(57)【要約】  インターベンショナルＣＴスキャンを被験者に行うとき、Ｘ線源１１２により放射されるＸ線を視準する動的コリメータ１４２を用いることにより放射線量は制限される。このＸ線源１１２及びコリメータ１４２は、被験者にあるＶＯＩ１２２の周りを回転し、狭いコーンビームの視野内に医療器具の先端を維持するために、このＶＯＩ１２２に沿って軸方向に移動する。器具追跡部品１４６は、前記ＶＯＩ１２２に対する前記器具１４４の先の及び現在の位置に関する情報を維持し、その部品が前記ＶＯＩ１２２を通るにつれて前記器具を追跡することを容易にする。ユーザーインタフェース１３６は、前記医療器具１４４を追跡するために、前記器具の先端が置かれる前記ＶＯＩ１２２のサブ領域の画像を、オペレータにより閲覧するための予め生成した診断画像に重畳する。
2011507581.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＣＴを用いたインターベンショナル手順中、医療器具を追跡するためのシステムであり、
静止している被験者支持台上にある関心領域に平行に軸方向に移動する回転ガントリ上のＸ線源、
前記Ｘ線源と前記関心領域との間に位置決められ、前記Ｘ線源と共に移動可能である動的コリメータ、並びに
前記関心領域を通過したＸ線を受信するために、前記Ｘ線源及び前記コリメータの反対側に位置決められるＸ線検出器、
を有するシステムにおいて、
前記Ｘ線源は、Ｘ線のフルビームを放射し、前記動的コリメータは、前記関心領域の診断画像を生成するために広いコーンビームを通過させ、インターベンショナル手順中、サブ領域の画像を生成するために、減少した幅を持つ狭いコーンビームにＸ線の通過を制限するシステム。
【請求項２】
前記コリメータは、
前記Ｘ線源が取り付けられた回転可能なガントリ上にある回転板、及び
前記Ｘ線源
の一方に結合される請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記インターベンショナル手順中、前記医療器具を追跡するために、前記関心領域に沿った前記Ｘ線源及び前記コリメータの移動の手動制御を可能にする手動コリメータをさらに有する請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記手動コリメータは、前記Ｘ線源の軸方向移動の制限に対応する移動制限を持つノブ又はレバーの少なくとも一方である請求項３に記載のシステム。
【請求項５】
前記ガントリは、サドルスキャン及び反復式フライバイ(fly-by)スキャンの少なくとも一方を行うために、ｚ軸に沿って前後に移動させ前記関心領域を走査するように構成される請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
前記システムにより追跡されている前記医療器具の位置を決めるために、ＣＴスキャンのデータを処理する器具追跡部分をさらに有する請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記関心領域の位置を検出するセンサ、並びに
前記コリメータの開口の大きさを、前記関心領域、前記医療器具及び前記Ｘ線源の相対位置の関数として制御するコリメータ制御器
をさらに有する請求項６に記載のシステム。
【請求項８】
前記関心領域により受信される全放射線量を監視し、全放射線量が既定の上限に近づくにつれて、コリメータ制御器に、Ｘ線を遮断する、警告信号を供給する、間欠性Ｘ線透視に切り替える、及びコーンビームを狭める、ことの少なくとも１つを作動させる放射線量モニターをさらに含む請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
前記追跡部品は、前記医療器具の先端がその中に置かれる前記関心領域のサブ領域の画像を生成する請求項６に記載のシステム。
【請求項１０】
前記ユーザーインタフェースは、前記医療器具の先端の画像を前記関心領域の予め生成した診断画像領域に重畳する請求項９に記載のシステム。
【請求項１１】
請求項１に記載のシステムを用いて、インターベンショナルＣＴスキャン中、医療器具を追跡する方法において、
前記ガントリに取り付けられると共に、軸方向及び回転方向に移動可能である前記Ｘ線源からＸ線を放射するステップ、
