(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被験体の多重セッションのイメージング調査の一部である現在のイメージングセッションを実行するイメージング方法を実施するようにプログラムされた電子プロセッサを備えたイメージングコントローラであって、前記イメージング方法が、
前記イメージング調査の過去のイメージングセッションのイメージングデータ獲得及び再構築パラメータ並びに前記過去のイメージングセッションの少なくとも１つの発見の空間的パラメータを、前記過去のイメージングセッションの前記イメージングデータ獲得及び再構築パラメータ並びに前記過去のイメージングセッションの少なくとも１つの発見の空間的パラメータを少なくとも含む、前記イメージング調査に関する情報を格納するバイナリラージオブジェクト（ＢＬＯＢ）から検索するステップと、
検索された前記過去のイメージングセッションの前記イメージングデータ獲得及び再構築パラメータを用いて、イメージングシステムを自動的に構成するステップと、
前記自動的に構成するステップの後、現在のイメージングデータを前記被験体から獲得し、前記現在のイメージングデータを再構築して前記被験体の現在の画像を生成するように、前記イメージングシステムを制御するステップと、
検索された前記少なくとも１つの発見の前記空間的パラメータを使用して、前記現在の画像の中で関心領域（ＲＯＩ）又は描写輪郭を特定するステップと、
前記制御に使用される前記イメージングデータ獲得及び再構築パラメータを、前記イメージング調査の前記現在のイメージングセッションの前記イメージングデータ獲得及び再構築パラメータとして、前記ＢＬＯＢに格納するステップとを有する、イメージングコントローラ。
【請求項２】
前記イメージング方法が、
前記過去のイメージングセッションの腫瘍又は病変発見のための空間情報を検索するステップと、
前記過去のイメージングセッションの前記腫瘍又は病変発見のための前記空間情報を使用して、前記過去のイメージングセッションと比較して低減された前記現在のイメージングセッションのスキャン範囲を計算するステップと、
前記制御に先立って、前記現在のイメージングセッションの前記低減されたスキャン範囲を実現するために、前記現在のイメージングセッションに対するｚ位置の最小及び最大の計画ラインを用いて、前記イメージングシステムを自動的に構成するステップとを更に有する、請求項１に記載のイメージングコントローラ。
【請求項３】
前記イメージング方法が、
前記自動的に構成するステップの後であって前記制御するステップの前に、前記イメージングシステムの自動的構成に対する少なくとも１つの変更を受信するステップを更に有し、前記制御するステップは、受信した前記少なくとも１つの変更によって修正された、検索された前記過去のイメージングセッションの前記イメージングデータ獲得及び再構築パラメータを用いて実施される、請求項１又は２に記載のイメージングコントローラ。
【請求項４】
前記イメージング方法が、
領域成長又は輪郭調節アルゴリズムを使用して、前記現在の画像の中で前記ＲＯＩ又は描写輪郭を調節するステップを更に有し、
前記格納するステップが、調節された前記ＲＯＩ又は描写輪郭を前記ＢＬＯＢに格納するステップを含む、請求項１から３のいずれか一項に記載のイメージングコントローラ。
【請求項５】
前記現在のイメージングデータが現在の放射イメージングデータを含み、前記イメージング方法が、
減衰補正なしで前記現在の放射イメージングデータを再構築して、前記被験体の非減衰補正の現在の放射画像を生成するステップと、
前記過去のイメージングセッションで獲得した過去の非減衰補正放射画像及び過去のコンピュータ断層撮影（ＣＴ）画像を、前記ＢＬＯＢから検索するステップと、
空間変換を生成して、前記被験体の前記過去の非減衰補正放射画像を前記現在の非減衰補正放射画像と空間的に整列させるステップと、
前記空間変換を使用して前記過去のＣＴ画像を歪曲して、歪曲ＣＴ画像を生成するステップと、
前記歪曲ＣＴ画像を使用して実施される減衰補正を用いて前記現在の放射イメージングデータを再構築して、前記被験体の減衰補正された現在の放射画像を生成するステップとを更に有する、請求項１から４のいずれか一項に記載のイメージングコントローラ。
【請求項６】
前記現在のイメージングデータが、前記被験体の現在の放射イメージングデータ及び現在のコンピュータ断層撮影（ＣＴ）イメージングデータを含み、前記イメージング方法が、
前記過去のイメージングセッションで獲得した過去のＣＴ画像及び過去の減衰補正放射画像を、前記ＢＬＯＢから検索するステップと、
前記現在のＣＴイメージングデータを再構築して現在のＣＴ画像を生成するステップと、
空間変換を生成して、前記被験体の前記過去のＣＴ画像を前記現在のＣＴ画像と空間的に整列させるステップと、
前記空間変換を使用して前記過去の減衰補正放射画像を歪曲して、歪曲された減衰補正放射画像を生成するステップと、
前記現在のＣＴ画像を使用して、且つ前記歪曲された減衰補正放射画像を先行データとして使用して実施される減衰補正を用いて、前記現在の放射イメージングデータを再構築して、前記被験体の減衰補正された現在の放射画像を生成するステップとを更に有する、請求項１から５のいずれか一項に記載のイメージングコントローラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
