【手続補正書】
【提出日】平成27年5月20日(2015.5.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ｘ線コンピューター断層撮影システムであって、
異なる向きまで移動すると共に複数の向きでイメージ投影データを含むｘ線データを発生させるガントリー、
発生される投影データのｘ線減衰を引き起こす前記ガントリーへ接続された複数の素子であり、ｘ線源、ｘ線フィルター、シャッター／コリメーター、ｘ線検出器、及び散乱線除去グリッドを含む複数の素子、
発生されたｘ線データを受信すると共に、
受信された前記イメージ投影データを、前記ガントリーの異なる向きでの前記複数の素子の相対的な位置を指し示すものへと分解する
ようにプログラミングされた一つ以上のプロセッサー
を具備する、システム。
【請求項２】
請求項１に記載のシステムにおいて、
前記一つ以上のプロセッサーは、さらに、
被検体イメージ投影データを含むと共に前記複数の向きに対応するｘ線データを受信すると共に、
各々の向きでの前記素子の相対的な位置に基づいて、測定された減衰の対応する補正で、各々の向きでの前記被検体イメージ投影データを補正すると共に、
補正された被検体イメージ投影データを３Ｄイメージの表現へと再構成する
ようにプログラミングされる、
システム。
【請求項３】
請求項１及び２のいずれか一つに記載のシステムにおいて、
前記発生されたｘ線データは、イメージングされた被検体に帰することが可能な減衰の測定値及び前記素子に帰することが可能な減衰の測定値を含み、前記素子に帰することが可能な減衰の測定値は、前記ガントリーの向きと共に変化する、システム。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一つに記載のシステムであって、さらに、
前記素子のいずれかの移動を測定する少なくとも一つのセンサー
を含み、
前記発生されたｘ線データは、測定された前記移動を含む、
システム。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一つに記載のシステムにおいて、
前記プロセッサーは、さらに、
前記素子の相対的な位置に対応する一連の補正オーバーレイを発生させる
ようにプログラミングされ、
前記オーバーレイの整列は、前記素子の相対的な位置における変化と共にシフトする、
システム。
【請求項６】
請求項１から５までのいずれか一つに記載のシステムであって、さらに、
複数のセンサーからの測定値を受信すると共に受信された測定値に基づいて異なるガントリーの向きでの前記素子の相対的な位置を計算する測定ユニット
を含む、システム。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一つに記載のシステムであって、さらに、
各々の素子についてのガントリーの向きによって、
各々の素子についての空気投影イメージ、
各々の素子についてのジオメトリック較正情報、及び
設計、温度、システム摩耗インジケーター、及び時間による各々の素子の相対的な変位
の少なくとも一つを維持する基準ユニット
を含む、システム。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか一つに記載のシステムであって、さらに、
各々のガントリーの向きでの前記素子の分解された位置に従って、測定された減衰の補正を行う補正ユニット
を含む、システム。
【請求項９】
ｘ線コンピューター断層撮影の較正の方法であって、
イメージング領域のまわりの複数のガントリーの向きの各々でイメージ投影データを含むｘ線データを受信すること、
一つ以上のガントリーの向きにおける複数の素子の相対的な位置を導くために受信されたイメージ投影データを分解することであり、前記素子の各々が、前記受信されたイメージ投影データにおいて、前記素子に帰することが可能なｘ線の減衰を引き起こしており、前記複数の素子は、ｘ線源、ｘ線フィルター、シャッター／コリメーター、ｘ線検出器、及び散乱線除去グリッドを含む、分解すること、及び、
前記複数の素子の相対的な位置に基づいて、測定された減衰の補正を発生させること
を具備する、方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法であって、さらに、
異なるガントリーの向きからのイメージ投影データを含む被検体ｘ線データを受信すること、
前記素子の相対的な位置に基づいて、対応する補正で、各々の向きでの前記被検体イメージ投影データを補正すること、
補正された被検体イメージ投影データを３Ｄイメージの表現へと再構成すること
を含む、方法。
【請求項１１】
請求項９及び１０のいずれか一つに記載の方法であって、さらに、
ガントリーの向きによる空気投影基準イメージを発生させるために空気較正スキャンを行うこと、
ガントリーの向きによる少なくともｘ線源及びｘ線検出器の相対的な位置を測定するためにジオメトリック較正スキャンを行うこと、
少なくともｘ線フィルター、ｘ線シャッター／コリメーター、及び散乱線除去グリッドについての素子基準イメージを発生させるために前記空気投影基準イメージを分解すること、
分解された素子基準イメージ及び前記ジオメトリック較正スキャンに基づいて、ガントリーの向きによる前記ｘ線フィルター、前記ｘ線シャッター／コリメーター、前記散乱線除去グリッド、前記ｘ線源、及び前記ｘ線検出器の相対的な位置を決定すること、
前記ｘ線フィルター、前記ｘ線シャッター／コリメーター、前記散乱線除去グリッド、前記ｘ線源、及び前記ｘ線検出器の分解された相対的な位置に基づいた測定された減衰の補正で前記被検体イメージ投影データを補正すること、並びに、
補正された被検体イメージ投影データを３Ｄのイメージへと再構成すること
を含む、方法。
【請求項１２】
請求項９から１１までのいずれか一つに記載の方法において、
分解することは、
前記空気較正スキャン及びジオメトリック較正スキャンに基づいて、各々のガントリーの向きについて、基準位置に対する各々の素子の距離及び向きを計算すること