Ｘ線コーンビームの一部が前記ＶＯＩを通過することを可能にするために、前記コリメータ上のシャッターブレードを開くステップ、並びに
前記医療器具を追跡するために、前記Ｘ線コーンビームの視野内に前記医療器具の先端を維持するように、前記Ｘ線源及び前記コリメータを前記ＶＯＩに平行に軸方向に移動させるステップ、
を有する方法。
【請求項１２】
インターベンショナルＣＴスキャン中、医療器具を追跡する方法において、
ガントリに取り付けられると共に、軸方向及び回転方向に移動可能であるＸ線源からＸ線を放射するステップ、
Ｘ線コーンビームの一部が前記ＶＯＩを通過することを可能にするために、前記コリメータ上のシャッターブレードを開くステップ、並びに
前記医療器具を追跡するために、前記Ｘ線コーンビームの視野内に前記医療器具の先端を維持するように、前記Ｘ線源及び前記コリメータを前記ＶＯＩに平行に軸方向に移動させるステップ
を有する方法。
【請求項１３】
前記医療器具の先端を追跡している間、前記コーンビームを広げる又は狭めるように、前記シャッターブレードを動的に調整するステップをさらに有する請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記ＶＯＩにおける前記医療器具の位置を検証するため、及び前記コーンビームの幅を調節するかどうかを判断するために、取得したＣＴスキャンデータを再構成するステップをさらに有する請求項１３に記載の方法。
【請求項１５】
前記医療器具の先端を含む前記ＶＯＩのサブ領域を再構成及び表示するステップをさらに有する請求項１４に記載の方法。
【請求項１６】
前記コーンビームの視野内に前記医療器具の先端を維持するために、前記インターベンショナルＣＴスキャン中、前記ＶＯＩに沿って軸方向に前記ガントリを手動で移動させるステップをさらに有する請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記コーンビームの視野内に前記医療器具の先端を維持するために、前記インターベンショナルＣＴスキャン中、ＣＴスキャンデータ、ＶＯＩの位置又は医療器具の位置の関数として、前記ＶＯＩに沿って軸方向に前記ガントリを自動的に移動させるステップをさらに有する請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記ＶＯＩへの放射線量を監視するステップ、並びに前記放射線量が既定の上限に近づくとき、警告信号を送るステップ、Ｘ線を遮断するステップ、前記コーンビームの幅を狭めるステップ、及び間欠性Ｘ線透視スキャンモードに切り替えるステップの少なくとも１つをさらに含む請求項１４に記載の方法。
【請求項１９】
広いＸ線コーンビームを用いて前記ＶＯＩの診断画像を生成するステップをさらに含む請求項１２に記載の方法。
【請求項２０】
一連のサブ領域画像を生成するために、狭いＸ線コーンビームを用いて前記ＶＯＩのサブ領域を再構成するステップ、及び
前記診断画像に対する前記医療器具の先端の現在の位置を示すために、前記サブ領域画像を前記診断画像と組み合わせるステップ
をさらに有する請求項１９に記載の方法。
【請求項２１】
サドルスキャン及び反復式フライバイスキャンの少なくとも一方を行っている間、前記サブ領域を撮像するために、前記狭いコーンビームを前後に移動させるステップをさらに有する請求項２０に記載の方法。
【請求項２２】
造影剤が被験者に注入される間欠性Ｘ線透視モードで前記Ｘ線源を移動させるステップをさらに有する請求項２０に記載の方法。
【請求項２３】
前記被験者への放射線量を監視するステップ、並びに
予め選択した放射線限界に近づいている、前記監視される放射線量に応じて、
前記Ｘ線源を間欠性Ｘ線透過モードに切り替えるステップ、
前記コーンビームを狭めるステップ、
警告信号を発するステップ、及び
Ｘ線源を遮断するステップ
の少なくとも１つをさらに含む請求項２０に記載の方法。
【請求項２４】
インターベンショナルＣＴスキャン中、医療器具を追跡している間、放射線量を最小限に抑えるためのシステムにおいて、
被験者を静止位置で支持するための手段、
前記被験者にある関心領域の一部に照射するために、Ｘ線を放射するための手段、
放射したＸ線を狭いコーンビームに視準するための手段、
