(57)【要約】  本発明は、連続Ｘ線撮像装置のＸ線パルスの焦点サイズ、パルス持続時間及び／又はＸ線強度を決定するデバイス１に関する。デバイス１は、受信ユニット２、モード決定ユニット３及び送信ユニット４を含む。受信ユニット２は、関心物体７の動きの状態を示すステータス信号２４を受信する。モード決定ユニット３は、関心物体７の示された動きの状態に基づいて取得モードを決定する。取得モードは、連続Ｘ線撮像装置１０のＸ線パルスの焦点サイズ、パルス持続時間及び／又はＸ線強度を規定する。Ｘ線パルスの焦点サイズ、パルス持続時間及び／又はＸ線強度は、関心物体７の動きの状態に適合される。送信ユニット４は、決定された取得モードを示すモード信号を提供する。本発明は、低侵襲処置中にＸ線パルスで撮像される動く物体の動きフェーズ中の焦点ぼけ及び／又は時間的不鮮明さを低減する。
2021502144.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
Ｘ線撮像装置においてＸ線パルスを生成するための少なくとも１つの撮像パラメータを決定するデバイスであって、
関心物体の動きの状態を示すステータス信号を受信する受信ユニットと、
前記Ｘ線パルスを生成するための１つ以上の撮像パラメータを規定する取得モードを決定するモード決定ユニットと、
を含み、
前記少なくとも１つの撮像パラメータは、前記関心物体の示された前記動きの状態に応じて規定され、
前記少なくとも１つの撮像パラメータは、焦点サイズを含む、デバイス。
【請求項２】
前記少なくとも１つの撮像パラメータは更に、前記Ｘ線パルスのパルス持続時間及びＸ線強度を含む群から選択されるパラメータを含む、請求項１に記載のデバイス。
【請求項３】
前記モード決定ユニットは、前記ステータス信号が前記動きの状態として静止フェーズを示す場合、前記ステータス信号が前記動きの状態として動きフェーズを示す場合よりも小さい焦点サイズ及び／又は長いパルス持続時間を提供する、請求項２に記載のデバイス。
【請求項４】
前記モード決定ユニットは、異なる動きの状態でのＸ線パルスに一定のＸ線パルス線量を提供するように、前記１つ以上の撮像パラメータを規定する、請求項１から３のいずれか一項に記載のデバイス。
【請求項５】
前記Ｘ線パルス線量は、Ｘ線管電圧及び／又はＸ線管電流の適合した組み合わせでのパルス持続時間の適合によって設定される、請求項４に記載のデバイス。
【請求項６】
Ｘ線撮像装置と、
ステータス取得装置と、
請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイスと、
を含み、
前記Ｘ線撮像装置は、
Ｘ線管と、
コントローラと、
を含み、
前記ステータス取得装置は、関心物体の動きの状態を決定し、前記動きの状態を示す前記ステータス信号を前記デバイスに提供し、
前記コントローラは、前記デバイスによって決定される前記取得モードの前記１つ以上の撮像パラメータに従って前記Ｘ線管を制御する、Ｘ線撮像システム。
【請求項７】
前記ステータス取得装置は、心電計装置である、請求項６に記載のＸ線撮像システム。
【請求項８】
前記コントローラは、Ｘ線パルスのＸ線強度を制御する場合に、前記Ｘ線管の管電圧を調整する、請求項６又は７に記載のＸ線撮像システム。
【請求項９】
前記ステータス取得装置は、静止フェーズセグメント及び動きフェーズセグメントを含む前記ステータス信号を提供する、請求項６から８のいずれか一項に記載のＸ線撮像システム。
【請求項１０】
Ｘ線撮像装置においてＸ線パルスを生成するための撮像パラメータを決定する方法であって、
関心物体の動きの状態を示すステータス信号を受信するステップａ）と、
取得モードを決定するステップｂ）と、
を含み、
前記ステップｂ）は、前記関心物体の示された前記動きの状態に応じて前記取得モードの１つ以上の撮像パラメータを規定するステップを含み、
前記１つ以上の撮像パラメータは、焦点サイズを含む、方法。
【請求項１１】
前記ステップａ）の前に、
ユーザインターフェースを介して、関心物体における関心領域を指定するステップｄ）と、
前記関心領域に合わせてステータス取得装置を調整するステップｅ）と、
を更に含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
それぞれのＸ線パルスに異なる焦点サイズ及び異なる線量を使用して、Ｘ線撮像装置を用いてパルス取得で取得された一連のＸ線画像の信号を正規化するステップｆ）と、
前記一連のＸ線画像にノイズ低減アルゴリズムを適用するステップｇ）と、
を更に含む、請求項１０又は１１に記載の方法。
