(57)【要約】ＣＴイメージャ中のＸ線源からのＸ線に対して感応的な信号を発生するＣＴイメージャ中に含まれるＸ線検出器の感度についての値を調整する方法は、Ｘ線源と検出器との間の空間に空気のみが存在する場合に、患者を撮像するようＣＴイメージャによって行われるスキャン手順中に得られるビューについて、Ｘ線源からＣＴイメージャ中のＸ線検出器に入射するＸ線に対して感応的なＣＴイメージャ中のＸ線検出器によって発生される信号を取得し、感度の値を調整するよう信号を用いる。
2005503884.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＴイメージャ中のＸ線源からのＸ線に対して感応的な信号を発生するＣＴイメージャ中に含まれるＸ線検出器の感度についての値を調整する方法であって、
前記Ｘ線源と前記検出器との間の空間に空気のみが存在する場合に、患者を撮像するよう前記ＣＴイメージャによって行われるスキャン手順中に得られるビューについて、前記Ｘ線源から前記ＣＴイメージャ中のＸ線検出器に入射するＸ線に対して感応的な前記ＣＴイメージャ中のＸ線検出器によって発生される信号を取得し、
前記感度の値を調整するよう前記信号を用いる、方法。
【請求項２】
スキャン手順中は通常は得られない更なるビューについて、前記Ｘ線源の間の空間中に空気のみが存在する場合に、前記Ｘ線検出器からの信号を取得するようスキャン手順を変更し、前記感度の値を調整するよう前記更なるビューで取得された前記信号を用いる、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記感度の値の調整は、前記Ｘ線検出器の微分感度の値を調整することを含み、Ｘ線検出器の微分感度は、前記検出器の感度と全てのＸ線検出器についての平均感度との間の差である、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
前記微分感度の値の調整は、
各Ｘ線検出器についての感度を前記信号から決定し、
前記Ｘ線検出器についての平均感度を前記決定された感度から決定し、
前記決定された平均感度と前記信号から決定された前記Ｘ線検出器の感度との間の差に等しい各Ｘ線検出器についての差分感度を決定し、
前記微分感度の値を前記差分感度の値で置き換えることを含む、請求項３記載の方法。
【請求項５】
前記微分感度の置き換えは、
前記Ｘ線検出器についての前記差分感度と前記微分感度の間の差が、所定の有意性検定に関して決定されるように統計的に有意であるかどうかを判定し、
前記差が統計的に有意である場合にのみ前記微分感度を前記差分感度で置き換えることを含む、請求項４記載の方法。
【請求項６】
前記スキャン手順は、前記スキャン手順の特性を決定する前記ＣＴイメージャについての動作パラメータの第１の設定について行われ、前記動作パラメータの第２の異なる設定について前記ＣＴイメージャの動作についての感度の値を調整するよう前記信号を用いることを含む、請求項１乃至５のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項７】
ＣＴイメージャ中のＸ線源からのＸ線に対して感応的な信号を発生するＣＴイメージャ中に含まれるＸ線検出器の感度についての値を調整する方法であって、
前記ＣＴイメージャ中の各Ｘ線検出器についての感度を複数の異なる温度で測定し、
前記ＣＴイメージャによる患者のスキャンが行われるときの周囲温度を決定し、
前記周囲温度と前記複数の温度のうちの少なくとも２つの温度での前記Ｘ線検出器についての測定された感度とを用いて前記周囲温度におけるＸ線検出器の感度についての値を決定し、
前記Ｘ線検出器の感度の値を前記周囲温度感度の値で置き換える、方法。
【請求項８】
周囲温度の決定は、
前記検出器が前記Ｘ線源から患者の体による影で覆われていないとき、患者の体のスキャン中に前記ＣＴイメージャ中の少なくとも１つのＸ線検出器から信号を取得し、
前記取得された信号を用いて前記少なくとも１つのＸ線検出器についての感度を決定し、
前記信号から決定された感度と前記複数の温度のうちの２つの温度での測定された感度とを用いて前記少なくとも１つのＸ線検出器の夫々の動作温度についての値を決定し、
前記Ｘ線検出器の動作温度から周囲温度を決定することを含む、請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記少なくとも１つのＸ線検出器の動作温度についての値の決定は、前記値の補間を含む、請求項８記載の方法。
【請求項１０】
前記少なくとも１つのＸ線検出器は複数のＸ線検出器を含む、請求項８又は９記載の方法。
【請求項１１】
前記周囲温度の値の決定は、前記周囲温度を動作温度の平均に等しくなるよう決定することを含む、請求項１０記載の方法。
【請求項１２】
前記平均の決定は、どの動作温度が所定の有意性検定に応じて統計的に有意であるかを決定し、前記平均が統計的に有意であると決定された動作温度の平均に等しくなるよう決定することを含む、請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
前記周囲温度は、その周囲温度感度が決定されたＸ線検出器によって発生される信号を用いては決定されない、請求項８乃至１２のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項１４】
前記周囲温度での前記Ｘ線検出器の感度についての値の決定は、前記少なくとも１つの検出器についての動作温度を補間することを含む、請求項７乃至１３のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項１５】
前記Ｘ線検出器の感度についての値の置き換えは、
前記Ｘ線検出器の感度と前記Ｘ線検出器の前記周囲温度感度の間の差が所定の有意性検定に関して決定されるように統計的に有意であるかどうかを判定し、
前記差が統計的に有意である場合にのみ前記感度の値を前記周囲温度感度と置き換えることを含む、請求項７乃至１４のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項１６】
前記ＣＴイメージャ中のＸ線検出器の感度は、前記Ｘ線検出器の利得を前記Ｘ線源によって与えられるＸ線の強度を測定する前記イメージャ中の基準検出器の利得で割った比の対数に等しいと定義される、請求項１乃至１５のうちいずれか一項記載の方法。
【請求項１７】
請求項１乃至１６のうちいずれか一項記載のＣＴイメージャ中に含まれるＸ線検出器の感度についての値を調整するようプログラムされたプロセッサを含むＣＴイメージャ。
【請求項１８】
Ｘ線源と前記Ｘ線源からのＸ線に対して感応的な信号を発生するＸ線検出器とを有する患者撮像用のＣＴイメージャであって、
各検出器の感度についての値を格納し、前記感度値は前記患者の画像を与えるよう前記検出器からの信号を処理するのに用いられる、メモリと、
前記患者のスキャン手順中、前記検出器は前記Ｘ線源からのＸ線に曝され、前記Ｘ線源と前記検出器との間に空気のみがあるとき前記検出器が曝されているＸ線に対して感応的な信号を発生するよう、前記イメージャを位置決めする制御器と、
前記メモリに格納されている前記検出器の感度値を調整するよう前記Ｘ線源と前記検出器との間に空気のみが存在するとき前記検出器によって発生される信号を処理するプロセッサとを含む、ＣＴイメージャ。
【請求項１９】
前記制御器は、前記スキャン手順を、前記手順中に通常は得られないビューを追加するよう変更し、その追加的なビューについては前記Ｘ線源と前記検出器との間の空間には空気のみが存在し、前記プロセッサによって前記感度の値を調整するのに用いられる信号を発生する、請求項１８記載のＣＴイメージャ。