前記インターベンショナルＣＴスキャン中、Ｘ線を放射するための前記手段及び前記関心領域に沿って及び周りを視準するための前記手段を軸方向及び回転方向に移動させるための手段、
前記関心領域を通過したＸ線を検出するための手段、
前記医療器具が前記ＶＯＩを横断するにつれて、前記狭いコーンビームの視野に前記医療器具の先端を維持するための手段、
前記医療器具の先端がその中に置かれる前記関心領域のサブ領域の再構成画像を医師に示すための前記関心領域の予め生成した診断画像に重畳するための手段、
前記関心領域により受信された放射線量を監視するための手段、並びに
前記監視した放射線量が既定の上限に近づくとき、警告信号を供給する、前記コーンビームを狭める、前記Ｘ線を放射する手段を遮断する、及び間欠性Ｘ線透視スキャンモードに切り替えることの少なくとも１つのための手段
を有するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は一般に撮像システム、特にコンピュータ断層撮影（ＣＴ）を含む撮像システムに関する。しかしながら、説明する技術が他の撮像システム、他の医療撮像事象又は他の画像データ取得技術に応用されることも分かる。
【背景技術】
【０００２】
従来のコーンビームのＣＴシステムは、マルチスライスの検出器を含み、これら検出器は、単一スライスシステムの先代モデルに比べ短い時間で大きな領域／関心領域（ＶＯＩ）を上記システムが走査することを可能にする。このような走査は、器官の全て又は大部分を素早く走査し、例えばヘリカルスキャン又はサドル(saddle)スキャンによる時間分解能を改善させるために活用され得る。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
インターベンショナル手順中、オペレータが患者のテーブルを移動させなければならない従来のＣＴシステムにおいて幾つかの欠点が存在している。例えば、この手順を行っているオペレータは、テーブルを手動で連続して又は徐々にのどちらかで移動させる必要があり、これは、患者及びオペレータの両方にとって厄介であり、気を散らすことになり得る。その上、他の機器が移動する診察台の隣で用いられているとき、安全性が問題となり得る。加えて、この診察台が移動している場合、オペレータは、この診察台の移動を行うために、部屋にいなければならない。
【０００４】
本出願は、新しい及び改善されるＣＴスキャンシステム及び方法を提供し、これらが上述した問題及びその他を克服している。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
１つの態様によれば、ＣＴを用いたインターベンショナル手順中、医療器具を追跡するためのシステムは、静止している被験者支持台上にある関心領域に平行に軸方向に移動する回転ガントリ上のＸ線源、このＸ線源とＶＯＩとの間に位置決められ、このＸ線源と共に移動可能である動的コリメータ、並びにＶＯＩを通過したＸ線を受信するために、Ｘ線源及びコリメータの反対側に位置決められるＸ線検出器を含む。前記Ｘ線源は、Ｘ線のフルビームを放射し、前記動的コリメータは、ＶＯＩの診断画像を生成するために広いコーンビームを通過させ、インターベンショナル手順中、サブ領域の画像を生成するために、減少した幅を持つ狭いコーンビームにＸ線の通過を制限する。
【０００６】
もう１つの態様によれば、インターベンショナルＣＴスキャン中、医療器具を追跡する方法は、
ガントリに取り付けられると共に、軸方向及び回転方向に移動可能であるＸ線源からＸ線を放射するステップ、
Ｘ線コーンビームの一部がＶＯＩを通過することを可能にするためにコリメータ上のシャッターブレードを開くステップ、並びに
医療器具を追跡するために、Ｘ線コーンビームの視野内にこの医療器具の先端を維持するように、Ｘ線源及びコリメータをＶＯＩに平行に軸方向に移動させるステップ
を含む。
【０００７】