【請求項１３】
請求項１から５のいずれか一項に記載のデバイス又は請求項６から９のいずれか一項に記載のシステムを制御するための命令を含み、前記命令は、コンピュータの処理ユニットによって実行されると、請求項１０から１２のいずれか一項に記載の方法のステップを前記コンピュータに行わせる、コンピュータプログラム。
【請求項１４】
請求項１３に記載のコンピュータプログラムを格納したコンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｘ線パルスを生成するための画像パラメータを決定するデバイス及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
低侵襲介入手順では、Ｘ線透視撮像を使用して、体内に導入された任意のデバイス、例えば鼓動する心臓にステントを運ぶカテーテルの相互作用を制御する。
【０００３】
最も重要な画質パラメータの１つは、Ｘ線画像の空間分解能と、適度に高いコントラスト対ノイズ比との組み合わせである。画像分解能は、空間的な特徴、例えばＸ線管内の焦点のサイズや、固定パラメータである検出器の分解能に依存する。更に、時間的な特徴、例えば画像フレーム毎のＸ線照射の長さや、撮像される物体（例えばステント）の速度が分解能に影響を与える可能性がある。
【０００４】
検出器の分解能は固定パラメータである。
【０００５】
物体が動いている場合、画像の取得中にその物体は不鮮明になる。したがって、空間分解能を最適化するには、照射時間を短縮する必要がある。実際には、例えば心臓撮像では、許容可能な画質を依然として実現するには、数ミリ秒以下のパルス時間が必要になる。このため、心臓撮像は、ミリ秒範囲の個々の画像のパルス長で、例えば毎秒３０フレームのフレームレートで一連のＸ線透視照射で行われる。
【０００６】
適切なコントラスト対ノイズ比を維持するには、Ｘ線パルス毎に特定の線量を検出器に送達する必要がある。これは通常、フィードバックループで行われる。最後に取得された画像の線量レベルが分析され、所定の基準線量と比較される。線量レベルが低すぎる又は高すぎる場合、次のパルスのＸ線線量が調整される。これは、最終的に基準線量レベルになるまで繰り返される。
【０００７】
線量は、管電圧、管電流及びパルス時間の３つのパラメータを調整することで調節することができる。米国特許第８，９７１，４９３Ｂ２号から一例が知られている。当該特許は、血行力学的、電気生理学的及びバイタルサイン信号に応答して、Ｘ線ビーム空間制御及びビーム照射時間ゲーティング並びにトリガリングを使用する適合線量最適化を示す。これらの信号により、画像取得のタイミングを適合的に変えることができる。更に、米国特許出願公開第２００６／０２１５８１５Ａ１号は、心臓の画像を生成するデバイス及び方法を開示する。このデバイス及び方法では、心電図が、Ｘ線写真と並行して記録され、データ処理デバイスによって使用されて、動きが最大の心フェーズ中のＸ線照射率が他のフェーズ中よりも高いように、Ｘ線デバイスの写真撮影速度、Ｘ線パルス持続時間、管電流及び／又は管電圧が制御される。
【０００８】
しかし、幾つかの制約がある。電力、つまり、管電圧と管電流との積には、アノード表面を局所的な熱損傷から保護するための上限がある。この上限は、小焦点又は大焦点及びパルス時間の使用によって決まる。更に、管電流は非常にゆっくりと適合可能な量である。
【０００９】
通常は、Ｘ線線量率制御は、管電圧／管電流／パルス時間の安定した３つ組（triplet）に合わせてＸ線パラメータを調整する。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
したがって、Ｘ線線量率制御を更に向上させるデバイス及び方法を提供する必要がある。具体的には、低侵襲処置中にＸ線パルスで撮像される動く物体の動きフェーズの焦点ぼけ及び／又は時間的不鮮明化を最小限に抑えることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の目的は、独立請求項の主題によって解決される。更なる実施形態は、従属請求項に組み込まれている。なお、以下に説明する本発明の態様は、システム及び方法にも適用される。
【００１２】
本発明によれば、Ｘ線撮像装置においてＸ線パルスを生成するための撮像パラメータを決定するデバイスが提供される。デバイスは、関心物体の動きの状態を示すステータス信号を受信する受信ユニットと、Ｘ線パルスを生成するための１つ以上の撮像パラメータを規定する取得モードを決定するモード決定ユニットとを含み、少なくとも１つの撮像パラメータは、関心物体の示された動きの状態に応じて規定される。
