(57)【要約】  本発明は、患者の画像を取得するための電動Ｘ線撮像システムの軌道を決定する方法に関連し、前記患者は、Ｘ線撮像システムによって取得された身体の関心領域の少なくとも１つの２Ｄ画像上で可視化されるように既知の空間的配置を有する放射線不透過性基準点を含むファントム（３０）が取り付けられており、前記方法は、  所定の位置における前記Ｘ線撮像システムによって前記ファントム（３０）の第１の２Ｄ画像を取得するステップと、  前記取得された第１の画像内の前記ファントム（３０）の前記基準点を検出するステップと、  前記検出された基準点に基づいて、前記Ｘ線撮像システムに関連する前記ファントムの前記位置を決定するステップと、  前記一組の２Ｄ  Ｘ線画像が、前記一組の画像の一部に対する前記ファントムの前記位置に課された少なくとも一つの要件に従うように、前記関心領域の２Ｄ  Ｘ線画像の一組を取得するように適合された前記Ｘ線撮像システムの一組の位置を決定するステップと、  前記ファントム（３０）の前記位置に関する前記Ｘ線撮像システムの軌道を決定するために、前記一組の決定された位置を組み合わせるステップと、を含む、方法。【選択図】  図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者の画像を取得するための電動Ｘ線撮像システムの軌道を決定する方法であって、前記患者は、Ｘ線撮像システムによって取得された身体の関心領域（ＲＯＩ）の少なくとも１つの２Ｄ画像上で可視化されるように既知の空間的配置を有する放射線不透過性基準点を含むファントムが取り付けられており、前記方法は、
所定の位置における前記Ｘ線撮像システムによって前記ファントムの第１の２Ｄ画像を取得するステップと、
前記取得された第１の画像内の前記ファントムの前記基準点を検出するステップと、
前記検出された基準点に基づいて、前記Ｘ線撮像システムに関連する前記ファントムの前記位置を決定するステップと、
一組の２Ｄ  Ｘ線画像が、前記一組の画像の一部に対する前記ファントムの前記位置に課された少なくとも一つの要件に従うように、前記関心領域の２Ｄ  Ｘ線画像の一組を取得するように適合された前記Ｘ線撮像システムの一組の位置を決定するステップと、
前記ファントムの前記位置に関する前記Ｘ線撮像システムの軌道を決定するために、前記一組の決定された位置を組み合わせるステップと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記課される要件は、前記Ｘ線撮像システムの前記位置に応じて変化する、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記決定された軌道を実行して２Ｄ  Ｘ線画像を取得し、前記取得された画像から前記患者の前記身体の関心領域の３Ｄ体積を再構成するステップをさらに含む、請求項１又は請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記ファントムの前記位置に課される前記要件は、前記ファントムに対する前記関心領域の推定位置である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の方法。
【請求項５】
前記ファントムの前記位置に課された要件を対話的に入力するステップをさらに含む、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の方法。
【請求項６】
前記Ｘ線撮像システムの前記軌道が、かなりの数の取得された２Ｄ  Ｘ線画像が前記ファントムのかなりの部分を含むように決定される、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の方法。
【請求項７】
取得されたすべての２Ｄ  Ｘ線画像が、前記ファントムのすべての基準点を含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記決定された軌道を達成するために、前記ファントムに対して前記Ｘ線撮像システムを移動させる命令を表示するステップをさらに含む、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記決定された軌道を達成するために、前記ファントムに対して前記Ｘ線撮像システムを自動的に移動させるステップをさらに含む、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１０】