【請求項２０】
前記プロセッサは、前記Ｘ線検出器の微分感度の値を調整することによって感度の値を調整し、Ｘ線検出器の微分感度は、前記検出器の感度と全てのＸ線検出器に対する平均感度との間の差である、請求項１８又は１９記載のＣＴイメージャ。
【請求項２１】
前記プロセッサが微分感度を調整するアルゴリズムは、
前記Ｘ線検出器の夫々についての感度を前記信号から決定し、
前記Ｘ線検出器についての平均感度を前記決定された感度から決定し、
前記決定された平均感度と前記信号から決定された前記Ｘ線検出器の感度との間の差に等しい各Ｘ線検出器についての差分感度を決定し、
前記微分感度の値を前記差分感度の値で置き換えることを含む、請求項２０記載のＣＴイメージャ。
【請求項２２】
前記微分感度の置き換えは、
前記Ｘ線検出器についての前記差分感度と前記微分感度との間の差が所定の有意性検定に関して決定されるように統計的に有意であるかどうかを判定し、
前記差が統計的に有意である場合にのみ前記微分感度を前記差分感度で置き換えることを含む、請求項２１記載のＣＴイメージャ。
【請求項２３】
前記スキャン手順は、前記スキャン手順の特性を決定する前記ＣＴイメージャについての動作パラメータの第１の設定について行われ、前記プロセッサは、前記動作パラメータの第２の異なる設定について前記ＣＴイメージャの動作についての感度の値を調整するよう前記信号を用いることを含む、請求項１８乃至２２のうちいずれか一項記載のＣＴイメージャ。
【請求項２４】
Ｘ線源とＸ線源からのＸ線に対して感応的な信号を発生するＸ線検出器とを含む患者を撮像するＣＴイメージャであって、
各検出器について、複数の異なる温度のうちの各温度における基準感度についての値と、患者の画像を与えるよう前記検出器からの信号を処理するのに用いられる動作感度とを格納するメモリと、
前記ＣＴイメージャによる患者のスキャンが行われるときの周囲温度を決定する手段と、
前記周囲温度におけるＸ線検出器の感度についての値を決定するのに前記周囲温度と前記複数の温度のうちの少なくとも２つの温度での前記Ｘ線検出器についての測定された感度とを用い、前記動作感度についての格納された値を前記決定された周囲温度感度で置き換えるプロセッサとを有するＣＴイメージャ。
【請求項２５】
前記周囲温度を決定する手段は、
前記検出器が前記Ｘ線源から患者の体による影で覆われていないとき、患者の体のスキャン中に前記ＣＴイメージャ中の少なくとも１つのＸ線検出器から信号を取得し、
前記取得された信号を用いて前記少なくとも１つのＸ線検出器についての感度を決定し、
前記信号から決定された感度と前記複数の温度のうちの２つの温度での測定された感度とを用いて前記少なくとも１つのＸ線検出器の夫々の動作温度についての値を決定し、
前記Ｘ線検出器の動作温度から周囲温度を決定する、
ことを含むアルゴリズムに従って前記周囲温度を決定するプロセッサを含む、請求項２４記載のＣＴイメージャ。
【請求項２６】
前記少なくとも１つのＸ線検出器の動作温度についての値の決定は、前記値の補間を含む、請求項２５記載のＣＴイメージャ。
【請求項２７】
前記少なくとも１つのＸ線検出器は複数のＸ線検出器を含む、請求項２５又は２６記載のＣＴイメージャ。
【請求項２８】
前記周囲温度の値の決定は、前記周囲温度を動作温度の平均に等しくなるよう決定することを含む、請求項２７記載の方法。
【請求項２９】
前記平均の決定は、どの動作温度が所定の有意性検定に応じて統計的に有意であるかを決定し、前記平均が統計的に有意であると決定された動作温度の平均に等しくなるよう決定することを含む、請求項２８記載のＣＴイメージャ。
【請求項３０】
前記周囲温度は、その周囲温度感度が決定されたＸ線検出器によって発生される信号を用いては決定されない、請求項２５乃至２９のうちいずれか一項記載のＣＴイメージャ。
【請求項３１】
前記プロセッサは、前記少なくとも１つの検出器についての動作温度を補間することによって前記周囲温度での前記Ｘ線検出器の感度についての値を決定する、請求項２４乃至３０のうちいずれか一項記載のＣＴイメージャ。
【請求項３２】
前記Ｘ線検出器の感度についての値の置き換えは、
前記Ｘ線検出器の感度と前記Ｘ線検出器の前記周囲温度感度の間の差が所定の有意性検定に関して決定されるように統計的に有意であるかどうかを判定し、
前記差が統計的に有意である場合にのみ前記感度の値を前記周囲温度感度と置き換えることを含む、請求項２４乃至３１のうちいずれか一項記載のＣＴイメージャ。
【請求項３３】
前記ＣＴイメージャ中のＸ線検出器の感度は、前記Ｘ線検出器の利得を前記Ｘ線源によって与えられるＸ線の強度を測定する前記イメージャ中の基準検出器の利得で割った比の対数に等しいと定義される、請求項１８乃至３２のうちいずれか一項記載のＣＴイメージャ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）Ｘ線撮像に係り、特にＣＴ撮像システムにおいてＸ線検出器を較正する方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
患者のＣＴ  Ｘ線撮像法では、患者の体の領域の内部構造及び特徴を撮像するためにＸ線が用いられる。撮像は、Ｘ線を用いて体の領域の複数の連続的な比較的薄い平面状のスライスの内部構造及び特徴を画像化するＣＴ撮像システム（以下「ＣＴイメージャ」と称する）によって行われる。
【０００３】
ＣＴイメージャは、一般的には、平面状の扇（ファン）形のＸ線ビームを与えるＸ線源と、ファンビームと同一平面上にありＸ線源に対向する、近接して間隔をおいたＸ線検出器アレイとを有する。Ｘ線源及び検出器のアレイは、一般的には適当な支持寝台上に横たわっている、イメージャで撮像されている患者が、Ｘ線源と検出器のアレイとの間に位置決めされうるようガントリに取り付けられる。ガントリと寝台は、Ｘ線源及び検出器アレイが患者の体に沿った所望の位置で軸方向上に位置決めされうるよう互いに対して可動である。
【０００４】
ガントリは、固定子と称される静止した構造と、回転子と称され軸方向回りに回転可能であるよう固定子に取り付けられた回転要素とを有する。軸方向回りの回転子の角度的な位置は、Ｘ線源が患者の体の回りで「ビュー角度」と称される所望の角度で位置決めされうるよう、制御可能である。
【０００５】
患者の体の領域中のスライスを画像化するには、Ｘ線源はスライスの軸方向の位置に位置決めされ、Ｘ線源は複数の異なるビュー角度からスライスをＸ線で照射するようスライスの回りで回転される。各ビュー角度で、検出器アレイ中の検出器は、源からのＸ線のうちスライスを通過するＸ線の強度を測定する。検出器アレイ中の特定の検出器によって測定されるＸ線の強度は、Ｘ線源から特定のスライスを通って検出器までの経路に沿ったスライス中の物質によりＸ線が減衰される量の関数である。測定値は、経路長に沿ったスライス内の組織の組成及び密度に関する情報を与える。
【０００６】
例えば、Ｘ線源がビュー角度θに配置されるときの検出器アレイ中の「ｎ番目」の検出器によって感知される強度がＩ（ｎ，θ）で表わされるとき、
Ｉ（ｎ，θ）＝Ｉ0ｅｘｐ（−∫μ（ｌ）ｄｌ）
である。Ｉ（ｎ，θ）を表わす式中、Ｉ0はＸ線源がスライスを照射するＸ線の強度であり、ｌについての積分はＸ線源からｎ番目の検出器への方向上のスライス中の物質を通る経路に亘る積分を表わし、μ（ｌ）は経路上の位置ｌにおける物質中の単位経路長当たりのＸ線についての吸収係数である。（ｎ及びθに対する積分の依存性については、明示的には示されておらず、ｎ及びθに対する経路長ｌの長さ及び方向の依存性を通じて決定される）。Ｘ線源からのＸ線の強度Ｉ0は、通常はＸ線源の近くに配置される「基準検出器」によって監視される。