以下は、全体として、医用イメージング分野、例えば陽子射出断層撮影（ＰＥＴ）及び単光子射出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）などの放射イメージング、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）、並びに放射／ＣＴ複合、又は他のハイブリッド機能的／解剖学的イメージングに関する。
【背景技術】
【０００２】
一方の陽子射出断層撮影（ＰＥＴ）及び単光子射出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）などの放射イメージング技術と、他方のコンピュータ断層撮影（ＣＴ）イメージングとは、補完的な技術である。放射イメージングは、放射性医薬品を患者に投与し、検出器のリングを使用して、又は患者の周りで回転する検出器を使用して、放射性医薬品によって放射される放射線を断層撮影によって撮像することによって実施される。一般的に、放射性医薬品は、特定の器官又は組織に集中するように選択される。例えば、腫瘍ＰＥＴイメージングでは、放射性医薬品は陽電子放出核種で標識された糖である場合がある。これは、がん性腫瘍は正常な組織よりも迅速に糖を取り込む傾向があるため、腫瘍がＰＥＴ画像においてホットスポットとして現れるからである。したがって、放射イメージングは、代謝の差を捕らえることができるので、機能的イメージングと呼ばれる場合がある。
【０００３】
ＣＴイメージングは、患者を通るＸ線の透過を計測する。断層撮影イメージングは、通常、Ｘ線源及び検出器のアレイを共に患者の周りで回転させることによって得られるが、リング状のＸ線源及び／又は検出器のアレイを備えた構成も知られている。ＣＴコントラストは異なる組織による差のあるＸ線吸収によるものであり、したがってＣＴは一般に、解剖学的、即ち構造的情報を提供する。このように、放射画像とＣＴ画像の両方を獲得することによって、ＣＴ画像を介して前例のがん性腫瘍を周囲の解剖学的構造内で位置決めし、放射画像を介してその機能的特性（例えば、壊死の程度）に関して評価することができる。
【０００４】
放射イメージングとＣＴとの更なる相乗作用は、ＣＴ画像を使用して患者の減衰マップを構築し、次にそれを使用して、放射データを再構築する際の放出放射の減衰を補正できることである。ＣＴ画像は、Ｘ線エネルギーでの放射に対する患者の減衰マップとして見ることができ、Ｘ線エネルギー（一般的に、１００〜１４０ｋｅＶ以下）と放射エネルギー（例えば、ＰＥＴの場合は５１１ｋｅＶ）との差に関わる既知の換算係数を使用して、ＣＴ画像を放射データの再構築に適した減衰マップへと変換することができる。表示の便宜のため、かかる減衰補正なしで再構築された放射画像を、本明細書では、非減衰補正放射画像又はＮＡＣ−放射画像（例えば、ＰＥＴイメージングの場合、ＮＡＣ−ＰＥＴ画像）と呼ぶ。同様に、対応するＣＴ画像から生成された放射エネルギーの減衰マップを使用して減衰補正を用いて再構築された放射画像を、本明細書では、減衰補正放射画像又はＡＣ−放射画像（例えば、ＰＥＴイメージングの場合、ＡＣ−ＰＥＴ画像）と呼ぶ。
【０００５】
放射イメージングとＣＴイメージングとのこれらの相乗作用に鑑みて、放射データ（ＰＥＴ又はＳＰＥＣＴデータ）及びＣＴデータの両方が収集される、ＰＥＴ／ＣＴ又はＳＰＥＣＴ／ＣＴ複合イメージングセッションを実施するのが一般的である。このイメージングの組み合わせの広範囲な用途は、Ｋｏｎｉｎｋｌｉｊｋｅ  Ｐｈｉｌｉｐｓ  Ｎ．Ｖ．、Ｅｉｎｄｈｏｖｅｎ、ｔｈｅ  Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓから両方とも入手可能である、Ｖｅｒｅｏｓ  ＰＥＴ／ＣＴ及びＢｒｉｇｈｔＶｉｅｗ  ＳＰＥＣＴ／ＣＴイメージングシステムなど、ＰＥＴ／ＣＴ及びＳＰＥＣＴ／ＣＴ複合イメージングシステムの商用的利用可能性に反映される。放射／ＣＴ複合イメージングでは、ＣＴデータはＣＴ画像を形成するように再構築され、その画像は更に、ＰＥＴ又はＳＰＥＣＴデータ再構築で使用するため減衰マップへと変換され、それによってＣＴ画像及びＡＣ−ＰＥＴ又はＡＣ−ＳＰＥＣＴ画像の両方がもたらされる。医療従事者は、一般に、ＣＴ及びＡＣ放射画像の両方を、医学的評価を実施する際の補足情報と見なす。
【発明の概要】
【０００６】
１つの開示される態様では、電子プロセッサを備えたイメージングコントローラは、被験体の多重セッションイメージング調査の一部である現在のイメージングセッションを実行するイメージング方法を実施するようにプログラムされる。イメージング方法は、イメージング調査の過去のイメージングセッションのイメージングデータ獲得及び再構築パラメータを、過去のイメージングセッションのイメージングデータ獲得及び再構築パラメータを少なくとも含む、イメージング調査に関する情報を格納するバイナリラージオブジェクト（ＢＬＯＢ）から検索することを含む。イメージングシステムは、過去のイメージングセッションの検索されたイメージングデータ獲得及び再構築パラメータを用いて自動的に構成される。自動構成後、イメージングシステムは、現在のイメージングデータを被験体から獲得し、現在のイメージングデータを再構築して被験体の現在の画像を生成するように制御される。制御に使用されるイメージングデータ獲得及び再構築パラメータは、イメージング調査の現在のイメージングセッションのイメージングデータ獲得及び再構築パラメータとしてＢＬＯＢに格納される。
【０００７】