前記ファントムの基準点が球を含む、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１１】
前記身体の関心領域が椎骨を含む、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ファントムの前記第１の画像は、正面図であり、前記Ｘ線撮像システムの前記組の位置の１つの位置は、側面図である、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１３】
前記ファントムの前記第１の画像は、側面図であり、前記Ｘ線撮像システムの前記組の位置の１つの位置は、正面図である、請求項１乃至１１のいずれか一項に記載の方法。
【請求項１４】
電動Ｘ線撮像システムの軌道を決定するシステムであって、前記Ｘ線撮像システムに接続されるように構成されたプロセッサを含み、前記プロセッサは、
所定の位置における前記Ｘ線撮像システムによって、患者に取り付けられ既知の空間的配置を有する放射線不透過性基準点を含むファントムの第１の２Ｄ画像を取得し、
前記取得された第１の画像内の前記ファントムの前記基準点を検出し、
前記検出された基準点に基づいて、前記Ｘ線撮像システムに関連する前記ファントムの前記位置を決定し、
一組の２Ｄ  Ｘ線画像が、前記一組の画像の一部に対する前記ファントムの前記位置に課された少なくとも一つの要件に従うように、関心領域の２Ｄ  Ｘ線画像の一組を取得するように適合された前記Ｘ線撮像システムの一組の位置を決定するステップと、
前記ファントムの前記位置に関する前記Ｘ線撮像システムの軌道を決定するために、前記一組の決定された位置を組み合わせる、
システム。
【請求項１５】
前記プロセッサに接続された電動Ｘ線撮像システムをさらに含む、請求項１４に記載のシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、身体の関心領域（a  body  region  of  interest）の画像を取得することを意図したＸ線撮像システム（X-ray  imaging  system）の軌道（trajectory）を決定する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータ断層撮影（ＣＴ）の間、Ｘ線撮像システムは、異なる投影角度からの画像を得るために、所定の軌道（例えば、軸の周りの単純な回転又はより複雑な軌道）の周りを移動する。関心のある身体領域の３Ｄ（３次元）体積は、画像から再構成される。
【０００３】
画像の取得を開始する前に、ユーザ（例えば、外科医又は放射線科医）は、再構成された３Ｄ体積が関心領域を含み、画質が良好であるように、関心のある身体領域が軌道に対して正しく位置決めされていることを確認しなければならない。
【０００４】
従って、円形軌道の場合、ユーザは、関心領域である身体を軌道の中心に位置決めしようとする。
【０００５】
そのために、関心領域である身体をセンタリングするための現在の手順は、多くの場合、数回繰り返すことができる、少なくとも２つのステップを含む。
【０００６】
この方法の間、患者は、Ｘ線撮像システムによって少なくとも部分的に囲まれたテーブルの上に横たわっていてもよい。
【０００７】
第１のステップでは、Ｘ線撮像システムは、Ｘ線ビームが垂直になるように配向され、第１の画像（正面図（front  view））が取得される。
【０００８】
第２のステップでは、Ｘ線撮像システムは、Ｘ線ビームが水平であるように配向され、第２の画像（側面図（lateral  view））が取得される。
【０００９】
従って、ユーザは、身体の関心領域が画像の中心にあるか否かを、両方の画像上でチェックする。
【００１０】
もしそうなら、彼は関心領域を含む３Ｄ体積を再構成することを意図したＸ線画像の取得を開始することができる。
【００１１】
逆に、身体の関心領域が第１の画像及び第２の画像の少なくとも一方において正しく位置決めされてない場合、ユーザは、（テーブルを動かすことによって、又はＸ線撮像システムを動かすことによって）Ｘ線撮像システムに対して患者を動かし、再び手順を実行しなければならない。これは、患者が被曝するＸ線線量を増加させる。追加の照射は、Ｘ線撮像システムに対して患者を位置決めするためにのみ使用され、関心のある身体領域を画像化するために使用されないので、これは避けるべきである。