【００１３】
一実施形態では、このようなデバイスは、動いているか又は静止している関心物体のパルスＸ線撮像中に取得モードの１つ以上の撮像パラメータ、特に焦点サイズを適合的に変更する。好適には、線量設定を、動く物体の静止フェーズに又は最大物体速度を有するフェーズに合わせて調整することができる。モード決定ユニットは、受信ユニットが受信したステータス信号によって提供される関心物体の動きの状態を分析する。
【００１４】
したがって、例えばＸ線管内の電子ビームの焦点サイズを変えることができる。典型的な市販の管システムは、小焦点及び大焦点を提供し、「小さい」とは０．３ｍｍから０．５ｍｍの有効サイズの範囲にあることを指し、「大きい」とは０．７ｍｍから１．２ｍｍの範囲にあることを指す。小焦点は、大焦点よりも優れた空間画像分解能を提供するが、利用可能なＸ線パワーが低いという欠点がある。これは、大焦点では、熱負荷が広い領域に分散されるからである。
【００１５】
モード決定ユニットは、ステータス信号によって提供される情報に応じて、Ｘ線パルスについて、少なくとも１つの撮像パラメータ、特に焦点サイズを決定する。例えば更に、パルス持続時間及びＸ線強度の群から選択される１つ以上の撮像パラメータが決定されてもよい。したがって、各画像フレームにおける関心物体の最大空間分解能のために、各Ｘ線パルスについて、焦点サイズと、任意選択的にパルス持続時間及び／又はＸ線強度とが関心物体の動きの状態に適合される。
【００１６】
したがって、Ｘ線撮像装置のパルス取得モードは、撮像される関心物体の動きの状態に適合される。これは、例えば関心物体の動きフェーズ毎に、撮像される関心物体のＸ線画像における焦点のぼやけ及び／又は時間的不鮮明さが最小限にされるか又は少なくとも低減されるように、少なくとも１つのＸ線撮像パラメータ（又は「パルスパラメータ」）を選択されることを意味する。一方で、例えば関心物体の静止フェーズでは、関心物体のＸ線画像の比較的高い空間分解能が得られる。
【００１７】
一例によれば、モード決定ユニットは、ステータス信号が関心物体は静止フェーズにあることを示す場合、ステータス信号が関心物体は動きフェーズにあることを示す場合よりも小さい焦点サイズ及び長いパルス持続時間を提供する。
【００１８】
関心の動く物体の静止フェーズ中のパルスＸ線撮像に小焦点サイズ及び比較的長いパルス持続時間を使用することにより、大焦点サイズ及び比較的短いパルス持続時間を使用する場合よりも優れた空間分解能を提供することができる。更に、大焦点を短いパルス持続時間と組み合わせる場合、動くフェーズ中の関心の動く物体の画像における関連する時間的不鮮明さを低減する場合、最適な空間分解能を提供することができる。
【００１９】
一例によれば、モード決定ユニットは、すべての動きの状態のすべてのＸ線パルスに一定の線量を提供する。この点において、「一定の線量」とは、例えば最大５％の少量の線量変動が後続パルス間に生じる可能性がある例を含むと解釈されるべきである。
【００２０】
したがって、１つの撮像シーケンスの各パルスＸ線撮像についてＸ線線量を一定に保つことができる。これは、Ｘ線管の管電圧及び管電流（両方ともＸ線強度を決定することができる）が変化すると、パルス持続時間が反対方向に変化することを意味する。つまり、Ｘ線強度が増加すると、パルス持続時間が減少する。更に、Ｘ線強度が減少すると、パルス持続時間が増加する。
【００２１】
一例によれば、Ｘ線パルスの線量は、Ｘ線管電圧及び／又はＸ線管電流と合わせて、パルス持続時間によって適合される。
【００２２】
更なる態様によれば、Ｘ線撮像装置と、ステータス取得装置と、上記例及び実施形態のうちの１つによるデバイスとを含むＸ線撮像システムが提供される。一実施形態では、Ｘ線撮像装置は、Ｘ線管と、コントローラとを含む。ステータス取得装置は、関心物体の動きの状態を決定し、動きの状態を示すステータス信号をデバイスに提供する。更に、コントローラは、デバイスによって決定された取得モードの１つ以上の撮像パラメータに従ってＸ線管を制御する。
【００２３】
一実施形態では、このようなデバイスは、動いているか又は静止している関心物体のパルスＸ線撮像中に、取得モードの１つ以上の撮像パラメータを適合的に変更する。
【００２４】
一例では、ステータス取得装置は、心電計（ＥＣＧ）装置である。
【００２５】
この場合、関心の動く物体は、心電計装置でモニタリングされる心臓であってよい。心電計装置は、心臓の運動状態を高精度で取得することができるように、心拍の簡単且つ正確なモニタリングを提供する。更に、心電計の信号を解析すると、心臓の運動状態を簡単に決定することができる。即ち、心臓が静止フェーズ又は運動フェーズにあるときを容易に確認することができる。