別の開示される態様では、電子プロセッサを備えたイメージングコントローラは、放射イメージングシステムを使用して現在の放射イメージングデータを被験体から獲得することと、減衰補正なしで現在の放射イメージングデータを再構築して、被験体の非減衰補正の現在の放射画像を生成することと、空間変換を生成して、被験体の過去の非減衰補正放射画像を現在の非減衰補正放射画像と空間的に整列させることと、空間変換を使用して、過去の非減衰補正放射画像と空間的に整列された過去のコンピュータ断層撮影（ＣＴ）画像を歪曲して、歪曲ＣＴ画像を生成することと、歪曲ＣＴ画像を使用して実施した減衰補正を含む現在の放射イメージングデータを再構築して、被験体の減衰補正した現在の放射画像を生成することとを含む、放射線量を低減したイメージング方法を実施するようにプログラムされる。
【０００８】
別の開示される態様では、電子プロセッサを備えたイメージングコントローラは、放射イメージングシステムを使用して現在の放射イメージングデータを被験体から獲得することと、ＣＴイメージングシステムを使用して被験体の現在のＣＴ画像を獲得することと、空間変換を生成して、過去のＣＴ画像を被験体の現在のＣＴ画像に空間的に整列させることと、空間変換を使用して、過去のＣＴ画像と空間的に整列された過去の減衰補正放射画像を歪曲して、歪曲した減衰補正放射画像を生成することと、現在のＣＴ画像を使用して、且つ歪曲した減衰補正放射画像を先行データとして使用して実施される減衰補正を含む現在の放射イメージングデータを再構築して、被験体の減衰補正した現在の放射画像を生成することとを含む、放射線量を低減したイメージング方法を実施するようにプログラムされる。
【０００９】
１つの利点は、放射（例えば、ＰＥＴ又はＳＰＥＣＴ）及びＣＴの複合イメージングを、患者に対する放射線量を低減して実施するという点にある。
【００１０】
別の利点は、放射／ＣＴ複合イメージングがより高速になるという点にある。
【００１１】
別の利点は、所与のイメージングセッションにおける画像の品質又は信頼性を無用に損なうことなく、かかる上述の利点を達成できるか否かを評価するワークフローが提供される点にある。
【００１２】
別の利点は、過去のＣＴ画像を再使用できるか否かが定量的に評価される点にある。
【００１３】
別の利点は、多重セッション放射／ＣＴイメージング調査の連続するイメージングセッション間における整合性が改善される点にある。
【００１４】
所与の実施形態は、上述の利点を１つも提供しないか、又は上述の利点のうち１つ、２つ、それ以上、若しくは全てを提供し、並びに／或いは本開示を読んで理解することによって当業者には明白となるような、他の利点を提供する。
【００１５】
本発明は、様々な構成要素及び構成要素の組み合わせ、並びに様々なステップ及びステップの組み合わせの形をとる。図面は、単に好ましい実施形態を例証するためのものであり、本発明を限定するものと解釈すべきでない。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】過去のＣＴ画像を再使用することによって患者の放射線暴露を低減できるか否かの評価を含む、イメージングワークフローを実現するようにプログラムされたシステムコントローラを含む、ＰＥＴ／ＣＴイメージングシステムを示す模式図である。
【図２】新しいＣＴ画像は不要であるという評価であるときの、図１のシステムによって適切に実施されるワークフローＡを示す模式図である。
【図３】新しい低線量ＣＴ画像が十分であるという評価であるときの、図１のシステムによって適切に実施されるワークフローＢを示す模式図である。
【図４】ＣＴイメージングは従来的に実施されるが、ＰＥＴ画像は低減された放射性医薬品用量を使用して獲得されるときの、図１のシステムによって適切に実施されるワークフローＣを示す模式図である。
【図５】現在のイメージングセッションにおいて、被験体の多重セッションイメージング調査の過去のイメージングセッションで得られた情報を再使用できるようにする、イメージングシステムアーキテクチャを示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本明細書において認識される１つの課題は、既存の医用イメージングアーキテクチャが腫瘍学的治療プロトコルモニタリングなどの現代のイメージングタスクに適合しない点である。例えば、放射線分割治療プロトコルは、一連の連続する放射線治療セッションにわたって放射線を送達する。同様に、化学療法は、連続するセッションで実施される場合が多い。これらのセッション間に、治療の進行を評価するために、一般的には２つ以上の（場合によってはいくつかの連続する）ＰＥＴ／ＣＴ又はＳＰＥＣＴ／ＣＴイメージングセッションを含む、様々な試験が予定に組み込まれる。これらのイメージングセッションは、腫瘍学者に、治療セッションが所望の効果を有しているか否か、またがん性腫瘍を壊死させているか否かに関する放射線学的フィードバックを提供する。
【００１８】
しかしながら、有効であるためには、連続するＰＥＴ／ＣＴ又はＳＰＥＣＴ／ＣＴイメージングセッションは、１つのイメージングセッションから獲得した画像と次の画像との差が、被験体の変化（例えば、腫瘍の収縮若しくは成長、腫瘍の血管新生若しくは壊死など）に帰することができなければならず、イメージングセッション自体の詳細の差に起因すべきでないという点で、「同等」であるべきである。しかしながら、既存のイメージングシステムアーキテクチャを用いた場合、連続するイメージングセッションは、異なる放射線医、異なるイメージング設定、異なる画像再構築設定、及び／又は異なる獲得後処理で実施されるのが一般的である。これらの差のいずれか又は全てが、連続するイメージングセッションで得られた画像において観察可能な差をもたらす場合があるが、これらは、イメージングの対象の変化ではなく、むしろ異なる画像設定、再構築設定などに帰することができる。