【００１２】
センタリング手順の反復は、主として、Ｘ線ビームの垂直方向は、Ｘ線撮像システムに取り付けられた位置決めレーザを使用して達成するのが非常に容易であるが、水平面内の関心領域の高さは、レーザビームの使用によってさえ評価がより困難であるため、水平方向の調整が非常に困難であるという事実に起因する。
【００１３】
患者を過度な照射にさらす以外に、この反復処置は時間がかかり、負担が大きい。
【００１４】
従って、身体の関心領域に対するＸ線撮像システムの適切な軌道をより容易に得ることが望ましい。
【００１５】
米国特許出願公開第２０１５／００３５７７号明細書は、ＣＴ撮像システムのアイソセンタ内の関心のある身体領域を位置決めする方法を開示している。このようなシステムは、Ｘ線管と、互いに対向して配置されたＸ線検出器とを支えるＣアームを備え、これは、異なる投影角度からのＸ線画像を得るために、回転軸を中心に回転可能である。アイソセンタは、照射の中心ビームが回転軸と交差する点として定義される。この方法において、患者のトポグラムは、ＣＴ撮像システムによって取得され、このトポグラムは、Ｃアームが第１の方向に配向される間に、患者の身体に沿ってＣアームを並進させることによって得られた第１の断面図（section）と、Ｃアームが第１の方向に垂直な第２の方向に配向される間に、患者の身体に沿ってＣアームを並進させることによって得られた第２の断面図（section）とを含む。この２つのセクションに基づいて、トポグラムの記録中の関心のある身体領域とアイソセンタとの間の距離を決定することができる。次いで、患者又は撮像システムのいずれかがこの距離だけ動いて、関心のある身体領域をアイソセンタにいたらせ、Ｘ線画像の取得を開始する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１６】
【特許文献１】米国特許出願公開第２０１５／００３５７７号明細書
【００１７】
しかしながら、トポグラム（topogram）の取得は、依然として、患者をかなりの線量のＸ線に曝すことを必要とする。
【発明の概要】
【００１８】
本発明の目的は、関心領域の３Ｄ体積を再構成する観点から、患者の身体の関心領域の２Ｄ（２次元）画像を取得することを意図した電動Ｘ線撮像システム（motorized  X-ray  imaging  system）の軌道を決定する方法及びシステムを提供することである。本発明の別の目的は、Ｘ線撮像システムの軌道を達成するのに必要な時間を短縮する方法を提供することである。本発明の別の目的は、Ｘ線撮像システムのパネル検出器のサイズを増加させることなく、再構成された３Ｄ体積のサイズを最適化することである。
【００１９】
従って、本発明は、患者の画像を取得するための電動Ｘ線撮像システムの軌道を決定する方法を提供し、前記患者は、Ｘ線撮像システムによって取得された身体の関心領域の少なくとも１つの２Ｄ画像上で可視化されるように既知の空間的配置を有する放射線不透過性基準点を含むファントムが取り付けられており、前記方法は、
所定の位置における前記Ｘ線撮像システムによって前記ファントムの第１の２Ｄ画像を取得するステップと、
前記取得された第１の画像内の前記ファントムの前記基準点を検出するステップと、
前記検出された基準点に基づいて、前記Ｘ線撮像システムに関連する前記ファントムの前記位置を決定するステップと、
前記一組の２Ｄ  Ｘ線画像が、前記一組の画像の一部に対する前記ファントムの前記位置に課された少なくとも一つの要件に従うように、２Ｄ  Ｘ線画像の一組を取得するように適合された前記Ｘ線撮像システムの一組の位置を決定するステップと、
前記ファントムの前記位置に関する前記Ｘ線撮像システムの軌道を決定するために、前記一組の決定された位置を組み合わせるステップと、
を含む。
【００２０】
軌道は、Ｘ線撮像システムの連続する位置の組み合わせとして定義される。２Ｄ  Ｘ線画像は、位置のそれぞれにおいて取得されてもよく、取得された画像の組は、３Ｄ体積を再構成するために使用される。
【００２１】
一実施形態によれば、課される要件は、Ｘ線撮像システムの位置によって変化する。
【００２２】
本方法は、決定された軌道を実行して、２Ｄ  Ｘ線画像を取得し、取得された画像から患者の身体の関心領域の３Ｄ体積を再構成することをさらに含むことができる。
【００２３】
一実施形態によれば、ファントムの位置に課される要件は、ファントムに対する関心領域の推定位置である。