【０００７】
Ｉ0及びＩ（ｎ，θ）の測定された値から、経路長ｌに沿ってＸ線が減衰される量及び積分∫μ（ｌ）ｄｌ（以下「吸収積分（ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ  ｉｎｔｅｇｒａｌ）」と称する）についての値が決定されうる。従って、ビュー角度θでｎ番目の検出器によって与えられる減衰測定値は、θとＸ線源に対するｎ番目の検出器の既知の位置とによって決定されるスライスを通る特定の経路長に沿った吸収係数の線積分の値を与える。
【０００８】
特定のビュー角度θで検出器アレイ中の全ての検出器によって与えられるスライスに対する一組の減衰測定を、ビューと称する。スライスの全てのビューからの一組の減衰測定を、スライスの「投影」と称する。スライスの投影からのデータによって与えられる吸収積分についての値は、吸収係数μの写像（ｍａｐ）をスライス中の位置の関数として与えるよう、従来技術で知られているアルゴリズムを用いて処理される。患者の体の領域中の複数の連続的なスライスに対する吸収係数の写像は、領域の内部の器官及び特徴を表示及び識別するために用いられる。
【０００９】
いくつかのＣＴイメージャでは、患者の領域を撮像するために、領域は、患者を、イメージャのガントリ内のイメージャのＸ線源と検出器アレイの間の空間を通して領域を「進む（ｓｔｅｐ）」ようｚ方向上にステップ毎に移動させることでスキャンされる。各ステップに続き、Ｘ線源は、領域のスライスの投影を取得するために、３６０度又は（１８０＋Δ）度に亘って回転され、但し、ΔはＸ線源によって与えられるファンビームの角度的な幅である。いくつかのＣＴイメージャでは、Ｘ線源が患者の周りを同時に回転している間に患者の領域がガントリを通して安定して前進され、領域中のスライスの投影が「進行中（ｏｎ  ｔｈｅ  ｆｌｙ）」に取得される、患者の「スパイラルスキャン」が行われる。
【００１０】
上述の説明では、ＣＴイメージャは一回に患者の１つのスライスを撮像することが暗黙に想定されている。しかしながら、現在のＣＴイメージャは、同時に複数のスライスを撮像するマルチスライスイメージャである場合が多い。このような（マルチスライス）イメージャは、複数の略連続的な検出器列を有する検出器アレイを含み、ＣＴイメージャのファンビームは、検出器の全ての列を照射するのに十分に「厚く」される。結果として、任意の所与のビュー角度において、ＣＴイメージャは、その検出器アレイ中の列の数に等しい数のスライスに対するデータを同時に取得する。説明を簡単とするため、一般的には、以下の説明では、ＣＴイメージャは、一列のＸ線検出器を含む検出器アレイを有するシングルスライスイメージャであると想定する。
【００１１】
ＣＴイメージャのＸ線検出器によって発生される信号からの吸収積分についての値の決定は、一般的には、検出器とＸ線源の間になにも配置されていないときに、ＣＴイメージャのＸ線源からのＸ線に対するＣＴイメージャの検出器の感応が測定される較正手順（ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ  ｐｒｏｃｅｄｕｒｅ）を行うことを必要とする。このような較正手順は、「空気較正」と称される。
【００１２】
入射強度Ｉ（ｎ，θ）に対応するｎ番目の検出器によって発生される信号は、
【００１３】
【数１】
2005503884.tif 000003
で表わされ、式中、ｇ（ｎ，θ）は、検出器の比例係数（以下「利得」と称する）であるとする。Ｘ線源によって与えられるＸ線強度Ｉ0に対して感応的なＣＴイメージャの基準検出器によって発生される信号を、
ＲＳＩ0＝ｇrＩ0
但し、ｇrは基準検出器の利得である、によって表わされるとする。（一般的には、基準検出器のｇrはビュー角度とは独立であり、便宜上、このことは本願においても成り立ち、従ってｇrはθとは独立であると書くことができるものとする）。吸収積分は、｛ＳＩ（ｎ，θ）／ＲＳＩ0｝の対数から求められる。特に、
【００１４】
【数２】
2005503884.tif 000004
であり、従って、吸収積分は、
【００１５】
【数３】
2005503884.tif 000005
である。
【００１６】
吸収積分の式から、信号ＳＩ（ｎ，θ）とＲＳＩ0から吸収積分の値を求めるには、利得比ｇ（ｎ，θ）／ｇrの対数が求められねばならないことがわかる。検出器アレイ中の検出器の利得比ｇ（ｎ，θ）／ｇrは空気較正を行うことによって与えられる。空気較正中、Ｘ線源と検出器アレイの間にはなにもないため、
【００１７】
【数４】
2005503884.tif 000006
である。
【００１８】
一般的には、空気較正中、較正データ（即ち、Ｘ線源と検出器アレイの間に空気以外になにもない場合の信号ＳＩ（ｎ，θ）とＲＳＩ0）は、複数の異なるビュー角度θに対して取得される。取得されたデータは、空気較正利得比の対数の複数のビュー角度に亘る平均を各検出器に与えるよう処理される。ｎ番目の検出器に対する空気較正利得比（以下、「利得比係数（ｇａｉｎ  ｒａｔｉｏ  ｆａｃｔｏｒ）」）の対数のビュー角度平均を記号ＡＣ（ｎ）で表わすことが都合がよく、従って、
【００１９】
【数５】
2005503884.tif 000007
となり、上線とそれに続くθは、線の下にある式のビュー角度θについての平均を表わす。各検出器に対して、その利得率係数ＡＣ（ｎ）は、検出器によって与えられる信号ＳＩ（ｎ，θ）からの吸収積分についての値を決定するのに用いられ、従って、
【００２０】
【数６】
2005503884.tif 000008
である。
【００２１】
ＣＴイメージャのＡＣ（ｎ）は、ＣＴイメージャの動作設定を決定するソフトウエア及びハードウエアパラメータの値に依存する。結果として、ＣＴイメージャについての値ＡＣ（ｎ）はしばしば、イメージャの異なった頻繁に使用される動作設定に対するイメージャの空気較正において取得される。例えば、ＡＣ（ｎ）は、特に、ＣＴイメージャのＸ線下の動作電圧と、イメージャが撮像するスライスの厚さを決定するようＸ線源からのＸ線をコリメートするコリメータの設定との関数でありうる。ＣＴイメージャの完全な空気較正は、従って、異なったＸ線電圧とスライス厚設定についての利得比係数についての値を与える。
【００２２】
ＣＴイメージャの空気較正は、数分間乃至３０分間以上の時間期間に亘って行われることを必要としうるものであり、しばしば、ＣＴイメージャが患者を撮像するのに用いられる「撮像作業日」を始める前に一日一回だけ行われる。空気較正は、一日数回程度に頻繁に行われうるのに対して、患者のＣＴ撮像が始まってから空気較正を行うことはイメージャの停止時間を増加させ、患者のスループットを低下させる。
【００２３】
しかしながら、ＣＴイメージャの一日の動作中は、例えば温度変化及び放射線損傷による検出器の感度の変化、並びに、ガントリ回転子に取り付けられた検出器からガントリの固定子へデータを送信する通信リンクの変化の結果、ＣＴイメージャの検出の利得比はしばしば変化する。このような変化は、例えば、画像中のリングアーティファクトを生じさせることにより、ＣＴイメージャによって与えられる画像の質を低下させうる。
【００２４】
ＣＴ撮像動作中に利得比係数に生じうる変化を調整するためのなんらかの手段を与えるべく、しばしば、利得比係数ＡＣ（ｎ）の平均、即ち、
【００２５】
【数７】
2005503884.tif 000009