【００１９】
本明細書で開示する実施形態は、単一の治療プロトコル（例えば、腫瘍患者に対する放射線分割治療プロトコル）に関連する情報（又は情報を指すポインタ）を収集し格納する、治療プロトコルバイナリラージオブジェクト（ＢＬＯＢ）データ構造を使用して、治療プロトコルレベルの制御を提供することによって、この課題に対処する。
【００２０】
既存の放射／ＣＴイメージングシステム及びワークフローに関して本明細書において認識される別の課題は、患者が、放射イメージングのために投与される放射性医薬品、及びＣＴイメージング中に患者を透過するＸ線の両方から受ける放射線量によって、高い放射線量に晒される点である。放射線量の懸念は、更に後述するような、多くの放射線分割治療、小線源治療、又は化学療法によるがん治療計画の場合など、患者をモニタリングするのに長時間にわたって連続する放射／ＣＴイメージングセッションを用いる治療計画において更に増大する。
【００２１】
本明細書で開示する改善された放射／ＣＴイメージングシステム及びワークフローは、患者の過去のＣＴ画像を活用して、又は、いくつかの実施形態では過去の放射画像を活用して、放射線暴露を低減する。かかる過去の画像は、治療の進行を評価するために、２つ以上の（場合によってはいくつかの連続する）ＰＥＴ／ＣＴ又はＳＰＥＣＴ／ＣＴイメージングセッションを実施することを求める、治療プロトコルにおいて利用可能である場合が多い。例えば、放射線分割治療プロトコルの場合、治療放射線は、一連の連続する放射線治療セッションにわたって投与され、ＰＥＴ／ＣＴイメージングセッションは、通常、放射線治療セッションの合間の指定された時間に予定される。
【００２２】
本明細書において更に認識されるのは、かかる治療プロトコルの過程にわたって、ＣＴで観察される患者の全身の解剖学的構造は、ＰＥＴイメージングで観察される腫瘍の機能的挙動と比較して、大幅には変化しない傾向にある。したがって、過去のＣＴ画像が依然として患者の解剖学的構造を表していると実証できる場合、現在のイメージングセッションに過去のＣＴ画像を再使用するのが有利である。本明細書で開示する技術は、過去のＣＴ画像を再使用できるか否かの定量的評価を提供し、定量的評価によってかかる再使用が適切であると示された場合に、過去のＣＴ画像を再使用するための有効な方策を開示する。
【００２３】
いくつかの放射／ＣＴイメージングタスクでは、患者に対する放射線量の主要源は、放射イメージングで使用される放射性医薬品からのものである。これらの例では、Ｘ線暴露を低減するよりも、放射イメージングで使用される放射性医薬品用量を低減するのが好ましいであろう。かかる事例では、本明細書で開示する実施形態は、現在の放射イメージングセッションにおける放射性医薬品用量を低減するために、過去の放射画像を活用する有効な手法を提供する。
【００２４】
図１を参照すると、放射／コンピュータ断層撮影（ＣＴ）複合イメージングシステムは、例示的な陽子射出断層撮影（ＰＥＴ）イメージングシステム６、又は単光子射出コンピュータ断層撮影（ＳＰＥＣＴ）システム（図示なし）などの放射イメージングシステム、及びコンピュータ断層撮影（ＣＴ）イメージングシステム８を含む。この複合イメージングシステムは、放射イメージングシステム６を使用して、放射イメージングデータを被験体（例えば、腫瘍の外来患者若しくは入院患者、心臓病の外来患者若しくは入院患者など）から獲得して処理するように構成され、ＣＴイメージングシステム８を使用して被験体のＣＴイメージングデータを獲得して処理するように構成された電子プロセッサ１２を備える、イメージングコントローラ１０を更に含む。かかる画像処理は、ＣＴ画像を使用して実施される減衰補正を含んで放射画像を再構築するなど、放射及びＣＴ画像の両方を伴う「クロスモダリティ」操作を含んでもよい。
【００２５】
イメージングコントローラ１０は、図１に模式的に示されており、例示のコンピュータ１２又は専用のイメージングコントローラサーバなど、適切にプログラムされた電子プロセッサ１２によって実現される。イメージングシステム６、８のうち１つを使用してイメージングコントローラ１０によって実施される、開示される画像又はイメージングデータ獲得動作は、イメージングコントローラ１０が、適切な動作制御接続（図示なし）を介して、適切な制御信号をイメージングシステムに送ることを必要とするものと理解される。一般的に、イメージングシステム６、８はまた、イメージングコントローラ１０を具体化する電子プロセッサ１２のコンポーネントとして見てもよい、搭載型の又は関連する電子部品を含む。例えば、これらの搭載型の又は関連する電子部品は、Ｘ線管の操作及びガントリの回転制御などの低レベル動作を扱ってもよく、別個のコンピュータ又は他の電子デバイスは、放射線医とインターフェースで接続し、搭載型イメージング電子部品に高レベル命令を送信してもよい。更に、電子プロセッサ１２は、部分的には、病院ネットワークを介してアクセスされるサーバとして実現されてもよい。例えば、電子プロセッサ１２は、低レベル機能用の搭載型の電子部品と、放射線技師が、搭載型の電子部品及びイメージングシステムハードウェアによって実行されるイメージングシーケンスを選択して稼動させることを可能にする、イメージングシステム制御ソフトウェアでプログラムされたデスクトップコンピュータと、放射イメージングエネルギーにおける減衰マップを生成するため、画像再構築、画像の空間的位置合わせ、ＣＴ画像のスケーリングなどのデータ処理タスクを実施する、サーバベースの画像処理プログラムとを含んでもよい。