【００２６】
特に心周期のフェーズを得るためのステータス取得装置の代替実施形態は、当技術分野において知られており、ＥＣＧの代わりに実施することができる。
【００２７】
一例によれば、コントローラは、Ｘ線パルスのＸ線強度を制御する場合に、Ｘ線管の管電圧を調整する。
【００２８】
別の例によれば、コントローラは、Ｘ線パルスのＸ線強度を制御する場合に、Ｘ線管の管電流を調整する。
【００２９】
一例によれば、関心物体の動きの状態を示すステータス信号は、静止フェーズセグメント及び／又は動きフェーズセグメントを含む。
【００３０】
別の例によれば、連続Ｘ線撮像装置は、蛍光透視装置である。
【００３１】
更なる態様によれば、Ｘ線撮像装置においてＸ線パルスを生成するための撮像パラメータを決定する方法が提供される。方法は、関心物体の動きの状態を示すステータス信号を受信するステップと、取得モードを決定するステップとを含む。取得モードを決定するステップは、関心物体の示された動きの状態に応じて取得モードの１つ以上の撮像パラメータを規定するステップを含む。１つ以上の撮像パラメータは、焦点サイズを含む。
【００３２】
一例によれば、受信ステップの前に、方法は更に、ユーザインターフェースを介して、関心物体における関心領域、例えば心臓領域を指定するステップと、関心領域に合わせてステータス取得装置、例えばＥＣＧ装置を調整するステップとを含む。
【００３３】
一例によれば、方法は更に、それぞれのＸ線パルスに異なる焦点サイズ及び異なる線量を使用して、Ｘ線撮像装置を用いてパルス取得で取得された一連のＸ線画像の信号を正規化するステップと、一連のＸ線画像にノイズ低減アルゴリズムを適用するステップとを含む。具体的には、異なる焦点サイズ及びＸ線線量は、関心物体の示された動きの状態、例えば人間の心周期のフェーズに応じて決定される取得モードに規定されている。
【００３４】
異なる焦点サイズ及び異なる線量で取得されたＸ線画像は、平均強度が異なり、信号対雑音比が異なる。そのため、これらの画像をすぐに比較することができず、画像シーケンスで見た場合にちらつきが現れることがある。これらの例示的なステップは、ユーザや画像シーケンスによって比較することができる、平均強度の正規化及びノイズ低減によってちらつきが最小限にされた画像を提供する。
【００３５】
更なる態様によれば、上記説明に従って装置又はシステムを制御する命令を含むコンピュータプログラムが提供される。命令は、コンピュータの処理ユニットによって実行されると、上記説明による方法のステップをコンピュータに行わせる。
【００３６】
更なる態様によれば、このようなプログラムを格納したコンピュータ可読媒体が提供される。
【００３７】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明する実施形態から明らかとなり、また、当該実施形態を参照して説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
本発明の例示的な実施形態を、次の図面を参照して以下に説明する。
【００３９】
【図１】図１は、連続Ｘ線撮像装置のＸ線パルスの焦点サイズ及びパルス持続時間を決定するシステムの概略図を示す。
【図２】図２は、連続Ｘ線撮像装置のＸ線パルスの焦点サイズ及びパルス持続時間を決定するデバイスの概略図を示す。
【図３】図３は、パルス持続時間対焦点サイズの概略図を示す。
【図４ａ−４ｄ】図４ａから図４ｄは、異なる取得モードで撮像されている異なる動きフェーズ中の関心の動く物体の概略像を示す。
【図５】図５は、ステータス信号の概略図を示す。
【図６】図６は、連続Ｘ線撮像装置のＸ線パルスの焦点サイズ及びパルス持続時間を決定する方法の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００４０】
図１は、連続Ｘ線撮像装置のＸ線パルスの撮像パラメータ、特に焦点サイズと、任意選択でパルス持続時間及び／又はＸ線強度とを決定するシステム３０の概略図を示す。システム３０は、例えばＸ線透視画像を取得するＣアームデバイスであるＸ線撮像装置１０と、ステータス取得装置５と、撮像パラメータを決定するデバイス１とを含む。
【００４１】
図１では、患者支持デバイス８上に患者６が配置されている。この例では、関心物体７は、患者の心臓血管系に導入される動く物体であるステント又はカテーテルである。しかし、患者の臓器や、任意の移動する非生物物体もまた、本発明で撮像される関心物体７であってよい。