を含む、方法。
【請求項１３】
請求項９から１２までのいずれか一つに記載の方法において、
分解することは、さらに、少なくとも一つのセンサーの測定値に基づいて少なくとも一つの素子の相対的な位置を調節すること
を含む、方法。
【請求項１４】
請求項９から１３までのいずれか一つに記載の方法において、
減衰の測定値についての補正を発生させることは、
前記素子の分解された相対的な位置に基づいて各々の素子についての前記イメージ投影データに対する強度の調節を構築すること
を含む、方法。
【請求項１５】
請求項９から１４までのいずれか一つに記載の方法において、
減衰の測定値についての補正を発生させることは、
各々の素子についての補正オーバーレイを構築すること、
各々のガントリーの向きについての補正を形成するために前記素子の相対的な位置に従って前記オーバーレイをシフトさせること
を含む、方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【発明の名称】Ｘ線ＣＴイメージャの動き層分解較正
【技術分野】
【０００１】
後に続くものは、一般に、ｘ線コンピューター断層撮影に関係する。それは、スキャナーの較正及びイメージのアーチファクトの補償と併せて特定の用途を見出すと共に、特にそれを参照して記載されることになる。しかしながら、それが、また他の使用法のシナリオにおける用途を見出すと共に前述の用途に必ずしも限定されるものではないことは、理解されることになる。
【背景技術】
【０００２】
円錐ビームコンピューター断層撮影（cone-beam  computed  tomography）（ＣＢＣＴ）、３Ｄ回転の血管造影（3D  rotational  angiography）（３ＤＲＡ）、ｘ線ＣＴ（x-ray  CT）（ＸＣＴ）、介入性のｘ線、Ｃアーム、及び同様のもののようなＸ線コンピューター断層撮影システムは、ｘ線を放出すると共に、イメージを再構成する為に被検体を通過した後の放出ｘ線を検出する。空気較正又は回転のゲイン較正投影イメージは、典型的には、被検体無しに複数のガントリーの位置の各々で収集されると共に、対応する位置についての均一性の補正のために記憶される。各々のガントリーの位置について記憶された均一性補正データは、イメージの再構成に使用される。空気較正は、被検体によってではなくスキャナーの素子及び他の源によって引き起こされたｘ線の減衰及び強度の変化を決定する。各々のガントリーの角度での理論的な理想的なイメージングシステムの空気投影イメージは、均一なブランクイメージである。実際には、空気投影イメージは、ビーム経路における減衰する構造、ｘ線源による不均一な照明、不均一な検出器の感度、及び同様のものからの不均一性を含む。患者が、イメージングされるとき、これらの不均一性は、患者の吸収プロフィールに重ねられる。不均一性は、補正された患者の投影イメージを生じさせるために同じガントリーの角度での空気投影イメージで各々のガントリーの角度での患者の投影イメージを正規化することによって補償される。患者のまわりの複数のガントリーの角度からの補正された投影イメージは、３Ｄイメージへと再構成されることができる。
【０００３】
ＣＴシステムが、Ｃアームシステム及びより単純なより少ない剛性のガントリーのようなより多くの開放型システムと共に発展すると、一つの収集（アクイジション）内におけるもの及び異なる収集の間におけるものの両方における不均一性（及びそれぞれの空気投影イメージ）における変化は、観察されることができる。変化は、必ずしも再現可能なものであるとは限らない。開放型システムにおける空気投影イメージのいくつかの変化は、相互に対して相対的に移動する素子に帰することが可能なものである。例えば、一つのアームに位置させられた素子は、別のアームにおける素子とは異なるように移動することができる。一端にある源は、他端にある検出器とは異なるように移動することができる。システムの摩耗、アームの移動、偶発的な衝撃、熱膨張／収縮、及び他の環境の因子で、個々の素子は、同じアームにおけるものでさえ、相互に対して相対的に移動することができる。例えば、たとえ散乱線除去グリッドが、検出器に固定されるとしても、検出器におけるチルトは、グリッドのラメラによって誘発された陰の変化を引き起こす。位置における異なる変化は、各々の移動と共に起こることができるが、それは、被検体をイメージングするときの補償されていないイメージのアーチファクト及び不正確に再構成された吸収係数に至ることができる。スキャナーの素子による減衰及び強度の変化を補正する空気較正は、空気較正を発生させるときの時間から患者をイメージングするときの時間まで妥当なままではないものであることがある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
後に続くものは、上に参照した論点及び他のものを扱う断層撮影のイメージの較正の新しい及び改善されたシステム及び方法を開示する。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
一つの態様によれば、ｘ線コンピューター断層撮影システムは、ガントリー、複数の素子、及び一つの又はより多くのプロセッサーを含む。ガントリーは、異なる向きまで移動すると共に、複数の向きでイメージ投影データを含むｘ線データを発生させる。複数の素子は、ガントリーに接続すると共に、発生される投影データのｘ線減衰を引き起こす。一つの又はより多くのプロセッサーは、発生されたｘ線データを受信すると共に、受信されたイメージ投影データを、ガントリーの異なる向きでの複数の素子の相対的な位置を指し示すものへと分解するようにプログラミングされる。
【０００６】
別の態様によれば、ｘ線コンピューター断層撮影の較正の方法は、イメージング領域のまわりの複数のガントリーの向きの各々でのイメージ投影データを含むｘ線データを受信することを含む。受信されたイメージ投影データは、一つの又はより多くのガントリーの向きでの複数の素子の相対的な位置を導くために分解されるが、素子の各々が、受信されたイメージ投影データにおいて、その素子に帰することが可能なｘ線減衰を引き起こしている。複数の素子の相対的な位置に基づいて、測定された減衰の補正が発生される。