が決定され、式中、Ｎは検出器アレイ中の検出器の総数である。各利得比係数ＡＣ（ｎ）は、通常は和ＡＣ（ｎ）＝ＡＣ＋ΔＡＣ（ｎ）として表現され、但し、ΔＡＣ（ｎ）（以下「微分利得比係数（ｄｉｆｆｅｒｅｎｔｉａｌ  ｇａｉｎ  ｒａｔｉｏ  ｆａｃｔｏｒ）」）は、利得比係数の平均からの逸脱を示す。ＣＴイメージャを用いた患者の体の領域のＣＴ撮像中、一般的には、領域の取得された各ビューに対して、イメージャの検出器アレイ中の検出器の幾つかは患者の体による影で覆われない。Ｘ線源からのＸ線は、患者の体を通過することなくこれらの影で覆われていない検出器に入射する。入射するＸ線に対して感応的なビュー中の影で覆われていない検出器によって発生される信号は、影で覆われていない検出器の利得比係数についての平均値を決定するのに用いられる。影で覆われていない検出器についての平均利得比係数が平均利得比係数ＡＣから統計的に有意に異なる場合、「影で覆われていない（ｎｏｎ−ｓｈａｄｏｗｅｄ）」平均利得比係数はＡＣ、従って、ビューに対する利得比係数ＡＣ（ｎ）の値を更新するのに用いられる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２６】
ＣＴイメージャのＡＣ（ｎ）についての値は、上述のように、影で覆われていない検出器について決定される平均利得比に対して感応的な平均利得比係数ＡＣを補正することによって補正されうるのに対して、このように行われた補正は、イメージャの微分利得比係数ΔＡＣ（ｎ）の変化については補正しない。結果として、一日の動作中にイメージャによって取得されるＣＴ画像の質は、リングアーティファクト及び他の画像欠陥により低下されうる。
【００２７】
イメージャの「ランタイム」中の、即ちイメージャが患者を撮像するのに用いられているときの、ＣＴイメージャに対する利得比係数ＡＣ（ｎ）を、ランタイム中にイメージャの空気較正を行うことなくイメージャの微分利得比係数を更新することによって更新する方法を提供することが有利である。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
本発明の幾つかの実施例の１つの面は、イメージャの空気較正を行うことなくイメージャの微分利得比係数を更新することにより、イメージャのランタイム中にＣＴイメージャの利得比係数についての値を更新する方法を提供することに関する。
【００２９】
しばしば、患者を撮像するのに行われるスキャン手順中の、ＣＴイメージャでの通常の撮像手順中、手順の一部について、ＣＴイメージャのＸ線源は、Ｘ線源と検出器アレイの間になにも配置されていないときに検出器アレイを照射する。このようなスキャンの部分（以下「ブランク部分」と称する）中に発生された吸収データは、従来の空気較正中に発生されるのと同じ種類のデータを与える。本発明の１つの実施例によれば、データは、イメージャの利得比係数を更新するのに用いられる。従って、更新は、通常は、患者のＣＴ画像を取得するのに行われる患者のＣＴスキャン中に発生されるランタイムデータを用いて達成される。結果として、本発明の１つの実施例によれば、更新は、患者のＣＴ撮像の通常の作業の流れを妨害又は中断せず、また、イメージャの停止時間を増加させることがない。
【００３０】
例えば、患者の領域をＣＴ撮像する前、一般的には、領域を撮像するのに用いられる患者の続くスキャン中のＸ線源及び検出器アレイの位置を計画するデータを発生するために患者の２回のパイロットスキャンが行われる。各パイロットスキャン中、患者がＣＴイメージャのガントリを通して軸方向に移動されるとき、Ｘ線源は一定のビュー角度に配置される。患者の全てがスキャンされることを確実とするため、しばしば、パイロットスキャンは患者の体がＸ線源と検出器アレイの間の空間に入る直前に開始する及び／又は患者の体がＸ線源と検出器アレイの間の空間から完全に出た直後に終了する。結果として、しばしば、パイロットスキャンの終わり又は始まりにおいて、患者と患者が支持されている寝台のいずれもＸ線源と検出器アレイの間のガントリ内の空間には突き出ておらず、検出器は「ブランクビュー」を取得する。結果として、パイロットスキャンの終わり又は始まりにおいて、検出器によって発生される信号は、基準検出器によって与えられる信号に対して正規化されたときは、検出器の利得比の尺度を与える。本発明の実施例によれば、このようにして得られる利得比測定値は、撮像イメージャのＸ線検出器についての利得比係数を更新するのに用いられる。同様に、人の頭部のスキャンの始まり又は終わりにおいて、データは、通常は、Ｘ線源とイメージャの検出器アレイの間の空間に空気以外の何も配置されていない間に複数のブランクビューに対して取得される。検出器アレイ中の検出器によってこれらのビューに対して与えられる信号は、本発明の実施例によれば、イメージャの利得率係数を更新するのに用いられる空気較正タイプのデータを与える。
【００３１】
本発明の幾つかの実施例では、患者を撮像するのに用いられるスキャン手順は、ＣＴイメージャの利得比係数を更新するデータを取得するよう、ブランクビューである余分なビューを含むよう変更される。追加的なブランクビューの数及びタイミングは、患者の撮像の通常の作業の流れの妨害を最小限とするよう決められる。（尚、本発明の実施例によれば、ブランクビューは患者のどの部分もＸ線に曝されていないときに取得されるため、ブランクビューの追加は、スキャン手順中の患者の放射線被曝を増加させることはない）。
【００３２】
一般的に、ランタイム「ブランク」信号は、ＣＴイメージャの特定の動作設定、即ち、ブランク信号の取得の直前又は直後に患者をスキャンするのに用いられる動作設定に対して取得される。本発明の幾つかの実施例では、ブランク信号は、ブランク信号が取得された特定の動作設定についての微分利得比係数ΔＡＣ（ｎ）のみを更新するのに用いられる。平均利得比係数ＡＣは、上述のように影で覆われていない検出器によって発生される信号を用いて特定の動作設定で取得されるビューについて更新される。本発明の幾つかの実施例では、ブランク信号は、平均利得比係数とブランク信号が取得される特定の動作設定についての微分利得比係数のいずれも更新するのに用いられる。
【００３３】
本発明の幾つかの実施例では、特定の動作設定とは異なる動作設定に対応する利得比係数について、ランタイムブランク信号は微分利得比係数のみを更新するのに用いられる。特定の動作設定とは異なる動作設定についての平均利得比係数は、上述のように影で覆われていない検出器によって発生される。
【００３４】
しばしば、ＣＴイメージャのランタイム中の温度の変化は、ランタイム中のＣＴイメージャ中の検出器の利得比係数の変化の主な原因である。本発明の幾つかの実施例は、イメージャのランタイム中に温度変化によって生じた利得比の変化に応じてＣＴイメージャ中の検出器の利得比係数の値を調整する方法を与えることに関する。
【００３５】
本発明の実施例によれば、ＣＴイメージャの空気較正は、比較的低い周囲温度及び比較的高い周囲温度の両方において行われる。低温空気較正及び高温空気較正は、ＣＴイメージャ中の各検出器に対する利得比係数ＡＣ（ｎ）の温度に関する平均変化率（以下「温度導関数」と称する）を決定するのに用いられる。
【００３６】
患者の続くＣＴ撮像中、患者の影で覆われていない検出器によるＸ線源からの入射Ｘ線に応じて発生される信号は、影で覆われていない検出器についての利得比係数を決定するのに用いられる。決定された利得比係数は、検出器に対して確立される低温利得比係数又は高温利得比係数のいずれかに対する影で覆われていない各検出器に対する利得係数の平均差を決定するのに用いられる。差は、温度の変化からのみ生ずると想定され、差と矛盾のない影で覆われていない各検出器に対する動作温度は影で覆われていない検出器の温度導関数を用いて補間によって決定される。決定された動作温度の平均は、ＣＴイメージャが動作する周囲温度（以下「スキャン温度」と称する）の推定値として用いられる。