【００４２】
ステントを撮像するために、患者６の胸部の少なくとも一部が、物体収容空間９内に配置される。物体収容空間９内の物体は、Ｘ線撮像装置１０によって撮像される。Ｘ線撮像装置１０は、Ｘ線管１２、コントローラ１４及びＸ線検出器１５を含む。コントローラ１４には、モード信号受信ユニット１３が設けられている。例示的な実施形態では、連続Ｘ線撮像装置１０は蛍光透視装置であってよい。
【００４３】
Ｘ線管１２は、パルス放射Ｘ線を放出する。Ｘ線管１２のアノード上の電子ビームの焦点のサイズは、Ｘ線検出器１５に向けて放出される放射Ｘ線について可変である。焦点サイズは、撮像シーケンスの各Ｘ線パルスについて変えることができる。これは、連続取得されたＸ線画像シーケンスの各Ｘ線画像が、異なる焦点サイズを持つ可能性があることを意味している。放射Ｘ線は、物体収容空間９に配置されている物体を通って進む。その後、放射Ｘ線は、Ｘ線検出器１５によって検出される。
【００４４】
焦点サイズの変更は、例えばカソードとＸ線管アノード上の焦点領域との間を移動する電子ビームを集束させる電子光学レンズ系といったＸ線管内の集束要素が関与する。このようにして、所望のサイズの焦点が得られ、そこからＸ線放射ビームが生成される。次に、放射Ｘ線は、関心物体７を通ってＸ線検出器１５へと進む。
【００４５】
コントローラ１４は、Ｘ線管１２及びＸ線検出器１５の取得モダリティを制御する。前述の例では、コントローラ１４は、Ｘ線管内の集束要素を制御する。
【００４６】
心電計装置であってよいステータス取得装置５は、患者支持デバイス８上に配置されている患者６の胸部に接続されるセンサ５１を含む。図１に示す例示的な実施形態では、ステータス取得装置５は、患者６の心拍をモニタリングする。心拍のモニタリングから心臓の動きの状態を決定することができる。心電計装置のステータス信号２４は、心拍中の心臓の動きを示す動きフェーズ２２と、２つの心拍間の心臓の動いていないフェーズを示す静止フェーズ２３とを含む。
【００４７】
ステータス取得装置５は、心電計装置の信号を、図５に示すステータス信号２４として提供することができる。ステータス信号２４は、デバイス１によって受信される。図２によれば、デバイス１は、受信ユニット２と、モード決定ユニット３と、任意選択的に送信ユニット４とを含む。受信ユニット２は、デバイス１のためにステータス信号２４を受信する。
【００４８】
受信したステータス信号２４は、例えば鼓動している心臓の動き自体によって引き起こされる動きに関する関心物体７の動きの状態を示す。モード決定ユニット３は、関心物体７の動きの状態を分析する。この分析に基づいて、モード決定ユニット３は、Ｘ線撮像装置１０のＸ線パルスの取得モードを決定する。取得モードの決定のために、モード決定ユニット３は、例えば焦点サイズ、パルス持続時間及びＸ線強度の群から選択される少なくとも１つの撮像パラメータを次のＸ線パルス用に決定する。
【００４９】
更なる例示的な実施形態では、関心物体７が生物である場合、手順に先立って、ユーザは関心領域を指定し、この領域が、ステータス取得装置５の信号に関する時間分割の主題となる。専用データベースに保存されていてよい所定情報に基づき、ステータス取得装置５の信号に関連して選択領域内の物体の速度が、例えば３次元ベクトルとして決定される。ベクトルのステータス取得装置の信号への依存性を、手順中の実際のビーム角度設定と合わせて使用して、小焦点使用及び大焦点使用の最適な時間分割が決定される。
【００５０】
図３は、デバイス１が焦点サイズ及びパルス持続時間を決定する例示的な実施形態について、縦軸がパルス持続時間ｔｐを示し、横軸が焦点サイズＡＦＳを示す図を示す。図３には、パルス持続時間及び焦点サイズの２つのペア２０、２１がマークされている。ペア２０は、長いパルス持続時間と小焦点サイズとの組み合わせを示す。ペア２１は、短いパルス持続時間と大焦点サイズとの組み合わせを示す。
【００５１】
モード決定ユニット３は、関心物体７の静止フェーズ２３中のＸ線パルスについて、０．１ｍｍから０．６ｍｍ、好適には０．３ｍｍから０．５ｍｍの範囲の小焦点サイズを提供する。動きフェーズ２２中は、モード決定ユニット３は、Ｘ線パルスの取得モードとして、０．６ｍｍから１．５ｍｍ、好適には０．７ｍｍから１．２ｍｍの範囲の大焦点サイズを提供する。
【００５２】
パルス持続時間は、例えば撮像手順について設定される所定の線量レベルに応じて、１ｍｓから１５ｍｓの範囲にある。例えばより高いコントラスト対ノイズ比が望ましい場合、より長いパルス持続時間が選択される。