【０００７】
別の態様によれば、ｘ線コンピューター断層撮影システムは、回転可能なガントリー、メモリー、分解ユニット、及び補正ユニットを含む。回転可能なガントリーは、ｘ線源、ｘ線フィルター、シャッター／コリメーター、ｘ線検出器、及び、散乱線除去グリッドを含む素子を担持すると共に、ガントリーは、異なる向きまで移動する。メモリーは、素子の各々に帰することが可能な減衰の寄与を記憶する。分解ユニットは、異なる向きでの空気スキャン投影イメージを、素子の各々の相対的な位置へと分解する。補正ユニットは、素子の各々の相対的な位置に基づいて投影イメージデータに対する減衰の補正を調節する。
【発明の効果】
【０００８】
一つの利点は、アーチファクトの低減である。
【０００９】
別の利点は、イメージングのセッションの間に動的に調節する動的なアーチファクトの補償に存する。
【００１０】
別の利点は、スキャナーの素子の移動によるアーチファクトを補正するためのポストプロセッシングテクニックに存する。
【００１１】
別の利点は、より正確に再構成された吸収係数に存する。
【００１２】
別の利点は、既存のシステム及び手順への組み込みに存する。
【００１３】
別の利点は、既存の及び新しいより開放型のＣＴガントリーの設計に適合することにおける柔軟性に存する。
【００１４】
いっそうさらなる利点は、後に続く詳細な記述を読むと共に理解する際に当業者に認められることになる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
発明は、様々な構成要素及び構成要素の配置において、並びに、様々なステップ及びステップの配置において、形をなすことがある。図面は、好適な実施形態を図示する目的のものであるのみであると共に、発明を限定するものとして解されることがないものである。
【図１】図１は、概略的に、例示的な先行技術のＸ線イメージングシステムの素子を図示する。
【図２】図２は、図１のシステムの一つのガントリーの位置での例示的な空気較正投影イメージを示す。
【図３】図３は、Ｃアームイメージングの実施形態を描く。
【図４】図４は、概略的に、一つの実施形態において、個々のシステムの構成要素によって引き起こされた減衰及び不均一性を含有する多数の層における分解の後のイメージングデータを図示する。
【図５】図５は、概略的に、システム及び分解されたシステムの素子の動きの実施形態を図示する。
【図６】図６は、システムの実施形態を使用するための一つの方法のフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１を参照して、典型的なフラットパネルｘ線コンピューター断層撮影システムは、源２、フィルター４、シャッター／コリメーター６、検出器８、及び散乱線除去グリッド１０を含む。ｘ線管の陽極のような源２は、ｘ線を放出する。ｘ線フィルター４は、ｘ線をフィルタリングするビームシェーパー又はろ過ユニットを含む。シャッター／コリメーター６は、被検体を通過すると共に検出器に当たるｘ線のビームの範囲を定義する。源２、フィルター４、及びシャッター／コリメーター６は、典型的には、一つのアームに又はシステムのアームの一端に位置させられる。しかしながら、リング及び同様のもののような、他の外形は、また企図される。被検体１２を通過した後に、ｘ線は、散乱線除去グリッド１０を通過すると共にｘ線検出器８によって検出される。検出器８及び散乱線除去グリッド１０は、典型的には、別のアーム又はシステムのアームの他端のようなものに、源２、フィルター４、及びシャッター／コリメーター６の反対に、位置させられる。コリメーターは、典型的には、ｘ線に対する患者の被爆を制限するために検出器の断面に又は関心のある解剖学的な領域にｘ線ビームの断面を制限する。ｘ線検出器８は、視野内の被検体を通過したｘ線を検出する。検出器８は、典型的には、各々ピクセルに対応するエリアにおいてｘ線を検出する検出器素子のアレイを含む。典型的には検出器の表面に対して垂直な、ラメラ又はプレートの組み立て品のような散乱線除去グリッド１０は、イメージにおける散乱の影響を制限する。
【００１７】
図２を参照して、典型的な空気較正スキャンの一つのガントリーの位置における投影イメージは、示される。空気較正スキャンは、各々の検出器素子又はピクセルで、源２から受けたｘ線の強度を測定する。空気較正投影イメージは、多数のガントリー方向について発生させられる。図２の投影イメージは、フィルター４が最も薄いものであると共にｘ線が最も強烈なものである右の黒っぽくされたエリアを示す。左の明るいエリアは、ｘ線が最も低い強さのところであるフィルター４の最も厚い部分を指し示す。見分けることが困難なこととはいえ、空気較正イメージは、散乱線除去グリッドのラメラがｘ線を妨げると共に検出器に陰を落とす一連の均等に間隔を開けられた薄い白色のラインを有する。この空気投影イメージは、図１のようなオフセンター検出器を表すものである。対称的な検出器を備えたシステムからの空気投影イメージは、強烈なエリアを中心として両端で明るいエリアを示すと思われる。
【００１８】
図３を参照して、システム１４のＣアームの実施形態は、示される。システムは、この例では“Ｃ”字状のアーム１６を含む、ガントリー１５を含む。システムは、Ｃアーム１６の両端に配された素子１８を含む。システムの素子１８は、一方の端部に配された源２、フィルター４、シャッター／コリメーター６、並びに、反対の端部に配された検出器８及び散乱線除去グリッド１０を含む。Ｃアームは、ピボット２２を有する水平アーム２０に付けられる。（可視のものではない）駆動装置は、Ｃアームの両端間のイメージングエリアのまわりに典型的には３６０°だけ源及び検出器の組み立て品を動かすためにピボットの軸のまわりの軌跡２４に沿ってＣアーム１６を回転させる。イメージングされる患者の領域は、イメージングエリア内で患者テーブル又は支持物に支持される。Ｃアーム１６は、約１８０°の投影の方向にわたって選択的に被検体をイメージングするために軌跡２６に沿ってＣアームを動かすための（可視のものではない）駆動装置を持つ水平アームのスライド２５に取り付けられる。較正情報は、一つの又はより多くの較正の収集を処理することによって得られる。較正情報は、断層撮影の断面イメージの作成におけるもののような被検体のスキャンの間に収集されたイメージを補正するために使用される。