【００３７】
スキャン温度及び温度導関数は、患者の体を通過したＸ線源からのＸ線を感知する「影で覆われている」検出器に対する利得比係数についての値を補間するのに用いられる。影で覆われているＸ線検出器についての補間された値が検出器についての利得比係数に対する現在の値とは統計的に有意に異なる場合、現在値は補間された値によって置き換えられる。本発明の実施例によれば、スキャン温度に対して感応的な利得比係数の調整は、平均利得比係数とＣＴイメージャ中の検出器の微分利得比係数の両方に対する調整を含む。
【００３８】
本発明の幾つかの実施例では、周囲動作温度の関連範囲内でのＣＴイメージャについての利得比係数の「温度調整」を行うのに用いられる空気較正は、範囲内の２つよりも多い異なる温度で取得される。空気較正は、温度範囲内の複数の異なる温度においてＣＴイメージャの各Ｘ線検出器に対する利得比係数及び温度導関数に対する値を与える。ＣＴイメージャについての所与のスキャン温度についての利得比係数の補間は、温度較正利得比係数とスキャン温度に最も近い複数の温度のうちの１つの温度における温度導関数とを用いて行われる。本発明によれば、利得比係数を調整するために２つよりも多い温度における空気較正からのデータを用いることは、２つの温度における空気較正からのデータを用いて行われる調整の精度よりも調整の精度を改善しうる。また、２回だけの空気較正からのデータを用いて行われる補間で可能な範囲よりも広い温度範囲に亘って正確な補間がおこなわれることを可能とする。
【００３９】
温度変化は、しばしば、Ｘ線検出器の利得比係数の変化の主な原因であるため、温度変化に対するＣＴスキャナの感度を低下させるために、一般的にはかなりの努力と費用が費やされる。本発明の実施例によれば、温度変化に応じて利得比係数の値を調整する信頼性のある正確な方法を与えることは、ＣＴイメージャの温度安定性についての設計公差を緩めることを可能とする。従って、本発明の実施例により利得比係数の温度調整を行うようプログラムされるプロセッサを含むＣＴイメージャの費用は、一般的には、そのようなプロセッサを含まないＣＴイメージャの費用に対して低下される。
【００４０】
尚、本発明の実施例によれば、非線形補間アルゴリズムではない、温度変化に応じて利得比係数を調整するアルゴリズムが可能であり、有利であり得る。例えば、Ｘ線検出器の利得比係数の温度に対する依存性は、２つよりも多い温度における検出器に対する空気較正利得比係数の値に対して発生される、非線形ではないかもしれない最良適合曲線から決定される。
【００４１】
従って、本発明の実施例によれば、ＣＴイメージャ中のＸ線源からのＸ線に対して感応的な信号を発生するＣＴイメージャ中に含まれるＸ線検出器の感度についての値を調整する方法は、Ｘ線源と検出器との間の空間に空気のみが存在する場合に、患者を撮像するようＣＴイメージャによって行われるスキャン手順中に得られるビューについて、Ｘ線源からＣＴイメージャ中のＸ線検出器に入射するＸ線に対して感応的なＣＴイメージャ中のＸ線検出器によって発生される信号を取得し、感度の値を調整するよう信号を用いる。
【００４２】
任意に、方法は、スキャン手順中は通常は得られない更なるビューについて、Ｘ線の間の空間中に空気のみが存在する場合に、Ｘ線検出器からの信号を取得するようスキャン手順を変更し、感度の値を調整するよう更なるビューで取得された信号を用いる。
【００４３】
その代わりに、又は、それに加えて、感度の値の調整は、Ｘ線検出器の微分感度の値を調整することを含み、Ｘ線検出器の微分感度は、検出器の感度と全てのＸ線検出器についての平均感度との間の差である。
【００４４】
任意に、微分感度の値の調整は、各Ｘ線検出器についての感度を信号から決定し、Ｘ線検出器についての平均感度を決定された感度から決定し、決定された平均感度と信号から決定されたＸ線検出器の感度との間の差に等しい各Ｘ線検出器についての差分感度を決定し、微分感度の値を差分感度の値で置き換えることを含む。
【００４５】
任意に、微分感度の置き換えは、Ｘ線検出器についての差分感度と微分感度の間の差が、所定の有意性検定に関して決定されるように統計的に有意であるかどうかを判定し、差が統計的に有意である場合にのみ微分感度を差分感度で置き換えることを含む。
【００４６】
本発明の幾つかの実施例では、スキャン手順は、スキャン手順の特性を決定するＣＴイメージャについての動作パラメータの第１の設定について行われ、動作パラメータの第２の異なる設定についてＣＴイメージャの動作についての感度の値を調整するよう信号を用いることを含む。
【００４７】
更に、本発明の実施例によれば、ＣＴイメージャ中のＸ線源からのＸ線に対して感応的な信号を発生するＣＴイメージャ中に含まれるＸ線検出器の感度についての値を調整する方法であって、ＣＴイメージャ中の各Ｘ線検出器についての感度を複数の異なる温度で測定し、ＣＴイメージャによる患者のスキャンが行われるときの周囲温度を決定し、周囲温度と複数の温度のうちの少なくとも２つの温度でのＸ線検出器についての測定された感度とを用いて周囲温度におけるＸ線検出器の感度についての値を決定し、Ｘ線検出器の感度の値を周囲温度感度の値で置き換える方法が提供される。
【００４８】
任意に、周囲温度の決定は、検出器がＸ線源から患者の体による影で覆われていないとき、患者の体のスキャン中にＣＴイメージャ中の少なくとも１つのＸ線検出器から信号を取得し、取得された信号を用いて少なくとも１つのＸ線検出器についての感度を決定し、信号から決定された感度と複数の温度のうちの２つの温度での測定された感度とを用いて少なくとも１つのＸ線検出器の夫々の動作温度についての値を決定し、Ｘ線検出器の動作温度から周囲温度を決定することを含む。
【００４９】
任意に、少なくとも１つのＸ線検出器の動作温度についての値の決定は、値の補間を含む。
【００５０】
それに加えて、又は、その代わりに、少なくとも１つのＸ線検出器は複数のＸ線検出器を含む。
【００５１】
任意に、周囲温度の値の決定は、周囲温度を動作温度の平均に等しくなるよう決定することを含む。
【００５２】
任意に、平均の決定は、どの動作温度が所定の有意性検定に応じて統計的に有意であるかを決定し、平均が統計的に有意であると決定された動作温度の平均に等しくなるよう決定することを含む。
【００５３】
本発明の幾つかの実施例では、周囲温度は、その周囲温度感度が決定されたＸ線検出器によって発生される信号を用いては決定されない。
【００５４】
本発明の幾つかの実施例では、周囲温度でのＸ線検出器の感度についての値の決定は、少なくとも１つの検出器についての動作温度を補間することを含む。
【００５５】
本発明の幾つかの実施例では、Ｘ線検出器の感度についての値の置き換えは、Ｘ線検出器の感度と検出器の周囲温度感度の間の差が所定の有意性検定に関して決定されるように統計的に有意であるかどうかを判定し、差が統計的に有意である場合にのみ感度の値を周囲温度感度と置き換えることを含む。
【００５６】
本発明の幾つかの実施例では、ＣＴイメージャ中のＸ線検出器の感度は、Ｘ線検出器の利得をＸ線源によって与えられるＸ線の強度を測定するイメージャ中の基準検出器の利得で割った比の対数に等しいと定義される。
【００５７】
更に、上述のいずれかのＣＴイメージャ中に含まれるＸ線検出器の感度についての値を調整するようプログラムされたプロセッサを含むＣＴイメージャが提供される。
【００５８】