【００５３】
更に、モード決定ユニット３は、すべての動きの状態の間のすべてのＸ線パルスに実質的に一定の線量を提供することができる。したがって、放射Ｘ線の線量は、撮像シーケンス中に一定に保たれ、異なるＸ線パルス間で変化しない。
【００５４】
モード決定ユニット３は、決定された取得モードを示すモード信号を提供する。したがって、モード信号は、次のＸ線パルスの焦点サイズ、パルス持続時間及びＸ線強度の群のうちの少なくとも１つに関する情報を含む。
【００５５】
モード信号は、例えば送信ユニット４によって、連続Ｘ線撮像装置１０のモード信号受信ユニット１３に送信又は提供される。
【００５６】
或いは、又は、パルス持続時間の適合に加えて、Ｘ線パルスの線量は、Ｘ線管電圧及び／又はＸ線管電流を修正することによって適合されてもよい。一例では、管電流（ｍＡ）の適合よりも速く行うことができるので、管電圧（ｋＶｐ）の適合が検討される。したがって、パルス持続時間の変化をｋＶｐ又はｍＡの対応する変化で相殺して、異なるパルスのＸ線線量を一定に保つことができる。
【００５７】
したがって、一例では、物体の静止フェーズでは、前述したような小焦点サイズを比較的長いパルス持続時間及び／又はより低いｋＶｐと組み合わせることができる一方で、動きフェーズでは、大焦点サイズを比較的短いパルス持続時間及び／又はより高いｋＶｐ設定と組み合わせることができる。
【００５８】
管電圧は、２０ｋＶｐのピーク電圧と１５０ｋＶｐとの間で変化させることができ、好適には介入手順に推奨される標準プロトコルに適合される。
【００５９】
管電流は、１０ｍＡと２０００ｍＡとの間で変化させることができ、好適には介入手順に推奨される標準プロトコルに適合される。
【００６０】
例示的な実施形態では、線量が、パルス持続時間を修正することによって、更に管電圧及び／又は管電流を修正することによって適合され、焦点サイズを変化させることができる。管電圧及びパルス持続時間を使用してＸ線パルスの一定線量を提供する場合、パルス持続時間の短縮による線量の減少は、例えばより高い管電圧による非線形の線量増加によって相殺される。管電流及びパルス持続時間を使用してＸ線パルスの一定線量を提供する場合、例えばパルス持続時間と管電流との一定の積を維持することによって線量は一定に維持される。
【００６１】
更なる例示的な実施形態では、管電圧、管電流及びパルス持続時間を、線量を一定に保つために変更して、焦点サイズを変更することができる。この場合、Ｘ線パルスの一定線量は、管電圧、管電流及びパルス持続時間を変更することによって確立される。例えばパルス持続時間の短縮による線量の減少は、例えばより高い管電圧及びより高い管電流による非線形の線量増加によって相殺される。
【００６２】
コントローラ１４が、Ｘ線管１２における管電流、管電圧及び／又はパルス持続時間を調整して、Ｘ線パルスの線量を制御する。更に、コントローラ１４は、Ｘ線管内の電子ビーム集束要素を制御することによって焦点サイズを調整する。
【００６３】
更に、小焦点サイズだけでなく大焦点サイズのための線量制御定義を行うこともできる。第１の例示的な実施形態では、同じ検出器線量に対して独立した線量調節を行うことができる。この実施形態は、管電圧及び／又は管電流の高速スイッチング機能を提供する。更なる例示的な実施形態では、Ｘ線管１２の管電流設定を適切に速く調節できない場合、管電圧のみが調節される。小焦点サイズでは、低い管電圧及び／又は管電流を伴う長いパルス持続時間が好適である一方で、高い管電圧及び／又は管電流の設定を伴う短いパルス持続時間では、大焦点サイズが好適である。
【００６４】
更に、小焦点サイズ及び大焦点サイズを同時に使用して取得されるＸ線画像の後処理が行われる。更に、焦点の小さい位置決め公差から必要となる可能性のある補正が行われる。
【００６５】
異なる線量レベルを使用する必要がある場合は、Ｘ線画像の平均強度の正規化及びノイズ低減が行われてよい。
【００６６】
図４は、２つの異なる動きフェーズにおける関心物体７の４つの異なる撮像結果を示す。この例では、関心物体７は、脈動する脈管構造に導入されるステントである。図４ａ）及び図４ｂ）では、脈管構造は静止フェーズ２３にある。つまり、関心物体７であるステントも静止フェーズ２３にある。図４ｃ）及び図４ｄ）では、脈管構造は動きフェーズ２２にあり、つまり、ステントも動いている。
【００６７】
図４ａ）及び図４ｃ）は、小焦点サイズ及び長いパルス持続時間で撮像され、図４ｂ）及び図４ｄ）は、大焦点サイズ及び短いパルス持続時間で撮像されている。
【００６８】