【００１９】
システム素子１８は、イメージングエリアを通過するｘ線を発生させると共に検出する。検出器によって検出されたｘ線は、ガントリーにおける回路構成を介して接続された分解ユニット２８へ通信される。分解ユニット２８は、一つの又はより多くのプロセッサーによって具体化されることができる。空気較正スキャンの間に、ｘ線のデータは、システム素子によって受信されると共に分解ユニットへ送信される。分解ユニットは、異なるガントリー方向についての素子の各々の相対的な位置へと、選択した投影イメージを分解するために、空気スキャン収集及び自由選択でジオメトリック（幾何学的）ファントム収集からの処理の結果を使用する。相対的な位置は、設計情報から得られたそれらの目標の位置と対比して変形又はミスアライメントの無いシステムにおける理想的な位置に基づいたものである。基準ユニット２９は、基準イメージ並びに設計情報、システム維持情報、及び同様のもののような他のデータを記憶すると共に維持する。システムは、表示デバイス３０及び少なくとも一つの入力デバイス３２を含む。ヘルスケアの従業者は、入力デバイス３２を通じてシステムの動作を制御することができる。表示デバイス３０は、イメージ、メニュー、パネル、及びユーザー制御を表示すると共に、ＬＣＤディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ、プラズマディスプレイ、投射ディスプレイ、タッチスクリーンディスプレイ、及び同様のものの一つの又はより多くのものを含む。表示デバイス及び入力デバイスは、デスクトップコンピューター、ラップトップ、タブレット、モバイルコンピューティングデバイス、スマートフォン、及び同様のもののようなコンピューターの一部として動作することができる。入力デバイスは、キーボード、マウス、マイクロホン、及び同様のものであることができる。システムは、メモリー、ディスク、ネットワーク接続ストレージ、及び同様のもののような記憶デバイス３４を含むことができる。
【００２０】
投影イメージを含む基準スキャンは、基準ユニット又はメモリー２９によって記憶されると共に維持される。被検体のスキャンの間に、ｘ線投影データは、システム素子によって受信されると共に補正ユニットへ送信される。一つの又はより多くのセンサー３６は、動作温度、ひずみの測定値、ガントリーの位置の測定値、システムの摩耗の測定値、及び同様のもののようなｘ線投影データを備えたデータを提供する。自由選択で、そのようなセンサーは、位置の測定値を決定すると共に更新するためのｘ線投影データの分析によって実施されることができる。測定ユニット３７は、測定データを受信すると共に測定されたデータに基づいて素子の各々の相対的な位置を決定する。システムの履歴又はシステムのタイプに基づいた期待された機械的なドリフト、工学技術的な仕様、製造業者に基づいた基準スキャン、及び同様のもののような、他のデータは、基準ユニット２９からのｘ線投影データと共に含まれることができる。補正ユニット３８は、システムの素子の各々について各々の位置についての補正を発生させる。補正ユニットは、記憶デバイス３４に発生させられた補正を記憶するか又は実時間において若しくは遡及的にそれらを計算することができる。各々のガントリー方向及び各々の素子についての補正は、各々の素子又は典型的には検出器のピクセルで表現された素子の部分についてのオーバーレイ又はベクトルの並進、強度の調節、及び同様のものを含むことができる。組み合わせられた補正は、均一性の補正を形成する。再構成ユニット３９は、分解ユニット２８からの及び補正ユニット３８によって補正された投影データ、センサーのデータ、及び同様のものを含む、受信されたｘ線のデータを使用することでイメージを再構成する。均一性の補正は、補正ユニットによって全体的な又は相対的な調節として発生させられることができる。イメージの再構成の間に、再構成ユニット３９は、補正ユニット３８からの異なるガントリー方向についての各々の素子の組み合わせられた補正に基づいた均一性の補正を使用する。
【００２１】
様々なユニットは、分解ユニットの電子的なプロセッサー若しくは電子的な処理デバイスのような、電子的なデータ処理デバイスによって、若しくは、ネットワークによってシステムと動作可能なように接続されたネットワークに基づいたサーバーのコンピューターによって、又は、その他いろいろなもので、適切に具体化される。その上、開示された較正のテクニックは、開示された較正のテクニックを行うための電子的なデータ処理デバイスによって読み取り可能な及び電子的なデータ処理デバイスによって実行可能な命令（例．ソフトウェア）を記憶する非一過性の記憶媒体として適切に実施される。
【００２２】
図４は、概略的に、システムの素子の動きを分解するために使用されるイメージ投影データの一つの実施形態を図示する。図２に示されたもののような収集された空気スキャン較正投影イメージは、フィルター空気スキャン投影イメージ３８、シャッター空気スキャン投影イメージ４０、及び散乱線除去グリッド空気スキャン投影イメージ４２のような各々の素子についての較正投影イメージへと分解される。分解は、それら空間的なスケール又は繰り返された空間的なパターンのような、システムの構成要素の知られた性質を考慮に入れることで、知られたイメージプロセッシングテクニックの使用をなす。あるいは、システムの構成要素の別個の空気スキャン投影イメージは、初期の製造する工程の部分として作り出されることができる。そして、別個の較正イメージは、各々の患者等の前で、例．毎日、空気スキャン投影イメージの分解から更新されることができる。