【００２４】
一実施形態によれば、本方法は、ファントムの位置に課された要件を対話的に入力することをさらに含む。
【００２５】
一実施形態によれば、Ｘ線撮像システムの軌道は、かなりの数の取得された２Ｄ  Ｘ線画像がファントムのかなりの部分を含むように決定される。有利には、すべての取得された２Ｄ  Ｘ線画像は、ファントムのすべての基準点を含む。
【００２６】
一実施形態によれば、本方法は、決定された軌道を達成するために、ファントムに対してＸ線撮像システムを移動させる命令を表示するステップをさらに含む。
【００２７】
代替方法としては、この方法は、決定された軌道を達成するために、ファントムに対してＸ線撮像システムを自動的に移動させるステップを含んでもよい。
【００２８】
一実施形態によれば、ファントムの基準点は、球（spheres）を含む。
【００２９】
一実施形態によると、関心のある身体領域は、椎骨（vertebra）を含む。
【００３０】
一実施形態によれば、ファントムの第１の画像は、正面図であり、Ｘ線撮像システムの位置の組の１つの位置は、側面図である。
【００３１】
代替方法としては、ファントムの第１の画像は、側面図であってもよく、Ｘ線撮像システムの位置の組の１つの位置は、正面図であってもよい。
【００３２】
本発明の別の目的は、電動Ｘ線撮像システムの軌道を決定するシステムであって、前記Ｘ線撮像システムに接続されるように構成されたプロセッサを含み、前記プロセッサは、
所定の位置における前記Ｘ線撮像システムによって、患者に取り付けられ既知の空間的配置を有する放射線不透過性基準点を含むファントムの第１の２Ｄ画像を取得し、
前記取得された第１の画像内の前記ファントムの前記基準点を検出し、
前記検出された基準点に基づいて、前記Ｘ線撮像システムに関連する前記ファントム（３０）の前記位置を決定し、
前記一組の２Ｄ  Ｘ線画像が、前記一組の画像の一部に対する前記ファントムの前記位置に課された少なくとも一つの要件に従うように、前記関心領域の２Ｄ  Ｘ線画像の一組を取得するように適合された前記Ｘ線撮像システムの一組の位置を決定するステップと、
前記ファントムの前記位置に関する前記Ｘ線撮像システムの軌道を決定するために、前記一組の決定された位置を組み合わせる。
【００３３】
このシステムは、プロセッサに接続された電動Ｘ線撮像システムをさらに含んでもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
本発明のさらなる特徴及び利点は、添付の図面に基づき、以下の説明から明らかになる。
【図１】方法のフローチャートを示す。
【図２】画像上に見えるファントムの放射線不透過性基準点を有する、患者の脊椎（spine）のＸ線正面画像を示す。
【図３】図２の画像に見られる放射線不透過性基準点を含むファントムの実施形態を示す。
【図４】放射線不透過性基準点を表す円の中心の逆投影に対応する線の計算を概略的に示す。
【図５】図４で計算された線によるファントムの位置決めを概略的に示す。
【図６】図２におけるＸ線撮像システムの位置とは異なるＸ線撮像システムの位置の計算を概略的に示す。
【図７】Ｘ線撮像システムの第１の（正面）位置（左）及びＸ線ビームに対してファントム接線を持つＸ線撮像システムの第２の（横）位置（右）におけるＸ線ビームを概略的に示す。
【図８】Ｘ線撮像システムの第１の（正面）位置（左）及び関心領域がビームに完全に含まれるＸ線撮像システムの第２の（横）位置（右）におけるＸ線ビームを概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
図１は、本方法の主要ステップを表すフローチャートである。
【００３６】
この方法は、電動Ｘ線撮像システムに接続されたコンピュータを含むシステムを用いて実施される。
【００３７】
コンピュータは、本方法ステップの少なくとも一部を実行することを可能にするアルゴリズムを実装するように構成された少なくとも１つのプロセッサを含む。コンピュータは、また、方法の様々なパラメータが記憶され得るメモリを含み得る。コンピュータは、ユーザに情報を表示するためのディスプレイをさらに含んでもよい。
【００３８】
本システムは、さらに、関心領域の３Ｄ体積を再構成するために、複数の２Ｄ画像を取得することを意図したＸ線撮像システム、例えばＣアームを含む。Ｘ線撮像システムは、Ｘ線源と、Ｘ線源の反対側に配置されたパネル検出器とを含む。
【００３９】
