と、
前記線量に従って前記対の管電位に対する一対の管電流を決定すること（４２５）と、
前記対の管電流および前記対の管電位を用いて前記対象（１１２、２０４）のデュアルエネルギースキャンを実施すること（３１５、４３０）と、
前記デュアルエネルギースキャン中に取得されたデュアルエネルギー投影データから画像を再構成すること（３２０、４３５）と
を含む、方法（３００、４００）。
［実施態様１２］
第１の複数の管電位から前記対の管電位の第１の管電位および第２の複数の管電位から前記対の管電位の第２の管電位を選択することをさらに含み、前記第１の複数の管電位の管電位は、前記第２の複数の管電位の管電位よりも小さい、実施態様１１に記載の方法（３００、４００）。
［実施態様１３］
前記対の管電流を決定すること（４２５）は、前記第１の管電位の第１の管電流を決定して第１の線量を提供し、前記第２の管電位の第２の管電流を決定して第２の線量を提供することを含み、前記第１の線量および前記第２の線量は、合計して前記線量になる、実施態様１２に記載の方法（３００、４００）。
［実施態様１４］
前記線量を維持しながらより高いスペクトル線量効率を提供するように前記第１の管電流および前記第２の管電流を調整することをさらに含む、実施態様１３に記載の方法（３００、４００）。
［実施態様１５］
前記対象（１１２、２０４）のスカウトスキャンを実施することと、前記スカウトスキャン中に取得されたスカウト投影データに基づいて前記対象（１１２、２０４）の前記サイズを自動的に決定することとをさらに含む、実施態様１１に記載の方法（３００、４００）。
［実施態様１６］
Ｘ線（１０６）のビームを撮像される対象（１１２、２０４）に向けて放出するＸ線源（１０４）と、
前記対象（１１２、２０４）によって減衰された前記Ｘ線（１０６）を受け取る検出器（１０８）と、
前記検出器（１０８）に動作可能に接続されたデータ取得システム（ＤＡＳ）（２１４）と、
前記ＤＡＳ（２１４）に動作可能に接続されたコンピューティングデバイス（２１６）であって、実行されると、前記コンピューティングデバイス（２１６）に
前記対象（１１２、２０４）のサイズに従って第１の管電位および第２の管電位を自動的に選択させ、
前記対象（１１２、２０４）のデュアルエネルギースキャン中、前記第１の管電位および前記第２の管電位を用いて前記Ｘ線源（１０４）を制御させ、
前記ＤＡＳ（２１４）を介して、それぞれ前記第１の管電位および前記第２の管電位で前記Ｘ線源（１０４）によって生成され、前記対象（１１２、２０４）によって減衰された検出された光子に対応する低エネルギー投影データおよび高エネルギー投影データを取得させ、
前記低エネルギー投影データおよび前記高エネルギー投影データから画像を再構成させる
非一時的メモリ内の実行可能命令で構成されたコンピューティングデバイス（２１６）と
を備える、システム（１００）。
［実施態様１７］
前記コンピューティングデバイス（２１６）は、実行されると、前記コンピューティングデバイス（２１６）に前記第１の管電位および前記第２の管電位を自動的に選択させて前記対象（１１２、２０４）の前記サイズに対して最高のスペクトル線量効率を達成する実行可能命令でさらに構成される、実施態様１６に記載のシステム（１００）。
［実施態様１８］
前記コンピューティングデバイス（２１６）は、実行されると、前記コンピューティングデバイス（２１６）に臨床タスクのターゲット線量に基づいて前記第１の管電位の第１の管電流および前記第２の管電位の第２の管電流を自動的に選択させる実行可能命令でさらに構成される、実施態様１６に記載のシステム（１００）。
［実施態様１９］
前記コンピューティングデバイス（２１６）は、実行されると、前記コンピューティングデバイス（２１６）に前記ターゲット線量を維持しながら前記スペクトル線量効率を向上させるように前記第１の管電流および前記第２の管電流を調整させる実行可能命令でさらに構成される、実施態様１８に記載のシステム（１００）。
［実施態様２０］
前記コンピューティングデバイス（２１６）に通信可能に結合されたディスプレイデバイス（２３２）をさらに備え、前記コンピューティングデバイス（２１６）は、実行されると、前記コンピューティングデバイス（２１６）に前記画像を前記ディスプレイデバイス（２３２）に出力して表示させる実行可能命令でさらに構成される、実施態様１６に記載のシステム（１００）。
【符号の説明】
【００８０】
１００  コンピュータ断層撮影（ＣＴ）システム
１０２  ガントリ
１０４  Ｘ線放射線源、Ｘ線源
１０６  Ｘ線放射線、Ｘ線、Ｘ線ビーム
１０８  検出器アレイ
１１０  画像プロセッサユニット
１１２  対象
２００  撮像システム
２０２  検出器素子
２０４  対象
２０６  回転中心
２０８  制御機構
２１０  Ｘ線コントローラ
２１２  ガントリモータコントローラ
２１４  データ取得システム（ＤＡＳ）
２１６  コンピューティングデバイス
２１８  記憶デバイス、大容量記憶装置
２２０  オペレータコンソール
２２４  画像保管通信システム（ＰＡＣＳ）
２２６  テーブルモータコントローラ
２２８  テーブル
２３０  画像再構成器
２３２  ディスプレイ
３００  方法
３０５  アクション
３１０  アクション
３１５  アクション
３２０  アクション
３２５  アクション
４００  方法
４０５  アクション
４１０  アクション
４１５  アクション
４２０  アクション
４２５  アクション
４３０  アクション
４３５  アクション
４４０  アクション
５００  グラフ
５０５  高エネルギー管電位
５１０  低エネルギー管電位
５２２  エネルギー間隔
５２４  エネルギー間隔
【図１】
2020201244.tif 000003
【図２】
2020201244.tif 000004
【図３】
2020201244.tif 000005
【図４】
2020201244.tif 000006
【図５】
2020201244.tif 000007
【外国語明細書】
2020201244000001.pdf