もう１つの態様によれば、インターベンショナルＣＴスキャン中、医療器具を追跡している間、放射線量を最小限に抑えるためのシステムは、被験者を静止した位置で支持するための手段、この被験者にあるＶＯＩの一部に照射するために、Ｘ線を放射するための手段、放射したＸ線を狭いコーンビームに視準するための手段、並びにインターベンショナルＣＴスキャン中、Ｘ線を放射するための前記手段及びＶＯＩに沿って及び周りを視準するための前記手段を軸方向及び回転方向に移動させる手段を含む。前記システムはさらに、ＶＯＩを通過したＸ線を検出するための手段、前記医療器具がＶＯＩを横断しながら、前記狭いコーンビームの視野に前記医療器具の先端を維持するための手段、並びに前記医療器具の先端がその中に置かれるＶＯＩのサブ領域の再構成画像を医師に示すための予め生成したＶＯＩの診断画像に重畳するための手段を含む。さらに、前記システムは、ＶＯＩにより受信される放射線量を監視するための手段、並びに監視した前記放射線量が既定の上限に近づくとき、警告信号を供給するステップ、前記コーンビームを狭めるステップ、Ｘ線を放射するための前記手段を閉じるステップ、及び間欠性Ｘ線透視(intermittent fluoroscopic)スキャンモードに切り替えるステップの少なくとも１つのための手段を含む。
【０００８】
１つの利点は、患者へのＸ線線量が最小限に抑えられることである。
【０００９】
もう１つの利点は、オペレータがインターベンショナル手順そのものに集中することができ、被験者支持台を移動させなければならないことで気が散らないように、オペレータの注意散漫を減らすことにある。
【００１０】
もう１つの利点は、患者の快適さの向上にある。
【００１１】
もう１つの利点は、隣接する機器からの干渉を減少させることにある。
【００１２】
もう１つの利点は、インターベンショナル手順を用いてＣＴ画像を自動的に位置合わせすることにある。
【００１３】
もう１つの利点は、ＣＴスキャン中、電力使用量を減少させることにある。
【００１４】
以下の詳細な説明を読み、理解する際、本発明のさらに他の利点が当業者により分かるであろう。
【００１５】
新しいアイデアは、様々な構成要素及び構成要素の配列、並びに様々なステップ及びステップの配列の形式をとってもよい。図面は、単に様々な態様を説明するためだけであり、本発明を制限するとは考えない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】検査領域の周りを回転し、その検査領域に沿って軸方向に移動する回転ガントリ部を備える、例えばインターベンショナルスキャナ等のようなＣＴスキャナを含むＣＴ撮像システムを説明する。
【図２】例えば被験者支持台（図１参照）は静止し、線源（又は線源／検出器の組み合わせ）はＶＯＩを覆うためにｚ軸に平行に軸方向に移動するサドルスキャンに行われるような、Ｘ線源の軸方向の移動に同期した動的コリメータを含むシステムを説明する。
【図３】前記システムを用いたインターベンショナルＣＴスキャンのための動的コリメータのもう１つの実施例であり、この動的コリメータは、Ｘ線源と共に移動し、被験者への放射線量を最小限に抑えるために、前記線源により発生したＸ線を、狭い（例えば数スライスの）コーン又はウェッジビームでＶＯＩを通過させるための減少した開口の大きさを用いているもう１つの実施例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
様々な態様によれば、ここに説明されるシステム及び方法は、カテーテルの先端をＣＴの撮像領域内に保つために医師又はオペレータが患者の診察台を手動で移動させる必要性を軽減するために、ＣＴを用いてカテーテル又は他の医療器具の位置を追跡することに関する。ある実施例において、ＣＴスキャナは、前記患者の診察台が静止しているのに対し、ガントリ上のＸ線源は軸方向及び回転方向に移動する。Ｘ線コーンビームは、数スライスの幅（例えば１−２ｍｍ位）に視準され、前記医療器具を追跡するために必要に応じて移動する一方、患者への放射線量を最小限に抑えている。
【００１８】