Ｘ線イメージングシステムは、３Ｄ取得軌道を生成するのに寄与する少なくとも１つの移動、すなわち、自由度によるシステムの各移動が、それぞれのモーターによって生成される。各モーターは、任意の時点において、参照位置に関するＸ線撮像システムの相対位置を知ることを可能にするエンコーダに関連付けられる。２Ｄ画像が取得されると、撮像システムの対応する位置が記録される。従って、各２Ｄ画像は、撮像システムの参照内に記録される。
【００４０】
一実施形態によると、Ｘ線撮像システムは、３つのモーター駆動の自由度を含む：すなわち、Ｘ軸に沿った１つの並進（テーブルに横たわる患者の身体に横方向）、Ｚ軸に沿った１つの並進（垂直方向）及びＹ軸に沿った１つの軌道回転（縦軸）である。この動きは、Ｘ線撮像システムの複雑な軌道を生成するために組み合わされてもよい。もちろん、Ｘ線撮像システムは、複雑な軌道の生成にも関与し得る追加の電動自由度を含み得る。
【００４１】
有利には、コンピュータは、Ｘ線撮像システムの軌道が決定されると、プロセッサは、Ｘ線撮像システムのモーターを制御して、決定された軌道を達成するように、Ｘ線撮像システムに接続される。
【００４２】
請求された方法に属さない予備的ステップでは、放射線不透過性基準点を含むファントムが患者に取り付けられる。
【００４３】
放射線不透過性基準点（radiopaque  fiducials）は、決定された空間的配置を有し、それは、例えば、計測によって、又はファントムの製造プロセスが、基準点の所望の位置が得られることを確実にするのに十分正確かつ再現可能であるという仮定に基づいて知られ得る。
【００４４】
有利には、ファントムの幾何学的形状及び放射線不透過性基準点の配列は、撮像される関心領域に固有である。
【００４５】
ファントムは、Ｘ線撮像システムによって取得された少なくとも１つの画像上で見えるように患者に取り付けられる。
【００４６】
画像の取得の間、ファントムが関心領域に対して固定された位置に留まることを条件として、様々な取り付け手段を使用することができる。一実施形態では、ファントムは、関心領域の骨に直接取り付けられてもよい。別の実施形態では、ファントムは、関心領域の近くの患者の皮膚に取り付けることができる（例えば、接着剤によって）。一実施形態によれば、ファントムは、外科的ステップを伴わずに、非侵襲的方法によって患者に取り付けられる。
【００４７】
関心領域の３Ｄ体積を再構成するために取得された画像の少なくとも一部に対するファントムの位置に関する少なくとも１つの要件は、システムによって（例えば、その要件は、特定の医学的用途について事前に定義されていてもよい）及び／又はユーザによって課される。この少なくとも１つの要件は、３Ｄ体積の再構成が、再構成の少なくとも１つの軸に従って最適であることを確実にするように選択される。
【００４８】
例えば、この要件は、以下の基準に基づいてもよい：ファントムの実質的な部分（すなわち、基準点の相当な数）は、２Ｄ  Ｘ線画像の相当な部分、好ましくは全ての２Ｄ  Ｘ線画像上で可視である。実際、２Ｄ  線画像上では基準点が多く見えるほど、３Ｄ体積の再構成の質は良くなる。特に、基準点の数及び基準点が見える２Ｄ  Ｘ線画像の数の最小閾値は５０％で、妥当な閾値は８０％で、最適値は１００％であると考えられる。
【００４９】
別の例において、この要件は、以下の基準に基づいてもよい：ファントムは、２Ｄ  Ｘ線画像の少なくとも一部分の側面に対して接線（tangent）である。
【００５０】
もちろん、本発明の範囲から逸脱することなく、他の基準を使用することができる。
【００５１】
この要件は、ファントムと関心領域との間の推定距離によって表すことができる。例えば、患者が腹臥位になり、ファントムが患者の皮膚の上に置かれる脊椎手術への適用において、一般に、ファントムと脊椎との間の距離（画像化する関心領域）は、約１０ｃｍであると仮定される。
【００５２】
この要件はまた、関心領域及びユーザに関連する情報をもたらす取得ビューに関する事前知識（a  priori  knowledge）に基づいてもよい。例えば、脊椎（spine）の場合、ユーザは一般に椎骨（vertebra）の垂直な範囲に焦点を合わせる。このような場合、側面画像は正面画像よりもより興味深い。別の例では、細長い骨の場合、ユーザは骨の長手方向の範囲に焦点を合わせることができる。このような場合、正面画像は側面画像よりもより興味深い場合がある。
【００５３】