例のイメージにおいてフィルタースキャン投影イメージ４０は、フィルター４の不均一な本性を示す。図示されたフィルターは、非対称的なものであり、右側でより大きい強度を示し、これが左へ向かって次第に減ると共に左下へ向かって最も強く減っている。例のシャッタースキャン投影イメージ４２は、中心で最も大きい強度を示す。通常の目には必ずしも容易に見ることが可能なものではないとはいえ、シャッター、及び、有るとすればコリメーター、のエッジにおける不整合は、イメージに現わされる。散乱線除去グリッド空気スキャン投影イメージ４４は、ラメラ又はグリッドが検出器に陰を落とす均一に間隔を開けられたラインを示す。検出器に対するラメラのシフト又はラメラに対するｘ線源のシフトは、ラインをシフトさせる。その上、シフトが、ｘ線源とラメラのミスアライメントを引き起こすとすれば、ラインは、より幅広いものになると共に、散乱線除去グリッドを通り抜ける放射線の全体のスループットは、検出器にわたって不均一に低減される。分解において、各々の素子は、それの現行の位置についてのセンサーの情報を使用することで分離される又は分解される。例えば、このセンサーが、イメージの分析を使用することで実施されるときには、そのとき、最小自乗誤差の最小化は、初期の空気スキャン較正投影イメージの個々のピクセルの値及び／又は散乱線除去グリッドの知られた幾何学構成及び異なるガントリーの位置でのその後の空気スキャンに基づいてラメラの相対的な配置又は向きを決定するために使用されることができる。多層分解は、例えば、空気スキャン較正投影イメージにおけるライン及び陰に基づいて、散乱線除去グリッドの検出された位置を測定する。類似の分解は、フィルター及びシャッター／コリメーターについて行われる。
【００２３】
図５は、概略的にシステム及び分解されたシステムの素子の動きの実施形態を図示する。ジオメトリックファントム４４は、例．スキャナーのアイソセンターに対して相対的な、源２及び検出器８の素子のような、いくつかの素子１８の位置を較正するために使用される。ジオメトリックファントムからの情報は、さらに各々の素子の相対的な位置を洗練する又は補正するために使用されることができる。例えば、散乱線除去グリッドは、検出器へ堅く付けられるが、しかしグリッドは、源の焦点のスポットに相対的なそれの場所を変化させることができる。別の例において、フィルター又はビームシェーパーは、知られた自由度及び位置決め精度の機構を用いて管又は源のハウジングへ付けられる。中心に対する各々の素子の動きは、空気スキャン較正投影イメージ、ジオメトリック較正投影イメージ、被検体のイメージング、センサー、等のようなデータから決定されることができる。例えば、被検体のイメージングから、個々の素子の位置を捕捉するイメージ特徴を測定することができる。散乱線除去グリッドのラメラ、ビームシェーパーのプロフィール、又はコリメーターのエッジに帰すべきもののような、アーチファクトの効果は、イメージから取り除かれることができる。
【００２４】
分解は、理想的な中心からの逸脱又はオフセットとしてのｙ軸並びに位置のセンサー、ジオメトリックファントム、及び同様のもののような多様な源から決定されたガントリーの回転の角度を表すｘ軸を用いて、各々の素子について図表的に示されることができる。
【００２５】
再度図４を参照して、患者をイメージングする前に又は規則的なサービスインターバルにおいて、空気較正スキャン及びジオメトリック較正スキャンは、履行される。空気及びジオメトリック投影イメージは、最初にジオメトリック較正スキャンを行い、そして、ｘ線システムからジオメトリック較正ファントムを取り除いた後に空気較正スキャンを行うことで、各々の角度のステップで発生させられる。各々の角度のステップ又は角度のステップの部分集合での空気投影イメージは、メモリー３４に記憶される。あるいは、各々のシステム素子の理想的な空気投影イメージは、システムの知識及びイメージシミュレーションの方法を使用することで発生させられる。ジオメトリック較正情報、即ち、各々の要求されたガントリーの位置についてのアイソセンタ―に対するｘ線源及び検出器の位置は、ジオメトリック較正スキャンから導かれると共に同様にして記憶される。各々の角度のステップについて、一つの又はより多くのシステム素子を表す一つの又はより多くの基準イメージは、理想的な空気投影イメージ、メモリー３４に記憶された空気投影イメージの部分集合、又は、この角度のステップで収集された空気投影イメージより選択される。
【００２６】
分解ユニット２８は、較正データを発生させる。分解ユニット２８は、各々のシステム素子についての空気投影イメージと、各々の角度のステップで収集された空気投影イメージを最良に表すこれらの空気投影イメージの幾何学変換と、の組み合わせを決定するためにイメージプロセッシングの分析方法を使用する。空気投影イメージ及び幾何学変換の決定された組み合わせは、較正データを発生させるために使用される。較正データは、各々の角度のステップについての幾何学変換と一緒に図４に示されたような各々のシステム素子についての一つの又はより多くの空気較正投影イメージの集合として記憶されることができる。幾何学変換及びガントリーの回転の経過にわたるそれらの変化の決定されたパラメーターは、図５におけるグラフによって表される。被検体の収集からの投影データを補正するために、補正ユニット３８は、各々のシステム素子及びガントリーの位置について空気投影イメージを選択すると共に、較正の間に分解ユニット２８によって決定された幾何学変換を実行すると共に、これらの補正イメージを用いて被検体の投影イメージの均一性の補正を行う。
【００２７】