図１を参照すると、ＣＴ撮像システム１００は、検査領域１０８の周りを回転すると共に、それに沿って軸方向に移動する回転ガントリ部１０４を備えるＣＴスキャナ１０２、例えばインターベンショナルスキャナ等を含む。ある実施例において、前記システムは、マルチスライス検出器システム１２４、例えば１２８又は２５６スライスのマルチ検出器システムを持つ。インターベンショナル手順は、ロボットの腕により行われる手順等を含んでいる。前記回転ガントリ部１０４は、一般的な円錐形又はくさび形の形状を持つように視準されたコーン又はウェッジＸ線ビームを放射するＸ線源１１２（例えばＸ線管）を支持している。駆動機構１１６は、前記Ｘ線源をｚ軸１２０に沿って長軸方向に移動させる。ある実施例において、Ｘ線源の移動及びそれによる放射線の放射は、造影剤を用いて光学的に強調される検査領域１０８内に置かれた例えば解剖学的構造のような関心領域を走査するように調整される。以下に説明されるように、このような調整は、例えば所望の運動状態中、前記ＶＯＩを走査するため、又は前記ＶＯＩを通る造影剤の流れの跡を追うために用いられる。放射したＸ線は次いで、Ｘ線源１１２から見て検査領域の反対側に位置決められるＸ線検出器１２４で検出される。
【００１９】
スキャナ１０２は、ＣＴ取得段階中は動かない静止する患者支持台１２６を含む一方、前記線源又は線源／検出器は、前記インターベンショナル手順に用いられる医療器具（例えば生検ニードル、カテーテル又は他の器具）の配置と同調して移動する。患者への放射線量を制限するために、前記ビームは、追跡操作には十分である数スライス（例えば凡そ３枚以上）の幅に照射野を縮小する(coned down)。手動オーバーライド（例えばレバー又はノブ）は、器具の追跡が手動操作を必要とする場合にオペレータに提供されることもできる。手動の追跡は、局所的に又はスキャナから離れて行われることができる。
【００２０】
回転ガントリ部１０４は、Ｘ線感受性検出器アレイ１２４を支持し、このアレイは、Ｘ線源１１２の反対側にある回転ガントリ部１０４の辺りに置かれる。この検出器アレイ１２４は、軸方向及び横方向に延在する複数の検出器素子を持つマルチスライス検出器を含む。各検出器素子は、検査領域１０８を横断する、Ｘ線源１１２により放射された放射線を検出し、及びこの検出した放射線を示す、対応する出力信号又は投影データを生成する。第三世代の構成で配されるよりも、他の構成、例えば静止した検出器が検査領域を囲んでいる第四世代の構成もここで考えられる。
【００２１】
診察台又は患者支持台１２６は、例えば検査領域１０８内においてＶＯＩが規定された人間の患者のような被験者を支持する。この支持台１２６は静止している一方、回転ガントリ１０４は、軸１２０に平行に走るトラック１２８に沿って軸方向に移動可能であり、このガントリは、走査する被験者全体又はその一部を取り囲むように、システムのオペレータが前記ＶＯＩを適切に規定することを可能にする。ある実施例において、ＣＴスキャナは、ＶＯＩの診断画像を生成するために、Ｘ線源がｚ軸に平行に軸方向に移動しながら、軸１２０の周りを回転することにより、ＶＯＩの走査を行う。
【００２２】
検出器アレイ１２４により生成した投影データは、データメモリ１３０に記憶され、再構成処理器又は手段１３２により処理される。この処理器１３２は、前記投影データを再構成し、そこから立体画像表現を生成する。この再構成した画像表現（例えば診断画像等）は、ボリューム画像メモリ１３４に記憶され、ユーザーインタフェース１３６を介してユーザに表示される。画像データは、走査した関心領域又はそのサブセットからなる１つ以上の画像を生成するように処理される。
【００２３】
ユーザーインタフェース１３６は、スキャナ１０２とユーザとの対話を容易にする。ユーザーインタフェース１３６により実行されるソフトウェア応用は、ユーザがスキャナ１０２の動作を設定する及び／又は制御することを可能にする。例えば、ユーザはユーザーインタフェース１３６と対話して、走査プロトコルを選択し、走査を開始、一時停止及び終了することができる。ユーザーインタフェース１３６は、画像を見る、データを操作する、データの様々な特徴（ＣＴ値、ノイズ等）を測定する等もユーザに可能にする。
【００２４】
任意の生理学的モニター（図示せず）は、心臓、呼吸器又はＶＯＩの他の動きを監視する。ある実施例において、前記モニターは、心臓の電気活動を監視する心電図（ＥＣＧ）又は他の装置を含む。この情報は、サドルスキャンを心臓の電気活動に同期させるために使用される。任意の注射器（図示せず）等は、例えば造影剤のような薬剤を被験者に注入するのに使用される。
【００２５】