図４ａ）と図４ｂ）とを比較すると、図４ａ）は図４ｂ）よりも画質が良い。これは、静止フェーズ２３では、小焦点サイズ及び長いパルス持続時間を有する取得モードが、良い画質のために適していることを示す。
【００６９】
図４ｃ）と図４ｄ）とを比較すると、図４ｄ）は図４ｃ）よりも画質が良い。これは、動きフェーズ２２では、大焦点サイズ及び短いパルス持続時間を有する取得モードが、良い画質のために適していることを示す。
【００７０】
図６は、連続Ｘ線撮像装置のＸ線パルスの焦点サイズ及びパルス持続時間を決定する方法１００の概略フローチャートを示す。
【００７１】
最初のステップｄ）において、ユーザインターフェースを介して関心物体７内の関心領域が指定される（１０１）。したがって、関心物体７が生物である場合、手順に先立って、ユーザは関心領域を指定することができ、この領域が、ステータス取得装置５の信号に関する時間分割の主題となる。専用データベースに基づき、ステータス取得装置５の信号に関連して選択領域の速度が、３次元ベクトルで決定される。このベクトルは、ステータス取得装置の信号に関連付けられる。ベクトルのステータス取得装置の信号への依存性を、手順中の実際のビーム角度設定と合わせて使用して、小焦点使用及び大焦点使用の最適な時間分割が決定される。
【００７２】
更なるステップｅ）において、ステータス取得装置は、関心領域に合わせて調整される（１０２）。例えば心電計装置であってよいステータス取得装置５は、患者支持デバイス８上に配置されている患者６の胸部に接続されるセンサ５１を含む。図１に示す例示的な実施形態では、ステータス取得装置５は、患者６の心拍をモニタリングする。心拍のモニタリングから心臓の動きの状態を決定することができる。心電計装置の信号は、心拍中の心臓の動きを示す動きフェーズ２２と、２つの心拍間の心臓が動いていないフェーズを示す静止フェーズ２３とを含む。ステップｅ）は、関心物体７が患者６の胸部内にあるときに、ステータス取得装置５のセンサ５１を患者６の胸部に配置することによって行うことができる。
【００７３】
ステータス取得装置５は、心電計装置の信号を、図５に示すステータス信号２４として提供することができる。ステータス信号２４は、デバイス１によって受信される。図２によれば、装置１は、受信ユニット２と、モード決定ユニット３と、送信ユニット４とを含む。
【００７４】
更なるステップａ）において、受信ユニット２は、デバイス１のためにステータス信号２４を受信する。
【００７５】
受信したステータス信号２４は、関心物体７の動きの状態を示す。
【００７６】
次に、更なるステップｂ）において、関心物体の示された動きの状態に基づく取得モードが、モード決定ユニットで決定される（１０４）。
【００７７】
モード決定ユニット３は、関心物体７の動きの状態を分析する。この分析に基づいて、モード決定ユニット３は、連続Ｘ線撮像装置１０のＸ線パルスの取得モードを決定する。取得モードの決定のために、モード決定ユニット３は、焦点サイズ、パルス持続時間及びＸ線強度の群のうちの少なくとも１つを次のＸ線パルスのために決定する。Ｘ線パルスを提供する頻度を関心物体７の振動運動の頻度に適合させる必要はない。
【００７８】
しかし、Ｘ線パルスを提供する頻度を関心物体７の振動運動の頻度に適合させることは除外されない。更なる方法ステップｃ）において、モード信号が、例えば送信ユニット４によって、連続Ｘ線撮像装置１０のモード信号受信ユニット１３に送信される（１０５）。
【００７９】
方法１００は、図１を参照して説明したように、連続Ｘ線撮像装置のＸ線パルスの焦点サイズ、パルス持続時間及び／又はＸ線強度といった撮像パラメータを決定するシステム３０で行われてよい。
【００８０】
一連のＸ線画像のうちのＸ線画像に異なる線量レベルを使用する必要がある場合、それぞれのＸ線パルスに異なる焦点サイズ及び異なる線量を使用して、連続Ｘ線撮像装置を用いて取得された一連のＸ線画像の平均強度を正規化する（１０６）ステップｆ）が行われる。
【００８１】
更に、一連のＸ線画像に、Ｘ線画像のノイズ低減が適用される（１０７）。
【００８２】
本発明の別の例示的な実施形態では、上記実施形態のうちの１つによる方法のステップを適切なシステム上で実行するように適合されていることによって特徴付けられるコンピュータプログラム又はコンピュータプログラム要素が提供される。したがって、本実施形態では、方法は、コンピュータ実施方法である。
【００８３】