幾何学変換のパラメーターは、較正の間に得られると共に、外部のセンサー又は被検体のイメージングそれ自体から得られたデータを使用することで被検体のイメージングの間に更新されることができる。較正における幾何学変換のパラメーターと被検体の収集における幾何学変換のパラメーターとの間における差異は、他の測定値を使用することで決定されることができる。素子の位置は、基準の測定値と、基準のイメージ及び各々のガントリーの向きでのイメージの間における差異との関数である。例えば、アームの動作温度の上昇は、素子の相対的な動きにおける差異を引き起こす膨張を引き起こすことがある。側方のトラックにおけるシステムの摩耗は、各々のアームにおける素子の重量に依存して素子の相対的な位置を変化させることがある。システムの摩耗は、基準のイメージと各々の向きでのイメージとの間における差異において考慮されることができる、又は、センサーからの測定されたシステムの摩耗、動作の時間表、及び同様のものを含むことができる。各々の向きでの基準イメージに対する位置の調節は、メモリーに記憶されることができる。補正ユニット３８又はプロセッサーは、分解ユニット２８からのシフト又は位置の変化の情報を受信すると共に、各々の素子に帰する減衰の補正、例．、現行の測定値に基づいた調節を備えたイメージの逆、を組み合わせる。補正ユニットは、それに応じて基準の均一性の補正を調節すると共にメモリーにそれを記憶する。
【００２８】
患者がスキャンされるとき、投影イメージは、一つの又はより多くのガントリーの向きで発生させられる。ガントリーの向きに対応する空気スキャン補正は、基準ユニットによってメモリーから検索される、又は、測定ユニットからの現行の情報を使用することで補正ユニットによって再計算される。補正は、患者のスキャンの投影イメージからシステムの構成要素の相対的なシフトを決定すること及びより正確な補正イメージを発生させるためにそれらのシフトを使用することによって改善されることができる。補正の改善は、システムの構成要素の知られた幾何学特性を考慮に入れる知られたイメージプロセッシングの方法を使用する。
【００２９】
均一性補正投影イメージは、表示ユニット３０に表示される又は画像保管通信システム（Picture  Archiving  and  Communication  System）（ＰＡＣＳ）、放射線医学情報システム、及び同様のもののようなメモリー若しくはデータストレージに記憶されることができる。再構成ユニット又はプロセッサー３９は、スライスイメージ、２Ｄイメージ、３Ｄイメージ、ディジタルの再構成された放射線写真、及び同様のもののような一つの又はより多くのイメージへと投影イメージを再構成する。
【００３０】
図６において、システムの実施形態は、フローチャートに描かれる。ステップ６０において、ｘ線較正データは、受信される。ｘ線較正データは、空気スキャン較正投影イメージ及び分解ユニットによって受信されたジオメトリックスキャン較正投影イメージを含むことができる。ｘ線較正データは、測定ユニットによって受信された、ひずみゲージ、温度センサー、位置のセンサー、及び同様のもののような一つの又はより多くのセンサーからのデータを含むことができる。ｘ線較正データは、基準ユニットによって記憶された及び維持された、システムの摩耗の効果、温度の効果、ガントリーの向き、期待された機械的なドリフト、システムの仕様、及び製造のスキャンを含むことができる。
【００３１】
ｘ線較正データは、各々の素子に特有の射影イメージを発生させる多層分解を使用することでステップ６２において分解される。例えば、図２の空気スキャン投影イメージは、各々の素子に特有の図４の投影イメージを発生させるために分解されることができる。各々の素子の投影イメージは、基準投影イメージとして又は既存の基準投影イメージに対する更新として記憶されることができる。
【００３２】
ステップ６４において、分解からの各々の素子についての投影イメージは、各々の素子の基準の位置を決定するために他のｘ線較正データと組み合わせられる。各々の素子についての基準の位置は、図５のようなグラフとして表されることができる。決定された基準の位置は、ガントリーの動きの範囲における各々の位置についての並進及び回転を含むことができる。ガントリーの角度での各々の素子の位置における変化は、記憶デバイスに記憶されることができる。
【００３３】
ステップ６６において、被検体のｘ線データは、受信される。被検体のｘ線データは、分解ユニットによって受信された被検体を備えたイメージ投影データを含む。被検体のｘ線データは、測定ユニットによって受信された、ひずみゲージ、温度センサー、位置のセンサー、及び同様のもののような一つの又はより多くのセンサーからのデータを含むことができる。
【００３４】
被検体のｘ線イメージ投影データは、較正ｘ線データの分解に類似のステップ６８における多層分解を使用することで分解される。分解は、各々の素子に特有の投影イメージを発生させる。システムは、分解投影イメージ、被検体のｘ線データ、及び、各々の素子の基準の位置のような、基準ユニットからの基準の情報を使用して、各々の素子の現実の位置を決定する。例えば、被検体又はそれに隣接するイメージの領域のｘ線データは、基準ユニットからの先行する基準スキャン及び測定ユニットからの現行の測定値に基づいて、又は、イメージプロセッシングの方法に基づいて、個々の素子による効果へと分解されることができる。例としてラメラの陰を使用することで、ラインは、見積もられたラメラの陰のパターン及び現実のパターンの間における相対的な差異を算出するために使用されることができる。同じ比較を各々の素子について行うことで、複数の素子についての一組の変化を生成することができる。
【００３５】
各々の素子の現実の位置は、ステップ７２において基準の位置を更新するために使用される又はシステムの性能におけるさらなる分析へ記録されることができる。測定値によって調節された基準のスキャンの比較は、被検体を含む現行の投影イメージの投影の分解に基づいて、さらに調節されることができる。
【００３６】