【００２６】
放射／ＣＴ複合イメージングセッションでは、放射イメージングシステム６によって獲得される放射画像、及びＣＴイメージングシステム８によって獲得されるＣＴ画像は、放射線医による比較を容易にするため、またＣＴ画像を、減衰補正放射イメージングデータを再構築するための減衰マップとして使用するのを容易にするために、空間的に整列されるか、又は共通の空間的幾何学形状を共有する。図１の複合イメージングシステム６、８などの複合放射／ＣＴシステムでは、これは、患者をいずれかのイメージングシステム６、８に乗せるための共通の被験体支持体１４を使用することによって容易にされる。
【００２７】
それに加えて、又は別の方法として、空間的整列又は共有される共通の空間的幾何学形状は、全体的又は部分的に、獲得後画像処理を用いて達成することができ、即ち、固有の位置マーカー（離散的な解剖学的特徴）及び／又は放射画像とＣＴ画像の両方で見える外部に付着された位置マーカーを使用して、放射画像及びＣＴ画像を空間的に位置合わせすることによって達成することができる。この方策では、１つの画像を別の画像に空間的に整列させるのに、空間変換が計算される。そのため、空間変換は一方の画像に適用されて、その一方の画像を他方の画像に空間的に整列するように歪曲させる。誤整列の量及びタイプ（剛性若しくは非剛性）に応じて、空間変換を生成するのに使用することができる、多数の空間的整列又は空間的位置合わせアルゴリズムが知られている。変形可能な画像位置合わせアルゴリズムのいくつかの例が、非限定例として、Ｓｏｔｉｒａｓ  ｅｔ  ａｌ．、「Ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｅ  Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ：Ａ  Ｓｕｒｖｅｙ」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｍｅｄ．Ｉｍａｇｉｎｇ  ｖｏｌ．３２  ｎｏ．７  ｐａｇｅｓ  １１５３−９０（２０１３）に記載されている。
【００２８】
図１のシステムの説明を続ける前に、本明細書で開示される、２つの例示的な放射線量を低減したイメージング方法について、図２及び図３をそれぞれ参照して記載する。本明細書では「ワークフローＡ」と呼ばれる図２の方法では、例えば過去の放射／ＣＴイメージングセッションで得られた過去のＣＴ画像が、現在のイメージングセッションにおける新しいＣＴ画像の獲得を回避するのに活用される。本明細書では「ワークフローＢ」と呼ばれる図３の方法では、過去のＣＴ画像がやはり活用されるが、現在のイメージングセッションで獲得された低線量ＣＴ画像の再構築を改善するためである。つまり、ワークフローＢは、過去のＣＴ画像を活用して、現在のイメージングセッションで使用されるＸ線量を少なくできるようにすることによって、患者に対するＸ線量を低減でき、より少ないＸ線量によるＣＴイメージングデータ品質の低減は、過去のＣＴ画像によって提供される追加情報によって相殺される。説明を明瞭にするため、ワークフローＡ及びワークフローＢは、ＰＥＴイメージングが放射イメージングモダリティであるというコンテキストにおいて記載するが、ＳＰＥＣＴなどの他の放射イメージングモダリティに対してこれらの技術を同様に実現できることが認識されるであろう。
【００２９】
最初に図２のワークフローＡに移ると、過去のＰＥＴ／ＣＴイメージングセッション１００があるものと仮定され、そのセッションの画像（又は少なくとも、画像を再構築するのに用いることができるイメージングデータ）は、現在のＰＥＴ／ＣＴイメージングセッション１０２が実施されるときに利用可能であり、例えば、画像保管通信システム（ＰＡＣＳ）に格納されている。過去のイメージングセッション１００では、ＣＴ画像１１２を生成するために再構築されたＣＴイメージングデータ１１０を獲得し、減衰補正を実施することなく再構築されたＰＥＴイメージングデータ１１４を獲得して、非減衰補正（ＮＡＣ）ＰＥＴ画像１１６を生成した。図示される実施形態はＰＥＴイメージングを用いているが、別の方法として、画像１１６は、ＳＰＥＣＴ画像又は他のタイプの放射画像であることができ、更に一般的には、開示される技術は、一般にハイブリッドＰＥＴ／磁気共鳴（ＭＲ）又はＳＰＥＣＴ／ＭＲイメージング調査（例えば、ＰＥＴ若しくはＳＰＥＣＴが機能的情報を提供し、ＭＲが解剖学的情報を提供する）など、マルチモダリティハイブリッドイメージング調査に適用されてもよい。一般的に、過去のイメージングセッション１００はまた、過去のセッション１００のＣＴ画像１１２を使用して実施された減衰補正を用いて再構築された、減衰補正（ＡＣ）ＰＥＴ画像１１８を再構築することになる。このＡＣ−ＰＥＴ画像１１８は、本明細書に開示される現在のイメージングセッション１０２の処理には使用されないが、減衰補正はＰＥＴ画像の診断値を大幅に改善するので、一般的に利用可能であり、したがって、過去のイメージングセッション１００の放射線読取りを実施した放射線医は、ＮＡＣ−ＰＥＴ画像１１６ではなくＡＣ−ＰＥＴ画像１１８の読取りを求める可能性が高い。実際に、ＮＡＣ−ＰＥＴ画像１１６は、通常は放射線読取りには望ましくないので、いくつかの例では、ＮＡＣ−ＰＥＴ画像１１６はＰＡＣＳにおいて利用可能ではないことがあるが、現在のイメージングセッション１０２に必要な場合、ＰＡＣＳに格納されたＰＥＴデータ１１４から容易に再構築することができる。