システム１００はさらに、ＣＴ制御器１３８を含み、この制御器は、Ｘ線源１１２及びＸ線検出器１２４の回転及び軸方向の移動を制御する。ＣＴスキャナ及びＣＴ制御器は加えて、Ｘ線源と検査領域１０８との間に位置決められるコリメータ１４２の移動及び開閉を制御するコリメータ制御器１４０にも結合される。例えばカテーテル、生検ニードル等のような医療器具１４４の先端は、コーンビームの視野内に維持され、器具追跡部品１４６により追跡される。この追跡部品は、器具の先端がＶＯＩ中を移動しながら、この器具の先端を追跡するための機械実行可能なアルゴリズムを実施する処理器（又は複数の処理器）を含むことができ、前記器具の先端の移動を監視し、Ｘ線源１１２及び検出器１２４を動かして、この器具の先端の位置を走査することができる適切な位置に狭いコーンビームを維持するように、ＣＴ制御器１３８及びコリメータ制御器１４０と協働することができる。前記追跡部品が器具の先端１４４を位置合わせできない場合、コリメータ部品は、コリメータの開口を広げて、器具の先端が位置特定されるまで走査範囲を増大させることができ、このとき、コーンビームは、患者への放射線量を減少させるために狭められ、追跡が続けられる。
【００２６】
前記狭ビームから検出された放射線データは、器具の先端を含むサブ領域にいる被験者の画像に再構成される。ＣＴ制御器１３８は、先端が置かれるサブ領域及び任意で前記先端が近づいているサブ領域にわたり前記狭ビームを移動させることにより、前記Ｘ線源及び検出器にアキシャルスキャン(axial scan)を行わせることができる。この走査は放射線を分散させ、到達範囲の線量を減少させる。先端が置かれるサブ領域の画像は、再構成処理器により再構成され、ユーザーインタフェース１３６に表示される。前記先端が置かれるサブ領域の複数の画像は、医師又はオペレータが医療器具の先端を追跡することを可能にするために、ＶＯＩの診断画像に徐々に重畳されることができる。
【００２７】
ある実施例において、サブ領域画像は、予め生成したＶＯＩの診断画像に重畳され、医師が先端の移動を追跡することを可能にする。あるいは、半回転毎にサブ領域全体を撮像する等のために、広いコーンビームが利用されることもできる。もう１つの実施例において、ヘリカルスキャンに行われるように、線源を移動させ、スキュー(skew)を補正するためにデータを補間することにより、アキシャルスキャン中に動き補正が行われる。
【００２８】
放射線の線量を減少させるために、Ｘ線源は、Ｘ線透視モードで動作されることができる。Ｘ線源及び検出器が例えば２４０ｒｐｍの速度で回転するとき、１秒当たり６枚の画像が生成される。前記先端がゆっくりと被験者を移動する場合、Ｘ線ビームはゲートをオン／オフにして、さらにゆっくりと（例えば１秒当たり１枚）画像を生成する。サブ領域の画像は、画像メモリ１３４からの高解像度画像と組み合わされる又はその画像に重畳されることができる。ある実施例において、医療器具の先端が単に重畳されているだけである。もう１つの実施例において、前記器具の先端の経路が重畳され、前記新しく生成した先端の画像として更新されるサブ領域が利用可能となる。
【００２９】
ある実施例において、Ｘ線源１１２（又はＸ線源１１２／コリメータ１４２／検出器１２４の組み合わせ）は、外部制御器を用いて、医療器具の先端１４４の検出位置と強調して自動的に、又は管若しくは管／コリメータ／検出器の動きの軸方向移動制限に対応する移動制限を持つ制御レバー又はノブのような手動制御器１４８を用いて手動的にの何れか一方で移動される。患者への線量を制限するために、ビームは３つ以上のスライスに照射野を縮小され、これは、インターベンショナル器具の追跡を可能にするのに十分な広さである。これは、線源又は線源／検出器がその上で移動することができる範囲を増大させ、これは、例えばボリューム画像には（インターベンショナル手順に十分な）３０ｃｍ以上まで、及び前記先端のサブ領域画像には３ｃｍまでを覆う。制御装置は、走査室の内部若しくは制御室の何れか一方又は両方に置かれることができる。自動運転は、オペレータによっていつでも無効(override)にされることができる。インターベンショナルのロボットの腕が用いられる場合、この腕の制御及び線源若しくは線源／検出器の動きは組み合わされることができる。診察台が動かないことは従って、手順全体の間において必要である。
【００３０】