更に、本発明の実施例によれば、Ｘ線源とＸ線源からのＸ線に対して感応的な信号を発生するＸ線検出器とを有する患者撮像用のＣＴイメージャであって、各検出器の感度についての値を格納し、感度値は患者の画像を与えるよう検出器からの信号を処理するのに用いられる、メモリと、患者のスキャン手順中、検出器はＸ線源からのＸ線に曝され、Ｘ線源と検出器との間に空気のみがあるとき検出器が曝されているＸ線に対して感応的な信号を発生するよう、イメージャを位置決めする制御器と、メモリに格納されている検出器の感度値を調整するようＸ線源と検出器との間に空気のみが存在するとき検出器によって発生される信号を処理するプロセッサとを含む、ＣＴイメージャが提供される。
【００５９】
任意に、制御器は、スキャン手順を、手順中に通常は得られないビューを追加するよう変更し、その追加的なビューについてはＸ線源と検出器との間の空間には空気のみが存在し、プロセッサによって感度の値を調整するのに用いられる信号を発生する。
【００６０】
加えて、又は、代わりに、プロセッサは、任意に、Ｘ線検出器の微分感度の値を調整することによって感度の値を調整し、Ｘ線検出器の微分感度は、検出器の感度と全てのＸ線検出器に対する平均感度との間の差である。
【００６１】
任意に、プロセッサが微分感度を調整するアルゴリズムは、信号からＸ線検出器の夫々についての感度を決定し、決定された感度からＸ線検出器についての平均感度を決定し、決定された平均感度と信号から決定されたＸ線検出器の感度との間の差に等しい各Ｘ線検出器についての差分感度を決定し、微分感度の値を差分感度の値で置き換えることを含む。
【００６２】
任意に、微分感度の置き換えは、Ｘ線検出器についての差分感度と微分感度との間の差が所定の有意性検定に関して決定されるように統計的に有意であるかどうかを判定し、差が統計的に有意である場合にのみ微分感度を差分感度で置き換えることを含む。
【００６３】
本発明の幾つかの実施例では、スキャン手順は、スキャン手順の特性を決定するＣＴイメージャについての動作パラメータの第１の設定について行われ、プロセッサは、動作パラメータの第２の異なる設定についてＣＴイメージャの動作についての感度の値を調整するよう信号を用いることを含む。
【００６４】
本発明の実施例によれば、更に、Ｘ線源とＸ線源からのＸ線に対して感応的な信号を発生するＸ線検出器とを含む患者を撮像するＣＴイメージャであって、各検出器について、複数の異なる温度のうちの各温度における基準感度についての値と、患者の画像を与えるよう検出器からの信号を処理するのに用いられる動作感度とを格納するメモリと、ＣＴイメージャによる患者のスキャンが行われるときの周囲温度を決定する手段と、周囲温度におけるＸ線検出器の感度についての値を決定するのに周囲温度と複数の温度のうちの少なくとも２つの温度でのＸ線検出器についての測定された感度とを用い、動作感度についての格納された値を決定された周囲温度感度で置き換えるプロセッサとを有するＣＴイメージャが提供される。
【００６５】
任意に、周囲温度を決定する手段は、検出器がＸ線源から患者の体による影で覆われていないとき、患者の体のスキャン中にＣＴイメージャ中の少なくとも１つのＸ線検出器から信号を取得し、取得された信号を用いて少なくとも１つのＸ線検出器についての感度を決定し、信号から決定された感度と複数の温度のうちの２つの温度での測定された感度とを用いて少なくとも１つのＸ線検出器の夫々の動作温度についての値を決定し、Ｘ線検出器の動作温度から周囲温度を決定することを含む本発明によるアルゴリズムに従って周囲温度を決定するプロセッサを含む。
【００６６】
任意に、少なくとも１つのＸ線検出器の動作温度についての値の決定は、値の補間を含む。
【００６７】
加えて、又は、代わりに、少なくとも１つのＸ線検出器は複数のＸ線検出器を含む。
【００６８】
任意に、周囲温度の値の決定は、周囲温度を動作温度の平均に等しくなるよう決定することを含む。
【００６９】
任意に、平均の決定は、どの動作温度が所定の有意性検定に応じて統計的に有意であるかを決定し、平均が統計的に有意であると決定された動作温度の平均に等しくなるよう決定することを含む。
【００７０】
本発明の幾つかの実施例では、周囲温度は、その周囲温度感度が決定されたＸ線検出器によって発生される信号を用いては決定されない。
【００７１】
本発明の幾つかの実施例では、プロセッサは、少なくとも１つの検出器についての動作温度を補間することによって周囲温度でのＸ線検出器の感度についての値を決定する。
【００７２】
本発明の幾つかの実施例では、Ｘ線検出器の感度についての値の置き換えは、Ｘ線検出器の感度とＸ線検出器の周囲温度感度の間の差が所定の有意性検定に関して決定されるように統計的に有意であるかどうかを判定し、差が統計的に有意である場合にのみ感度の値を周囲温度感度と置き換えることを含む。
【００７３】
本発明の幾つかの実施例では、ＣＴイメージャ中のＸ線検出器の感度は、Ｘ線検出器の利得をＸ線源によって与えられるＸ線の強度を測定するイメージャ中の基準検出器の利得で割った比の対数に等しいと定義される。
【発明を実施するための最良の形態】
【００７４】
本発明の実施例の制限的でない例について、添付の図面を参照して以下説明する。図中、２以上の図面に示される同一の構造、要素、又は部分には、一般的に、それらが示される全ての図において同じ参照番号を付す。図示する構成要素及び特徴の寸法は、説明の便宜上及び明瞭性のために選ばれたものであって、かならずしも正しい縮尺で示されるものではない。
【００７５】
図１は、従来技術による、利得比係数を決定するよう空気較正されているＣＴイメージャ２０を概略的に示す図である。
【００７６】
ＣＴイメージャ２０は、破線２７及び２８によって図式的に示されるファンビームを与えるよう制御可能なＸ線源２４と、ファンビーム中のＸ線を感知するようＸ線源の反対側に取り付けられるＸ線検出器３２のアレイ３０とを有する。Ｘ線イメージャ２０は、回転子が軸３６回りを回転するよう回転子３５が取り付けられた固定子３３を有するガントリ３４を有する。Ｘ線源２４及び検出器アレイ３０は、回転子３５が軸３６回りを回転するとＸ線源及び検出器も軸回りを回転するよう回転子３５に固定して取り付けられる。ＣＴイメージャ２０は、例として、シングルスライスイメージャとして示されており、アレイは、従って、アレイ３０中に一列の検出器を有する。しかしながら、本発明は、シングルスライスＣＴイメージャに限られるものではない。本発明の実施例は、シングルスライススキャナだけでなく、アレイ３０が複数列の検出器３２を有するマルチスライスＣＴスキャナとして実施されうる。
【００７７】
Ｘ線源２４の近くに随意に取り付けられる基準検出器３７は、従来技術で知られている方法でＸ線源から基準検出器へ向けられるＸ線を受信し、Ｘ線源によって与えられるＸ線の強度Ｉ0に比例する信号ＲＳＩ0を発生する。患者の体の領域のＣＴ撮像中患者を支持する適切な台座（図示せず）上に取り付けられた寝台３８は、Ｘ線源２４と検出器アレイ３０との間の回転子３５内の空間に侵入しないよう配置される。
【００７８】
便宜上、図１中（並びに、図２乃至図３Ｂにおいて）、水平なｘ軸、垂直なｙ軸、及び軸３６に一致するｚ軸を有する座標系が示される。座標系は、ＣＴイメージャ２０の構成要素及び特徴、並びに、ＣＴイメージャで撮像される患者の特徴の位置を示すために使用される。座標系は、ガントリ３４に対して固定であると想定する。Ｘ線源２４のビュー角度は、座標系のｙ軸に対して測定される。ＣＴイメージャ２０によって撮像されるべき寝台３８上に横たわっている患者の体のスライスは、寝台３８をｚ軸に沿って軸方向に動かすことによってＸ線源２４からのＸ線に曝されるよう配置される。ＣＴイメージャ２０の構成要素及び特徴のうち本願発明の説明に密接な関係のあるもののみが示されている。