均一性の補正は、各々の素子の現実の位置又は基準の位置からステップ７４において発生させられる。補正は、例えば、被検体のｘ線データと共に、又は測定ユニットからの測定値で調節された基準ユニットからの基準の相対的な位置の検索と共に、前記一組の変化を動的に使用してなど、イメージングの工程の間に動的に更新されることができる。補正は、強度の調節又は均一性の補正の値を含むことができる。一つの実施形態において、補正は、ボリュームの場所についての各々の素子による強度における相対的な調節を含む各々の素子についてのオーバーレイを使用することで構築される。
【００３７】
ステップ７６において、被検体を備えた単数又は複数の投影イメージの再構成は、発生させられた補正で変更された被検体のｘ線データを使用することで行われる。補正は、測定値における不均一性の効果を補正することによって、被検体の単数又は複数の投影イメージを再構成するために使用される減衰を補正する。再構成は、３Ｄボリュームイメージへと２Ｄ投影イメージのようなイメージを再構成する。３Ｄボリュームイメージから導かれたスライスイメージ、表面レンダリングイメージ、及び同様のものは、表示デバイスに表示される及び／又はデータストレージ又はメモリーに記憶されることができる。
【００３８】
決定ステップは、較正スキャンが、各々の患者の前で、毎日、毎週、毎月等のような、周期的に行われるようにステップの動作を反映する。各々の被検体をスキャンする前に較正スキャンを行うとしても、単数又は複数の被検体を備えた一つの又はより多くのスキャンは、較正スキャンの間に起こることができる。
【００３９】
ここに与えられた特定の実例となる実施形態と関連して、ある一定の構造的な及び／又は機能的な特徴が、定義された素子及び／又は構成要素に組み込まれるものとして記載されることは、認識されることである。しかしながら、これらの特徴が、同じ又は類似の利益のために、適当な場合に他の素子及び／又は較正要素にもまた同様に組み込まれることがあることは、企図される。例示的な実施形態の異なる態様が、望まれた用途に適した他の代わりの実施形態を達成するために適当なものとして選択的に用いられることがあると共に、他の代わりの実施形態が、それによって、そこに組み込まれた態様のそれぞれの利点を実現することは、また認識されることである。
【００４０】
ここに記載された特定の素子及び／又は構成要素が、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、又はそれらの組み合わせを介して適切に実施されたそれらの機能性を有することがあることは、また認識されることである。加えて、一緒に組み込まれたようなここに記載されたある一定の素子が、適切な状況下で、独立型の素子であるか、又はさもなければ分割されることがあることは、認識されることである。類似して、一つの特定の素子によって実行されるものとして記載された複数の特定の機能は、個々の機能を実行するために独立に作動する複数の違った素子によって実行されることがある。又は、ある一定の個々の機能は、共同で作動する複数の違った素子によって分けられると共に実行されることがある。あるいは、互いに違ったものとしてここに別なふうに記載された及び／又は示されたいくつかの素子又は構成要素は、適当な場合に物理的に又は機能的に組み合わせられることがある。
【００４１】
手短に言えば、本明細書は、好適な実施形態を参照して述べられてきたものである。明らかに、他のものへの変更及び変形は、本明細書を読むと共に理解する際に生ずることになる。発明が全てのそのような変更及び変形を、それらが添付されたクレーム又はそれの均等物の範囲内に入る限り、含むものとして解されることは意図される。換言すると、この上に開示された及び他の特徴及び機能の様々なもの、又はそれらの代わりものが、望ましくは、多数の他の異なるシステム又は用途へと組み合わせられることがあることは、及び、後に続くクレームによって包含されることが類似して意図される、それらにおける様々な目下予見されない又は予期されない代わりのもの、変更、変形、又は改良が、その後、当業者によってなされることがあることもまた、認識されることになる。
【００４２】
クレーム：
クレームされるものは、以下のものである。  
１．  ｘ線コンピューター断層撮影システム（１４）であって、
異なる向きまで移動すると共に複数の向きでイメージ投影データを含むｘ線データを発生させるガントリー（１５）、
発生される投影データのｘ線減衰を引き起こす前記ガントリーへ接続された複数の素子（１８）、
発生されたｘ線データを受信する（６０）と共に、
受信された前記イメージ投影データを、前記ガントリーの異なる向きでの前記複数の素子の相対的な位置を指し示すものへと分解する（６２）
ようにプログラミングされた一つの又はより多くのプロセッサー（２８）
を具備する、システム。  
２．  クレーム１に従ったシステム（１４）において、
前記複数の素子は、
ｘ線源（２）、
ｘ線フィルター（４）、
シャッター／コリメーター（６）、
ｘ線検出器（８）、及び、
散乱線除去グリッド（１０）
を含む、システム。  
３．  クレーム１及び２のいずれか一つに従ったシステム（１４）において、
前記一つの又はより多くのプロセッサーは、さらに、
被検体イメージ投影データを含むと共に前記複数の向きに対応するｘ線データを受信する（６０）と共に、
各々の向きでの前記素子の相対的な位置に基づいて、測定された減衰の対応する補正で、各々の向きでの前記被検体イメージ投影データを補正する（６４）と共に、
補正された被検体イメージ投影データを３Ｄイメージの表現へと再構成する（６６）
ようにプログラミングされる、
システム。  
４．  クレーム１−３のいずれか一つに従ったシステム（１４）において、
前記発生されたｘ線データは、イメージングされた被検体に帰することが可能な減衰の測定値及び前記素子に帰することが可能な減衰の測定値を含むと共に、前記素子に帰することが可能な減衰の測定値は、前記ガントリーの向きと共に変化する、システム。  
５．  クレーム１−４のいずれか一つに従ったシステム（１４）であって、さらに、
前記素子のいずれかの移動を測定する少なくとも一つのセンサー（３６）
を含むと共に、