追加又は代替として、線量モニター１５２は、ＶＯＩ１２２により受信される全放射線量を監視し、全放射線量が既定の上限に近づくにつれて、コリメータ１４２に、Ｘ線コーンビームの幅を減少させる、間欠性蛍光(intermittent fluorescent)モードに変更する（例えば放射線量を減少させるために、減少したデューティサイクルを用いてコーンビームをオン／オフにする）、オン／オフのデューティサイクルを減少させる、又は放射線量を除去する等を作動させる。さらに、線量モニター１５２は、全放射線量が上限に近付いている警告信号をオペレータに供給することができる。ある実施例において、前記線量モニターは、各々の再構成ピクセルにより受信される線量を監視するために、再構成された画像データを評価する。
【００３１】
もう１つの実施例において、コリメータ制御器は、コリメータに小さな既定の直径を開かせ、これは、回転ガントリ１０４（及び従ってそのガントリに結合した線源１１２及び検出器１２４）がＶＯＩ１２２に沿って軸方向に移動しながら、ＶＯＩ全体を走査するのに用いられるビームよりもさらに小さなＸ線コーンビームにＶＯＩを曝す。このコリメータ制御器１４０は、電気機械式サーボモーター及び／又は電子制御器等を含んでもよい。コリメータの開口を小さな既定の直径に制限することにより、ＶＯＩは、Ｘ線のフルコーンビーム(full cone beam)よりも少ない量を受信し、これにより、ＶＯＩにより受信されるＸ線量を減少させる。
【００３２】
もう１つの実施例において、ＣＴスキャナ１０２は、Ｘ線源の位置決め、Ｘ線ビームの視準及び／又は器具の追跡を調整するために、器具追跡部品、コリメータ制御器及び／又はＣＴ制御器により用いられるＶＯＩの位置情報を検出ための適切なセンサ（例えば赤外線センサ、カメラセンサ等）１５０を含むことができる。
【００３３】
もう１つの実施例において、医療器具１４４の先端は、ＣＴ再構成において特定可能であるマーカーを用いて、若しくはＲＦマーカー等を用いてＣＴ再構成において前記器具の先端を認識することにより追跡される。現在のＣＴ撮像領域に対する前記医療器具の先端の決められた位置に基づいて、ＣＴスキャナのガントリは、撮像視野において器具を中心（又はもう１つの固定した位置）に維持するように移動する。
【００３４】
他の実施例は、Ｘ線源１１２をＸ線透視モード及び／又は間をあけて操作することにより、患者への放射線量を減少することを含む。例えば、Ｘ線源は、高速（例えば約２２０ｒｐｍ）で回転することができ、カテーテルは挿入中、比較的ゆっくりと移動するので、先端の現在の位置の画像は単に、大凡１秒に１枚生成すれば十分である。例えばＶＯＩにより受信される放射線量をさらに減少させるために、このＶＯＩの周りを高速（例えば２２０ｒｐｍ又はそれ以上）で回転しながら、Ｘ線源は照射をオン・オフにする。
【００３５】
もう１つの変形例において、医療器具が挿入される領域の詳細な３Ｄボリューム画像が先に生成される。この医療器具の挿入中、比較的低い線量での検査が行われ、医療器具の先端の位置を監視する。この医療器具の位置が先の再構成画像に重畳されるとき、カテーテルの先端は、比較的ノイズの多い画像を作り出す比較的低い線量のＸ線ビームを用いて監視されることができる。ある変形例において、医療器具の先端より下流にある患者の領域の比較的高い解像度の画像は、先の医療器具を追跡するデータの複数の回転から形成される。
【００３６】
もう１つの実施例において、ボクセル毎の放射線量が監視される。放射線量の読み取りが提供され、この線量が既定のレベルに達する又は超過するとき、警告が提供され、ファン又はコーンビームが狭められ又はＸ線ビームのデューティサイクルが減少する等である。
【００３７】
さらにもう１つの実施例において、医療器具は、Ｘ線源１１２の軸方向の移動範囲よりも長い軸距離にわたり挿入され、この処理は、複数の段階で行われ、患者支持台はそれら段階の間に移動する。
【００３８】