一実施形態によれば、要件は、本方法の実行に先立って決定され、プロセッサによって読み取り可能なコンピュータのメモリに記憶されるか、又は本方法を実行する観点からプロセッサによってロードされる。例えば、要件は、ファントムと関心領域との間の標準距離であってもよい。
【００５４】
別の実施形態によれば、要件は、ユーザによって対話的に入力される。この目的のために、コンピュータは、プロセッサに接続され、ユーザが特定の要件を入力することができるユーザインターフェースを表示するように構成されたディスプレイを含むことができる。例えば、要件は、患者のサイズ及び／又は体重に依存し得、ユーザは、従って、サイズ及び／又は体重に適合した要件を入力し得る。例えば、肥満に苦しむ患者の場合、ファントムと椎骨との間の距離は、１０ｃｍの代わりに約１２ｃｍであり得る。
【００５５】
第１のステップ１０１では、患者の単一の第１の画像が取得される。この画像は、ファントムの位置及び第２の画像内のファントムの位置の少なくとも１つの課された要件に基づいて、一組の２Ｄ  Ｘ線画像を取得するように構成された、第１の位置とは異なる、Ｘ線撮像システムの一組の位置を決定するために使用される唯一のものである。
【００５６】
一実施形態によれば、Ｘ線撮像システムは、Ｘ線ビームが垂直に配向され、ファントムを通過するように、第１の画像を取得するために正面の位置（frontal  position）に配置されてもよい。ユーザは、この目的のために現在使用されている位置決めレーザを使用して、この垂直方向を制御することができる。
【００５７】
しかしながら、Ｘ線のこの第１の位置は、限定的ではなく、ユーザは、ファントムが画像上に見えることを確実にすることを条件に、本発明の範囲から逸脱することなく、第１の画像を取得するために、Ｘ線の他の位置を選択することができる。
【００５８】
ステップ１０２において、ファントムの放射線不透過性基準点は、ステップ１０１で取得された画像上で検出される。
【００５９】
図２は、Ｘ線ビームが垂直に配向され、画像上に見えるファントムの放射線不透過性基準点を有する、患者の脊椎のＸ線正面画像を示す。基準点の検出は、当業者に知られているパターン検出アルゴリズムに基づくことができ、従って、本文章では詳細に説明されない。
【００６０】
この非限定的な実施形態では、放射線不透過性基準点は球（sphere：球状の物）である。
【００６１】
一旦、基準点が２Ｄ円Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３等として検出されると、各円の中心は、図３に示すファントムの各球の中心と関連付けられる。図示の実施形態では、ファントム３０は、患者に固定されるように意図された中央部分と、中央部分３０ａの両側に延在する２つの側方翼３０ｂとを含む。放射線不透過性基準点３１は、既知の幾何学的形状を有する中央部分及び側方翼に埋め込まれている。好ましくは、側方翼は、中央部分と一体である。用途によっては、基部及び側方翼は、実質的に平面に延びていてもよく、そうでなければ、側方翼は、中央部分に対して傾斜していてもよい。別の実施形態では、翼は、中央部分の上方に延在してもよい。もちろん、ファントムのこのデザインは限定的ではない。
【００６２】
ステップ１０３において、Ｘ線源１０からパネル検出器２０まで延びる各円Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３等の中心の逆投影に対応する線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３等は、Ｘ線撮像システムの幾何学的較正に基づいて計算される（図４参照）。
【００６３】
ステップ１０４において、ファントム３０は、ステップ１０３で計算されたラインＬ１等に登録される（図５参照）。
【００６４】
ステップ１０５において、少なくとも１つの上述の課された要件が考慮され、課された要件が満たされるように、画像の組を取得するように構成されたＸ線撮像システムの位置の組を決定する。
【００６５】
例えば、図６に示す場合、ファントム３０の現在の位置Ｐ１は、ファントムの最適位置Ｐ２から垂直（Ｚ）方向に所定の距離ｄに位置する。このような場合、プロセッサは、Ｘ線撮像システムのモーターを制御して、距離ｄだけ垂直軸に沿った並進を提供することができる。Ｘ線撮像システムの及びファントムの変位は相対的であり、Ｘ線撮像システム及び／又はファントムを移動して（例えば、患者が横たわっているテーブルを動かすことによって）、第２の位置を得ることができることを意味することに留意されたい。