【００３０】
現在のイメージングセッション１０２に移ると、このセッションは通常、過去のイメージングセッション１００からかなりの時間後に、例えば、一般的な腫瘍学治療ワークフローの場合、多くの場合は少なくとも一日後、一般には数日から数週間後に行われる。連続するイメージングセッション１００、１０２の間の時間間隔は十分に長いので、一部の治療は通常は合間に、例えば、分割腫瘍学治療計画の１つ又は複数の化学療法及び／又は放射線治療セッションの際に送達されており、現在のイメージングセッション１０２の目的は、治療の影響を評価することであり、例えば望ましくは有効な腫瘍学治療の場合には腫瘍の何らかの収縮及び／又は壊死を観察すること、或いは腫瘍学治療がまだ有効ではないことを示すであろう、腫瘍の継続した成長／生存度を観察することである。一般的に、ＰＥＴイメージング用の放射性医薬品は、イメージングデータ獲得の開始前に、患者に、例えば静脈内に投与される。いくつかの共通のＰＥＴイメージングワークフローでは、放射性医薬品は、ＰＥＴイメージングデータ獲得の開始前に数十分から半時間程度投与されるが、時間は、腫瘍又は他の対象の器官若しくは組織に放射性医薬品が蓄積するのに必要な時間によって規定される。患者はイメージングシステムに入れられ、現在のイメージングセッション１０２のＰＥＴイメージングデータ１２４が獲得される。ワークフローＡでは、これらのＰＥＴイメージングデータ１２４は最初に、減衰補正なしで再構築されて、現在のイメージングセッション１０２のためのＮＡＣ−ＰＥＴ画像１２６が生成される。
【００３１】
図２のワークフローＡの目標は、ＰＥＴデータの減衰補正のために過去のイメージングセッション１００のＣＴ画像１１２を代わりに再使用することによって、新しいＣＴ画像を獲得する必要性を回避し、放射線読取りのための解剖学的画像としての役割を果たすことである。しかしながら、一般に、空間的幾何学形状は、過去のイメージングセッション１００と現在のイメージングセッション１０２との間である程度シフトすることになることが予期される。この幾何学形状のシフトは、過去のイメージングセッション１００と比較して、現在のイメージングセッション１０２に関して、被験体支持体１４上における患者の位置付けが異なることによって起こることがある。幾何学形状のシフトはまた、２つのイメージングセッション１００、１０２の間の患者の生理学的変化によるもの、膀胱の流体レベルの差などの要因、内部器官のずれ、又は体重増加若しくは減少によるものであることがある。本明細書では、後者、即ち体重の変化は、連続するイメージングセッション間における空間的幾何学形状の顕著な非剛性的変化に関する最も一般的な原因であることが認識される。これは、患者が、著しい体重減少が一般的な副作用である、化学療法及び／又は放射線治療を受けている場合に、特に当てはまる。対照的に、通常、イメージングセッション前の固定の期間中は水分を控えることを含む、共通の準備手順があるので、膀胱レベルは通常は類似しており、異なる位置付けによる何らかの幾何学的変化は、画像位置合わせプロセスによって容易に適応される。
【００３２】
図２を引き続き参照すると、過去及び現在両方のイメージングセッション１００、１０２に対するＮＡＣ−ＰＥＴ画像１１６、１２６の存在を活用して、過去のＮＡＣ−ＰＥＴ画像１１６を被験体の現在のＮＡＣ−ＰＥＴ画像１２６に空間的に整列させる空間変換１３０が決定される。空間変換１３０は、被験体の現在のＮＡＣ−ＰＥＴ画像１２６に対する過去のＮＡＣ−ＰＥＴ画像１１６を位置合わせするための変形可能な空間的画像位置あわせを実施することによって決定される。非限定例として、Ｓｏｔｉｒａｓ  ｅｔ  ａｌ．、「Ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｅ  Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ：Ａ  ｓｕｒｖｅｙ」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｍｅｄ．Ｉｍａｇｉｎｇ  ｖｏｌ．３２  ｎｏ．７  ｐａｇｅｓ  １１５３−９０（２０１３）に記載されているものなど、様々な非剛性空間画像位置合わせ技術を使用することができる。この方策は、従来のＰＥＴイメージングデータ又は飛行時間（ＴＯＦ）局所化ＰＥＴイメージングデータのどちらかと共に使用することができ、一般的に、ＴＯＦ局所化は空間分解能を改善するので、ＴＯＦ−ＰＥＴイメージングデータは、空間変換１３０に対してより高い精度をもたらすことになる。動作１３２では、過去のＣＴ画像１３２（やはり、過去のＮＡＣ−ＰＥＴ画像１１６と空間的に整列される）は、空間変換１３０を使用して歪曲されて、歪曲ＣＴ画像１４２が生成される。次に、現在のイメージングセッション１０２のＰＥＴイメージングデータ１２４は、歪曲ＣＴ画像１４２を減衰マップとして使用して実施された減衰補正を用いて再構築されて、現在のイメージングセッション１０２に対する被験体のＡＣ−ＰＥＴ画像１４８が生成される。
【００３３】