【００７９】
空気較正を行い、ＣＴイメージャ２０の検出器３２に対する利得比係数ＡＣ（ｎ）を決定するよう、Ｘ線源２４は所望の強度でＸ線を与えるよう制御され、Ｘ線源と検出器アレイ３２は、複数のビュー角度でのビューを取得するよう任意に３６０°に亘って回転される。曲がった矢印３９は、回転するＸ線源２４と検出器アレイ３０とを概略的に示す。
【００８０】
ビューが取得されるビュー角度をθkで表わし、ｋは空気較正データが取得されるＫ個の異なるビュー角度の夫々を定義する添え字であるとする。すると、ｎ番目の検出器３２についての利得比係数ＡＣ（ｎ）は、
【００８１】
【数８】
2005503884.tif 000010
と書くことができ、式中、ＳＩ（ｎ，θk）は、ビュー角度θkで検出器上に入射するＸ線の強度に対して感応的なｎ番目の検出器によって発生される信号である。
【００８２】
上述のように、従来技術では、ＣＴイメージャ中のＸ線検出器についての利得比係数ＡＣ（ｎ）は、和ＡＣ（ｎ）＝ＡＣ＋ΔＡＣ（ｎ）と表わされることがあり、但し、ＡＣはＣＴイメージャ中の全ての検出器に対する平均利得比係数であり、ΔＡＣ（ｎ）は検出器に対する微分利得比係数である。ＣＴイメージャのランタイム中のＣＴイメージャの利得比係数ＡＣ（ｎ）に対する更新値は、従来技術によれば、上述のように平均利得比係数ＡＣを更新することによって行われる。
【００８３】
一般的には、利得比係数ＡＣ（ｎ）はＣＴイメージャの動作パラメータを定義する異なる動作設定によって異なり、ＣＴイメージャについての利得比係数はしばしばＣＴイメージャの動作設定を定義するパラメータの関数として決定される。例えば、ＣＴイメージャの利得比係数は、Ｘ線源電圧及びスライス厚に依存してもよく、従ってｎ番目の検出器についての利得比係数はＡＣ（ｎ，Ｖ，τ）と書くことができ、但し、ＶはＸ線源電圧を表わし、τはスライス厚を表わす。利得比係数はまた、例えば、Ｘ線源に対するＣＴイメージャの検出器アレイのビュー角度の関数としての整列のシフトの結果として、ビュー角度の異なる範囲に対してかなり異なるものでありうる。この場合、ＣＴイメージャ中の検出器についての利得比係数は、ビュー角度範囲の関数として決定されてもよい。例えば、可能な３６０°の範囲のビュー角度は、９０°の象限へ分割され、各象限に対して利得比係数が決定されてもよい。以下の説明では、イメージャの動作設定及びビュー角度範囲に対するＣＴイメージャの利得比係数の依存性は明示的には示されていない。
【００８４】
図２は、図１に示すＣＴイメージャ２０のランタイム中の利得比係数を更新する方法ＡＣ（ｎ）＝ＡＣ＋ΔＡＣ（ｎ）を示す図である。図２中、ＣＴイメージャ２０は、患者４０の頭部のスパイラルスキャンを完了することが示され、利得比係数ＡＣ（ｎ）はスパイラル頭部スキャンを行うのに用いられる動作設定に対応する。説明の便宜及び明瞭性のため、寝台３８及び患者４０の後ろに位置し従って通常は図２の斜視図では見えない検出器３２を、破線で示す。
【００８５】
スパイラルスキャン中、患者の頭部のビューを取得するよう患者の周りでＸ線源及び検出器アレイが回転している間に寝台３８は患者の頭部をＸ線源２４と検出器アレイ３０の間で回転子３５中の空間を通して動かすようｚ方向に並進される。任意に、患者の頭部は、患者の顎から患者の頭の一番上に向かう方向に動かされる。矢印４１は寝台３８の動きの方向を示し、ねじれた矢印４３はスパイラルスキャン中の患者４０に対するＸ線源２４の動きを示す。
【００８６】
患者の頭部が寝台３８の軸方向の並進によりＸ線源２４と検出器アレイ３０の間の回転子３５中の空間から完全に除去された後、ＣＴイメージャ２０は、一般的にはスキャンの通常部分として、追加的な比較的短い時間期間に亘ってスパイラルスキャンの実行を続ける。追加的な期間中、空気以外のいずれのものもＸ線源２４と検出器３２の間に配置されず、検出器３２はそれらが曝されているＸ線の強度に対して感応的なランタイムブランク信号を発生する。ランタイムブランク信号は、本発明の実施例によれば、ＣＴイメージャ２０の利得比係数ＡＣ（ｎ）の値を更新するのに用いられる。（患者の頭部がもはやＸ線源２４と検出器アレイ３０の間にないときがいつかを判定することは、検出器３２からの出力信号を分析することによって行われうる。例えば、各検出器の出力信号は、ＣＴスキャナの空気較正によって与えられる検出器についての基準信号と比較されうる。各検出器３２からの信号と夫々の基準信号の差が所定の差よりも小さい場合、Ｘ線源２４と検出器アレイ３０の間にはなにもないと判定される）。
【００８７】
本発明の幾つかの実施例では、患者の頭部スキャンは、ブランクスキャンが取得される、患者の頭部が回転子から外に出るまで移動した後の追加的な時間期間を増加させるよう変更される。増加された追加的な「ブランク時間」は、検出器から取得されるブランク信号の数を増加させ、このことは、信号から発生されるデータの統計的有意性を改善させる。ランタイムブランク信号は、θj及びｚjはランタイムブランク信号が発生されるビュー角度と軸方向の位置を夫々示し、１≦ｊ≦Ｊのとき、座標θj及びｚjのＪ個の組の各組に対して各検出器３２について取得されると想定する。ｎ番目の検出器によってθj及びｚjにおいて発生されるランタイムブランク信号を、ＲＴＳＩ（ｎ，θj，ｚj）と表わすとする。本発明の実施例によれば、ランタイム利得比係数「ＲＴＳＩ（ｎ）」はｎ番目の検出器３２に対して決定され、これは、以下の式、
【００８８】
【数９】
2005503884.tif 000011
によって定義される。全てのＮ個の検出器３２についての平均利得比係数「ＲＴＡＣ」、即ち、
【００８９】
【数１０】
2005503884.tif 000012
もまた決定される。各検出器３２に対して、そのランタイム利得比係数ＲＴＡＣ（ｎ）の平均ランタイム利得比係数ＲＴＡＣからの逸脱は、ランタイム微分利得比係数、
ΔＲＴＡＣ（ｎ）＝ＲＴＡＣ（ｎ）−ＲＴＡＣ
を与えるよう決定される。
【００９０】
本発明の実施例によれば、ΔＡＣ（ｎ）に対する現在値とΔＲＴＡＣ（ｎ）についての値の間の差が統計的に有意である場合、ΔＡＣ（ｎ）に対する現在値は、値をΔＲＴＡＣ（ｎ）の値と置き換えることによって更新される。
【００９１】
本発明の幾つかの実施例では、平均利得比係数ＡＣと平均ランタイム利得比係数ＲＴＡＣの間の差が統計的に有意であれば、ＡＣに対する更新値を与えるよう、ＡＣについての現在値はＲＴＡＣの値に応じて調整される。本発明の幾つかの実施例では、ＡＣについての値は、その現在値をＲＴＡＣの値で置き換えることによって更新される。
【００９２】
上記の説明では、ランタイム利得比係数ＲＴＡＣ（ｎ）は、定義されたＣＴイメージャ２０の同じ動作設定に対して利得比係数ＡＣ（ｎ）が取得される。ＡＣ（ｎ）についての値は、ＡＣ（ｎ）が定義された動作設定、即ち、患者４０の頭部を撮像するのに用いられる動作設定、と同じ動作設定について定義されるランタイム利得比係数ＲＴＡＣ（ｎ）に応じて更新される。
【００９３】
本発明の幾つかの実施例では、第１の動作設定に対して決定されるランタイム微分利得比係数は、異なる第２の動作設定に対して定義される微分利得比係数を更新するのに用いられる。このことは、本発明の実施例によれば、ＣＴイメージャによる患者の通常の撮像中、例えば患者の腹部を撮像しているとき、第２の動作設定で行われるスキャンの部分は、第２の動作設定に対するランタイム利得比係数を決定するのには都合よく利用することができないときに任意に行われる。
【００９４】
尚、上記の説明において、ｇrはθに対して独立であると想定したが、本発明はｇrがθに対して独立である場合に限られるものではなく、本発明の方法はｇrがθに依存する場合にも適用可能である。