【００６６】
一実施形態によれば、ステップ１０６において、Ｘ線撮像システムは、次いで、決定された位置の組の各位置に移動される。この移動は、自動的に又は手動で行うことができる。後者の場合、Ｘ線撮像システム及びファントムの所望の相対位置に関する情報が、ユーザに表示されてもよい。例えば、所定の軸に従う距離をユーザに提供して、所望の相対位置に到達するために、患者が横たわっているテーブルを動かし、及び／又はＸ線撮像システムを動かすことができる。
【００６７】
Ｘ線撮像システムの軌道を規定するこの一組の位置のうち、一つの位置（以下、第２の位置と呼ぶ）が、第２の位置が課された要件に効果的に適合しているかどうかをチェックするために使用されてもよい。例えば、第１の位置が正面位置である場合、第２の位置は、横方向のビューであってもよく、またその逆でもある。画像は、この第２の位置においてＸ線撮像システムによって取得されてもよく、ユーザは、例えば、ファントムが画像内の意図された位置にあるか、及び／又は関心領域が全体として画像内にあるかを見てもよい。
【００６８】
例えば、図７は、Ｘ線撮像システムの第１の（正面）位置（左）及びＸ線像においてファントム３０が可視で、Ｘ線ビームに接しているＸ線撮像システムの第２の（横）位置（右）におけるＸ線ビームを概略的に示す。
【００６９】
別の実施形態によれば、図８は、Ｘ線撮像システムの第１の（正面）位置及び関心領域ＲＯＩがビームに完全に含まれるＸ線撮像システムの第２の（横）位置におけるＸ線ビーム（右）を概略的に示す。このような場合、ファントム３０は、Ｘ線画像上に見えなくてもよい。
【００７０】
第２の位置の決定のこのステップは、「センタリング（centering）」ステップとみなすことができ、なぜなら、それは、関心領域の良好な画像を得るためのＸ線撮像システムの適切な位置決めを決定することを可能にするからである。これはまた、計算される軌道の開始点又は最終点とみなすこともできる（ただし、この２番目の位置は、実際には軌道の任意の位置であり得る）。
【００７１】
上述したように、上述したセンタリング方法は、１枚の画像のみを必要とする。従って、関心領域に対してＸ線撮像システムを正確に位置決めするための反復は除去される。さらに、患者は無駄な放射線にさらされることがより少ない。
【００７２】
上述のように、Ｘ線撮像システムの軌道は、課された要件を考慮に入れてＸ線システムの一組の位置の組を組み合わせることによって決定される。従って、軌道は、２つ以上の動きによって決定される位置の組、すなわち、組の少なくともいくつかの位置（複雑な軌道）に対する並進（translations）と回転（rotations）の組み合わせによって構成される。このような複雑な軌道では、患者とパネル検出器との間の距離は変化する。特に、ユーザに最も関係のあるビューについては、パネル検出器は、２Ｄ  Ｘ線画像における関心領域のサイズを最大にするために、患者により近づけることができる。
【００７３】
課される要件は、Ｘ線撮像システムの位置に依存して変化し得る。Ｘ線撮像システムのいくつかの位置に課された要求さえ存在しないかもしれず、従って、これらの位置は、軌道運動によってのみ決定される。例えば、課された要件は、ユーザに最も関係のあるビューに適用され、ユーザにそれほど関係のないビューには適用されない。例えば、依然として脊椎手術アプリケーションを参照すると、正面画像ではなく側面画像に対するファントムの位置に要件を課すことによって、再構成された３Ｄ体積のより大きなサイズを求めることができる。
【００７４】
複雑な軌道の利点は、軌道運動（orbital  movement）からなるアイソセントリック軌道（isocentric  trajectory）と比較して、３Ｄ再構成体積が少なくとも１つの選択された方向に最大化され得ることである。さらに、患者が受ける放射線量は、パネル検出器が患者に近づくほど一層低減される。
【００７５】
ほとんどの例は脊椎手術の場合で示されているが、本発明はこの外科的応用に限定されるものではなく、他の医療分野にも適用可能であることに留意されたい。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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