上述したように、ＣＴ画像が減衰補正放射イメージングデータの再構築を実施するのに減衰マップとして使用される場合、Ｘ線エネルギー（一般的に、１００〜１４０ｋｅＶ以下）及び放射エネルギー（例えば、ＰＥＴの場合、５１１ｋｅＶ）の差を考慮に入れた、分かっている換算係数を適用するのが一般的である。この換算は、５１１ｋｅＶのガンマ線と比較したＸ線の異なる吸収係数を補正し、単にＣＴ画像の強度値を調節する。したがって、換算は処理の任意の時点で実施することができる。例えば、図２のワークフローＡでは、過去のＣＴ画像１１２を歪曲１３２の前に換算して、放射データの粒子エネルギーとＸ線の粒子エネルギーとの間の差を調節することができ、或いは、歪曲１３２を実施した後に、ただしそれを、減衰補正を含む現在のＰＥＴイメージングデータ１２４を再構築してＡＣ−ＰＥＴ画像１４８を生成するのに使用する前に、歪曲ＣＴ画像１４２に対して換算を実施することができる。
【００３４】
図２を引き続き参照すると、放射線医によって読み取られる現在のイメージングセッション１０２の画像は、ＡＣ−ＰＥＴ画像１４８及び歪曲ＣＴ画像１４２を含み、後者は解剖学的情報に依存する。好ましくは、歪曲ＣＴ画像１４２は、例えば、獲得日を用いて、また恐らくは適用された空間変換１３０に関する情報を用いて、適切に標識されるので、読取りを実施する放射線医に、この画像が以前のイメージングセッションで獲得されたことを気付かせる。図２を参照して記載されるワークフローＡの方策は、過去のＣＴ画像１１２によって特徴付けられる、過去のイメージングセッション１００時における患者の解剖学的構造が、現在のイメージングセッション１０２時における患者の現在の解剖学的構造によく類似している状況において、最も適切に使用されることが認識されるであろう。より顕著な解剖学的変化の場合、歪曲ＣＴ画像１４２は、現在のイメージングセッション１０２時の患者の解剖学的構造を十分に表すという仮定があまり適切でなくなる。
【００３５】
図３を参照すると、本明細書ではワークフローＢと呼ばれる、修正して放射線量を低減したイメージング方法が記載される。ワークフローＢは、適切には、患者の解剖学的構造が、過去及び現在のイメージングセッション１００、１０２の間で顕著に変化しており、その結果空間変換１３０のみでは過去のＣＴ画像１１２を信頼性高く再使用するのには不十分であるときに用いられる。図３のワークフローＢは、歪曲ＣＴ画像１４２が生成される時点までは、図２のワークフローＡと同じである。しかしながら、ワークフローＢでは、歪曲ＣＴ画像１４２は、現在のイメージングセッション１０２のための解剖学的画像としては直接使用されない。それよりもむしろ、ワークフローＢでは、現在のイメージングセッション１０２は、過去のイメージングセッション１００の過去のＣＴ画像１１２を獲得するのに使用されたＸ線量よりもＸ線量が低い、低線量ＣＴイメージングデータ１６０を獲得することを更に含む。いくつかの実現例では、低線量ＣＴイメージングデータ１６０を獲得するのに使用される低線量ＣＴ獲得は、通常のＣＴ獲得の放射線量（過去のＣＴ画像１１２を獲得するのに使用されたものなど）のおよそわずかに４分の１から５分の１以下を使用する。低線量獲得は、より低い連続電力でＸ線管を動作させることによって、並びに／又は間隔を置いてＸ線管の遮断を用いる（例えば、限定された投射及び／又はより少ない角度サンプリング、場合によってはスパースビューＣＴと呼ばれる）ことによって得られてもよい。いずれの場合も、結果として得られるＣＴイメージングデータ１６０は、固有的に、過去のイメージングセッション１００のＣＴイメージングデータ１１０など、通常のＣＴイメージングデータと比較して、より低い信号雑音比（ＳＮＲ）を有する。このより低いＳＮＲデータ１６０を補償するために、空間変換１３０を使用して歪曲させた、過去のイメージングセッション１００からの歪曲ＣＴ画像１４２が、低線量ＣＴイメージングデータ１６０を再構築して低線量ＣＴ画像１６２を生成する際の先行情報として使用される。例えば、歪曲ＣＴ画像１４２は、凸状セットへの投射に基づいた合計変動の最小化などのアルゴリズムを使用して、ＣＴ画像の再構築中、アプリオリとして使用されてもよい。次に、現在のイメージングセッション１０２のＰＥＴイメージングデータ１２４が、低線量ＣＴ画像１６２を減衰マップとして使用して実施される減衰補正を用いて再構築されて、現在のイメージングセッション１０２のＡＣ−ＰＥＴ画像１６８が生成される。
【００３６】
図１を再び参照すると、制御プロセスが記載されており、それによってイメージングコントローラ１０がワークフローＡ（図２）若しくはワークフローＢ（図３）のどちらかを実現するか、又はこれらの選択肢間で決定を行うＣＴ再使用可能性基準を使用して、現在のイメージングセッションに対する新しい全線量ＣＴ画像を獲得する。次に図１を参照すると、動作２０で、ＰＥＴイメージングデータがＰＥＴイメージングシステム６を使用して獲得される。これらのデータは、図２及び図３の現在のイメージングセッション１０２のＰＥＴイメージングデータ１２４に対応する。動作２２で、ＰＥＴイメージングデータが、減衰補正なしで再構築されて、図２及び図３の現在のイメージングセッション１０２のＮＡＣ−ＰＥＴ画像１２６が生成される。動作２４で、過去のＮＡＣ−ＰＥＴ画像１１６が、現在のＮＡＣ−ＰＥＴ画像１２６と空間的に位置合わせされて、図２及び図３の空間変換１３０が生成される。
【００３７】
動作３０で、歪曲ＣＴ画像１４２が、図２及び図３の現在のイメージングセッション１０２時における患者の解剖学的構造をどの程度良好に表すかを定量的に評価する、ＣＴ再使用可能性基準が計算される。いくつかの例示的実施形態では、ＣＴ再使用可能性基準は、（１）過去のＮＡＣ−ＰＥＴ画像１１６の獲得時（即ち、過去のイメージングセッション１００のＰＥＴイメージングデータ１１４の獲得時）と現在の放射イメージングデータ１２４の獲得時との間の被験体の体重変化、並びに（２）空間変換１３０を使用して空間的に整列された被験体の現在のＮＡＣ−ＰＥＴ画像１２６と過去のＮＡＣ−ＰＥＴ画像１１６との間の相対重複基準、のうち少なくとも一方に基づく。