図２は、患者支持台（図１参照）は静止し、線源１１２（又は線源１１２／検出器１２４の組み合わせ）がＶＯＩ１２２を覆うように、ｚ軸１２０に平行に軸方向に移動するアキシャルスキャンに生じるような、Ｘ線源１１２の軸方向運動に同期した動的コリメータ１４２を含むシステム１９０を説明する。コリメータは、コーン又はファンビーム１９６を発生させるためにＸ線が通過することを可能にするコリメータの開口を規定するために独自に調節可能である少なくとも２つの高速シャッター又はコリメータブレード１９４を含む。コリメータは、ＣＴスキャナのガントリ上の回転板に固定されるか、又は線源１１２自身に取り付けられる。コリメータ１４２及び線源１１２は、関心領域に沿った幾つかの位置に描かれている。線形の軌道で説明及び示されていたとしても、コリメータ及び線源は、所望するならば、ヘリカル軌道で、これらコリメータ及び線源がＶＯＩに沿って軸を移動しながら、ＶＯＩの周りを回転してもよい。もう１つの実施例において、前記線源は、ヘリカル路に沿って前後に移動することも可能であり、選択した領域又はサブ領域のサドルスキャンを行う。ある実施例において、検出器は、前記線源及びコリメータの反対側でＶＯＩの周りを移動している。もう１つの実施例において、検出器は円筒であり、ＶＯＩに対する線源の回転位置に関係なく、この線源から放射されるＸ線を検出するために、ＶＯＩ及び線源／コリメータを包囲している。すなわち、Ｘ線検出器１２４は、第四世代のシステムのように軸方向及び回転方向の両方に対し静止しているか、又はＸ線源及びコリメータと共に関心領域に沿って、Ｘ軸に平行且つＸ線源とは反対側で進むように移動可能である。もう１つの実施例において、Ｘ線検出器は、Ｘ軸に対し静止していると共に、Ｘ線源とは反対側でＶＯＩの周りを回転可能である。移動可能な検出器の場合、散乱線除去グリッドが任意で用いられ、画像再構成品質を向上させ、患者への放射線量を減少させる。
【００３９】
ある実施例において、コリメータ１４２は、線源１１２に取り付けられている。もう１つの実施例において、例えばコリメータが関心領域の近くに位置決められる場合、コリメータ１４２は、線源１１２から分離していてもよい。このようにして、コリメータは、Ｘ線コーンビームの幅を、医療器具の先端１４４を追跡するのに十分な数スライス（例えば３、４、５、８、１２等）だけに限定することにより、患者への放射線量を減少させる。
【００４０】
図２は従って、ｚ軸方向に沿ったＸ線源１１２の例示的な動き及び対応するＸ線ビームの形状を説明している。ＶＯＩに沿って並進している間、Ｘ線源１１２は検査領域（図１参照）の周りを回転し、Ｘ線を放射する。このＸ線源１１２は、例えば初期スキャン、後続するスキャン又は先端付近のサブ領域のサドルスキャンを行っているとき、ｚ軸に平行に双方向に移動してもよい。
【００４１】
図３は、システム１９０を用いたインターベンショナルＣＴスキャンのための動的視準（コリメーション）のもう１つの実施例を示し、ここで動的コリメータ１４２はＸ線源１１２と共に移動し、被験者への放射線量を最小限に抑えるために、狭い（例えば数スライスの）コーン又はウェッジビームで線源１１２により発生するＸ線にＶＯＩ１２２を通過させるための一定の開口の大きさを維持する。被験者支持台１２６は、インターベンショナルスキャン中、静止したままである一方、線源及びコリメータがＶＯＩに沿って軸方向に移動しながら、線源１１２、コリメータ１４２及び検出器１２４はＶＯＩの周りを回転している。ある実施例において、検出器は、ｚ軸に対し静止し、検出器とは略反対の方位（例えば１８０°）を維持する線源及びコリメータと共に回転する。もう１つの実施例において、検出器は、円筒であり、被験者、ＶＯＩ、線源及びコリメータを包囲して、例えば第四世代のＣＴシステムのように、線源及びコリメータの軸方向又は回転方向に関係なく、視準されたＸ線を受信する。例によれば、Ｘ線源１１２は１２８スライス又は２５６スライスの線源であり、コリメータ１４２は、数スライス（例えば３、４、８等）だけのコーン又はウェッジビームがＶＯＩ１２２を通過することを可能にする。
【００４２】
本発明は幾つかの実施例を参照して説明されている。上述した詳細な説明を読み、理解する際、他の者に変更例及び代替例が思い浮かぶことがある。本発明は、上記変更例及び代替例が付随する特許請求の範囲及びそれに同等なものの範囲内にある限り、これら変更例及び代替例の全てを含んでいると考えることを意味している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【国際調査報告】
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