したがって、コンピュータプログラム要素は、コンピュータユニットに記憶されていてもよい。当該コンピュータユニットも、本発明の一実施形態の一部であってよい。当該コンピュータユニットは、上記方法のステップを行うか又はステップの実行を誘導する。更に、コンピュータユニットは、上記装置のコンポーネントを動作させる。コンピュータユニットは、自動的に動作するか及び／又はユーザの命令を実行する。コンピュータプログラムが、データプロセッサの作業メモリにロードされてよい。したがって、データプロセッサは、本発明の方法を実行する能力を備えている。
【００８４】
本発明のこの例示的な実施形態は、最初から本発明を使用するコンピュータプログラムと、アップデートによって、既存のプログラムを、本発明を使用するプログラムに変えるコンピュータプログラムとの両方を対象とする。
【００８５】
更に、コンピュータプログラム要素は、上記方法の例示的な実施形態の手順を満たすすべての必要なステップを提供することができる。
【００８６】
本発明の更なる例示的な実施形態によれば、ＣＤ−ＲＯＭといったコンピュータ可読媒体が提示される。コンピュータ可読媒体に、コンピュータプログラム要素が記憶され、コンピュータプログラム要素は上記セクションに説明されている。コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又は他のハードウェアの一部として供給される光学記憶媒体又は固体媒体といった適切な媒体上に記憶される及び／又は分散配置されるが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムを介した形態といった他の形態で分配されてもよい。
【００８７】
しかし、コンピュータプログラムは、ワールドワイドウェブといったネットワークを介して提示され、当該ネットワークからデータプロセッサの作業メモリにダウンロードされてもよい。本発明の更なる例示的な実施形態によれば、ダウンロード用にコンピュータプログラム要素を利用可能にする媒体が提供され、当該コンピュータプログラム要素は、本発明の上記実施形態のうちの１つによる方法を行うように構成される。
【００８８】
なお、本発明の実施形態は、様々な主題を参照して説明されている。具体的には、方法タイプのクレームを参照して説明される実施形態もあれば、デバイスタイプのクレームを参照して説明される実施形態もある。しかし、当業者であれば、上記及び下記の説明から、特に明記されない限り、１つのタイプの主題に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、様々な主題に関連する特徴の任意の組み合わせも、本願に開示されていると見なされると理解できるであろう。しかし、すべての特徴は、特徴の単なる足し合わせ以上の相乗効果を提供する限り、組み合わされることが可能である。
【００８９】
本発明は、図面及び上記説明において詳細に例示され、説明されたが、当該例示及び説明は、例示的に見なされるべきであり、限定的に見なされるべきではない。本発明は、開示される実施形態に限定されない。開示された実施形態の他の変形態様は、図面、開示内容及び従属請求項の検討から、請求項に係る発明を実施する当業者によって理解され、実施される。
【００９０】
請求項において、「含む」との用語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、また、単数形も、複数形を排除するものではない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に引用される幾つかのアイテムの機能を果たしてもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されることだけで、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないことを示すものではない。請求項における任意の参照符号は、範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ）】
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【図４ｂ）】
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【図４ｃ）】
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【図４ｄ）】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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