【００９５】
図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の実施例による、ＣＴイメージャのランタイム動作中の図１に示すＣＴイメージャ２０の動作設定に対する利得比係数を更新する他の方法を示す図である。本発明の実施例によれば、更新は、周囲温度の変化に応じて行われる。
【００９６】
方法は、第１と第２の異なる周囲温度τ1及びτ2、但しτ1＜τ2、について従来の空気較正手順を用いるＣＴイメージャ２０の動作設定に対する空気較正利得比係数を取得することを含む。図３Ａ及び図３Ｂは、温度計５０に示された、各温度τ1及びτ2における利得比係数を取得することを示す。
【００９７】
動作設定の温度τ1及びτ2に対して取得される利得比係数の組を、夫々ＡＣ（ｎ，τ1）、ＡＣ（ｎ，τ2）と表わすとする。本発明の実施例によれば、各検出器３２について、温度τに対するその利得比係数の平均１次導関数
【００９８】
【数１１】
2005503884.tif 000013
は、温度範囲τ1乃至τ2について推定され、［ＡＣ（ｎ，τ2）−ＡＣ（ｎ，τ1）］／［τ2−τ1］に等しいとされる。
【００９９】
動作設定に設定されたＣＴイメージャを用いてＣＴイメージャ２０によって行われる患者４０のスキャン中、患者から得られた各ビューに対して、一般的にはイメージャ中の幾つかの検出器３２は患者の体の影で覆われてはおらず、幾つかの検出器３２は患者の体の影で覆われている。例えば、図３Ｃは、患者の胸部領域中のスライス５２のビューを取得する患者４０のスキャン中のＣＴイメージャ２０を示す。スライス５２の影で覆われてはおらず、従ってスライス５２を通過するＸ線源２４からのＸ線の強度を測定する検出器３２は斜線を付されて示されている。スライス５２を通過しないＸ線源２４からのＸ線の強度を測定する影で覆われていない検出器３２には斜線が付されていない。尚、幾つかの検出器３２は、患者４０のスキャン中に得られるどのビューにおいても影で覆われていないかもしれない。幾つかの検出器３２は、幾つかのビューでは影で覆われており、他のビューでは影で覆われていないかもしれず、幾つかの検出器３２は全てのビューで影で覆われることなる。
【０１００】
各検出器３２によって発生される信号は、患者４０のスキャン中に影で覆われていなければ、検出器に対する利得比の対数の平均を決定するのに用いられ、この平均は検出器についてのランタイム利得比係数ＲＴＡＣ（ｎ）、但しｎは検出器の添え字、を定める。特定の影で覆われていない検出器３２（スキャン中に全く影で覆われていないか、時折、影で覆われるだけであるとにかかわらない）についての平均は、特定の検出器が影で覆われていないスキャン中に取得された全てのビューに亘って任意に得られる。適当な統計的な規準に応じて、統計的に有意でないランタイム利得比係数は廃棄され、統計的に有意なランタイム利得比係数は保持される。ランタイム利得比係数が決定され保持される特定の検出器３２を示す添え字をｎ*で表しわし、夫々の保持された利得比係数をＲＴＡＣ（ｎ*）で表わすとする。ランタイム利得比係数が確立されない検出器３２は、引き続き添え字ｎで示すものとする。
【０１０１】
各ｎ*番目の検出器３２について、周囲動作温度は、検出器の温度導関数を用いて決定される。τa（ｎ*）がｎ*番目の影で覆われていない検出器３２に対して決定される周囲温度を表わすとすると、本発明の実施例によれば、τa（ｎ*）についての値は、補間式、
【０１０２】
【数１２】
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に従って決定される。全てのτa（ｎ*）の平均は、スキャンに対するスキャン温度τaとして定義される。
【０１０３】
本発明の実施例によれば、ランタイム利得比係数ＲＴＡＣ（ｎ）が確立されない各ｎ番目の検出器３２に対して、補間された利得比係数ＡＣ’（ｎ）は、以下の式、
【０１０４】
【数１３】
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に従って決定される。ＡＣ（ｎ）とＡＣ’（ｎ）の間の差が統計的に有意である場合、ＡＣ（ｎ）の値は、ＡＣ（ｎ）の値をＡＣ’（ｎ）の値で置き換えることによって更新される。本発明の実施例によれば、各ｎ*番目の検出器３２に対する利得比係数ＡＣ（ｎ*）は、ＡＣ（ｎ*）の値を、検出器のランタイム利得比係数ＲＴＡＣ*（ｎ*）に対して決定される値と置き換えることによって更新される。
【０１０５】
尚、上記の説明において、周囲動作温度τ1乃至τ2の範囲で各Ｘ線検出器３２に対する単一の平均温度導関数を決定するために２回の空気較正動作が行われる。本発明の幾つかの実施例では、空気較正は、ＣＴイメージャの周囲動作温度の範囲内で２つよりも多くの温度で行われる。空気較正が行われる２つ以上の温度は、温度範囲を少なくとも２つの副領域に分割する。各副範囲に対して、ＣＴイメージャ中の各Ｘ線検出器に対する平均温度導関数が決定される。本発明の実施例によれば、所与のスキャン温度に対するＸ線検出器に対する補間された利得比係数を決定するために、スキャン温度を含む副範囲に対する検出器の温度導関数が用いられる。複数の温度副範囲と、各副範囲に対するＸ線検出器に対して決められる温度係数を用いることにより、利得比係数の「温度」調整の精度を、温度範囲が副範囲へ分割されていない場合に決定される調整の精度に対して改善することができる。
【０１０６】
本願の詳細な説明及び特許請求の範囲では、動詞「からなる」、「含む」、及び「有する」と夫々の活用形は、動詞の目的語が必ずしも動詞の主語の構成要素、成分、要素、又は部部の完全な列挙ではないことを示すために用いられる。
【０１０７】
本発明は、例として与えられ、本発明の範囲を制限することが意図されるものではない実施例の詳細な説明を用いて説明された。説明された実施例は、異なる特徴を含み、これらの全てが本発明の全ての実施例に必要なわけではない。本発明のいくつかの実施例は、いくつかの特徴のみ、又は特徴の可能な組合せのみを用いる。当業者によれば、説明された本発明の実施例、並びに、説明された実施例において述べられた異なる特徴の組合せを含む本発明の実施例の変形が得られるであろう。本発明の範囲は特許請求の範囲によってのみ制限される。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】従来技術による、ＣＴイメージャに対する利得比係数を決定するよう空気較正されているＣＴイメージャを示す図である。
【図２】本発明の実施例による、利得比係数を更新するためにデータを取得するよう動作する図１に示すＣＴを示す図である。
【図３Ａ】本発明の実施例によるＣＴイメージャの環境の周囲温度の変化に対して感応的な図１に示すＣＴイメージャに対する利得比係数の更新を示す図である。
【図３Ｂ】本発明の実施例によるＣＴイメージャの環境の周囲温度の変化に対して感応的な図１に示すＣＴイメージャに対する利得比係数の更新を示す図である。
【図３Ｃ】本発明の実施例によるＣＴイメージャの環境の周囲温度の変化に対して感応的な図１に示すＣＴイメージャに対する利得比係数の更新を示す図である。
【図１】
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【国際公開パンフレット】
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【国際調査報告】
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