前記発生されたｘ線データは、測定された前記移動を含む、
システム。  
６．  クレーム５に従ったシステム（１４）において、
前記移動は、前記被検体投影データのイメージ分析によって測定される、システム。  
７．  クレーム１−６のいずれか一つに従ったシステム（１４）において、
前記プロセッサーは、さらに、
前記素子の相対的な位置に対応する一連の補正オーバーレイを発生させる
ようにプログラミングされると共に、
前記オーバーレイの整列は、前記素子の相対的な位置における変化と共にシフトする、
システム。  
８．  クレーム１−７のいずれか一つに従ったシステム（１４）であって、さらに、
複数のセンサーからの測定値を受信すると共に受信された測定値に基づいて異なるガントリーの向きでの前記素子の相対的な位置を計算する測定ユニット（１７）
を含む、システム。  
９．  クレーム１−８のいずれか一つに従ったシステム（１４）であって、さらに、
各々の素子についてのガントリーの向きによって、
各々の素子についての空気投影イメージ、
各々の素子についてのジオメトリック較正情報、及び
設計、温度、システム摩耗インジケーター、及び時間による各々の素子の相対的な変位
の少なくとも一つを維持する基準ユニット（３９）
を含む、システム。  
１０．  クレーム１−９のいずれか一つに従ったシステム（１４）であって、さらに、
各々のガントリーの向きでの前記素子の分解された位置に従って、測定された減衰の補正を行う補正ユニット（３８）
を含む、システム。  
１１．  ｘ線コンピューター断層撮影の較正の方法であって、
イメージング領域のまわりの複数のガントリーの向きの各々でイメージ投影データを含むｘ線データを受信する（６０）こと、
一つの又はより多くのガントリーの向きにおける複数の素子の相対的な位置を導くために受信されたイメージ投影データを分解する（６２）ことであり、前記素子の各々が、前記受信されたイメージ投影データにおいて、前記素子に帰することが可能なｘ線減衰を引き起こしている、分解すること、及び、
前記複数の素子の相対的な位置に基づいて、測定された減衰の補正を発生させる（７４）こと
を具備する、方法。  
１２．  クレーム１１に従った方法であって、さらに、
異なるガントリーの向きからのイメージ投影データを含む被検体ｘ線データを受信する（６６）こと、
前記素子の相対的な位置に基づいて、対応する補正で、各々の向きでの前記被検体イメージ投影データを補正する（７４）こと、
補正された被検体イメージ投影データを３Ｄイメージの表現へと再構成する（７６）こと
を含む、方法。  
１３．  クレーム１１及び１２のいずれか一つに従った方法であって、さらに、
ガントリーの向きによる空気投影基準イメージを発生させるために空気較正スキャンを行う（４０，４２，４４）こと、
ガントリーの向きによる少なくともｘ線源及びｘ線検出器の相対的な位置を測定するためにジオメトリック較正スキャンを行うこと、
少なくともｘ線フィルター、ｘ線シャッター／コリメーター、及び散乱線除去グリッドについての素子基準イメージを発生させるために前記空気投影基準イメージを分解する（６２）こと、
分解された素子基準イメージ及び前記ジオメトリック較正スキャンに基づいてガントリーの向きによる前記ｘ線フィルター、前記ｘ線シャッター／コリメーター、前記散乱線除去グリッド、前記ｘ線源、及び前記ｘ線検出器の相対的な位置を決定する（６４）こと、
前記ｘ線フィルター、前記ｘ線シャッター／コリメーター、前記散乱線除去グリッド、前記ｘ線源、及び前記ｘ線検出器の分解された相対的な位置に基づいた測定された減衰の補正で前記被検体イメージ投影データを補正する（７４）こと、並びに、
補正された被検体イメージ投影データを３Ｄのイメージへと再構成する（７６）こと
を含む、方法。  
１４．  クレーム１１−１３のいずれか一つに従った方法において、
分解することは、
前記空気較正スキャン及びジオメトリック較正スキャンに基づいて、各々のガントリー（１５）の向きについて、基準位置に対する各々の素子（１８）の距離及び向きを計算すること
を含む、方法。  
１５．  クレーム１１−１４のいずれか一つに従った方法において、
分解することは、さらに、少なくとも一つのセンサー（３６）の測定値に基づいて少なくとも一つの素子（１８）の相対的な位置を調節すること
を含む、方法。  
１６．  クレーム１１−１５のいずれか一つに従った方法において、
減衰の測定値についての補正を発生させることは、
前記素子の分解された相対的な位置に基づいて各々の素子についての前記イメージ投影データに対する強度の調節を構築すること
を含む、方法。  
１７．  クレーム１１−１６のいずれか一つに従った方法において、
減衰の測定値についての補正を発生させることは、
各々の素子についての補正オーバーレイを構築すること、
各々のガントリーの向きについての補正を形成するために前記素子の相対的な位置に従って前記オーバーレイをシフトさせること
を含む、方法。  
１８．  クレーム１１−１７のいずれか一つに従った方法を実行するように一つ以上の電子データプロセッシングデバイスを制御するソフトウェアを担持する非一過性のコンピューター読み取り可能な記憶媒体。  
１９．  クレーム１１−１７のいずれか一つに従った方法を実行するように構成された電子データプロセッシングデバイス。  
２０．  ｘ線コンピューター断層撮影システム（１４）であって、
ｘ線源（２）、ｘ線フィルター（４）、シャッター／コリメーター（６）、ｘ線検出器（８）、及び散乱線除去グリッド（１０）を含む素子を担持する回転可能なガントリー（１５）であり、異なる向きに可動なガントリー、
空気スキャン投影イメージに対する前記素子の各々に帰することが可能な寄与を記憶するメモリー（３４）、
異なる向きでの前記空気スキャン投影イメージを前記素子の各々の相対的な位置へと分解する分解ユニット（２８）、
前記素子の各々の相対的な位置に基づいて投影イメージデータに対する補正を調節する補正ユニット（３８）
を具備する、システム。