【００３８】
体重変化がＣＴ再使用可能性基準における因子である場合、ＣＴ再使用可能性基準は、好ましくは、被験体のより少ない体重変化が、図３のワークフローＢよりも図２のワークフローＡに好都合であり、現在のイメージングセッション１０２において新しい全線量ＣＴ画像を獲得する方策よりも、ワークフローＢに好都合であるようにして構築される。これは、より少ない体重変化が、過去のＣＴ画像１１２を再使用することの妥当性に好都合であるという予測を反映する。
【００３９】
相対重複は、例えば、空間変換１３０を適用した後に、現在のＮＡＣ−ＰＥＴ画像１２６及び過去のＮＡＣ−ＰＥＴ画像１１６の両方をセグメント化し、共通の質量と質量の拡張集合の比を計算することによって計算することができる。相対重複は、過去のＮＡＣ−ＰＥＴ画像１１６を現在のＮＡＣ−ＰＥＴ画像１２６に合致させるのに、空間変換１３０がどの程度良好に働くかの基準として見ることができる。相対重複がＣＴ再使用可能性基準における因子である場合、ＣＴ再使用可能性基準は、好ましくは、より高い相対重複基準（即ち、より多い重複）が、図３のワークフローＢよりも図２のワークフローＡに好都合であり、現在のイメージングセッション１０２において新しい全線量ＣＴ画像を獲得する方策よりも、ワークフローＢに好都合であるようにして構築される。これは、過去のイメージングセッション１００の幾何学形状を現在のイメージングセッション１０２の幾何学形状に合致させるのに、空間変換１３０がより有効であり、したがって過去のＣＴ画像１１２を再使用することの妥当性に好都合であることを、より高い重複が示すことを反映している。
【００４０】
決定ブロック３２で、新しいＣＴ画像が必要か否かが決定される。新しいＣＴ画像は不要であるとの決定であった場合、動作３４で、歪曲ＣＴ画像１４２が減衰マップとして使用される。これは、図２のワークフローＡに対応する。決定３２は、例えば、患者の体重変化が閾値比率未満であるか、又は相対重複が閾値比率超過である場合に、動作３４（ワークフローＡ）に移ると決定することができる。やはり、これらの因子のうち１つのみ（例えば、体重変化のみ、又は相対重複のみ）を使用することが想到される。対照的に、複数の因子がある場合、重み付けられた合計又は投票スキームなどによって、因子を組み合わせて決定３２を行うことができる。
【００４１】
決定ブロック３２において、新しいＣＴ画像が必要であると決定された場合、フローは第２の決定ブロック３６に移り、ここで、低線量ＣＴ画像が十分であるか否か、又は全線量ＣＴ画像が必要であるか否かが決定される。低線量ＣＴ画像が十分であると決定された場合、プロセスフローは、ワークフローＢ（図３）に従うブロック３８に移り、即ち、低線量ＣＴイメージングデータ１６０がＣＴイメージングシステム８を使用して獲得され、これらのデータが、歪曲された過去のＣＴ画像１４２を先行情報として使用して再構築されて、減衰マップとしての役割を果たす低線量ＣＴ画像１６２が生成される。他方で、新しい全線量ＣＴ画像が必要であると決定された場合、動作４０で、ＣＴイメージングシステム８を使用して、過去のＣＴ画像１１２をいかなる形でも使用することなく再構築された、全線量ＣＴ画像が獲得される（「全線量」ＣＴ画像は、ＰＥＴ／ＣＴ調査の通常の線量を使用して獲得される。この「全線量」は、一般的に、診断ＣＴなどの他のいくつかのタスクで使用される線量よりも少ないままである）。決定３６は、例えば、患者の体重変化が閾値比率（決定３２で使用される閾値比率よりも大きい）未満の場合、又は相対重複が閾値比率（決定３２で使用される閾値比率よりも小さい）超過の場合、動作３８（ワークフローＢ）に移ると決定することができる。或いは、フローは、過去のＣＴ画像１１２を全く再使用しない動作４０に移る。
【００４２】
図１を引き続き参照すると、動作４２で、図２及び図３の現在のＰＥＴイメージングデータ１２４は、選択された減衰マップ（即ち、フローが動作３４／ワークフローＡを通過する場合は歪曲された過去のＣＴ画像１４２、又はフローが動作３８／ワークフローＢを通過する場合は低線量ＣＴ画像１６２、又はフローが動作４０を通過する場合は新しく獲得された全線量ＣＴ画像）を使用して再構築される。
【００４３】
いくつかの実施形態では、決定動作３２、３６で使用される閾値は、ユーザ選択可能であるか、又は特定の用途に対して設定されてもよい（例えば、肺と心臓と脳など、撮像される解剖学的領域に応じて異なってもよい）。
【００４４】
過去のイメージングセッション１００は、好ましくは、現在のイメージングセッション１０２と同じ被験体（即ち、同じ個人及び同じ解剖学的位置／向き）の過去のイメージングセッションである。これにより、歪曲ＣＴ画像１４２が被験体の現在の解剖学的状態を良好に表すことを予期することの妥当性が向上する。しかしながら、別の方法として、過去のＣＴ及びＰＥＴ画像が別の個人のものであることが想到されるが、やはり同じ向きの同じ解剖学的位置のものであるべきであり、やはり過去のセッションのＣＴ及びＰＥＴ画像が相互に空間的に整列されるべきである。例えば、過去のイメージングセッション１００（即ち、過去のＮＡＣ−ＰＥＴ１１６及び過去のＣＴ画像１１２）が、電子ＰＥＴ／ＣＴ調査アトラスから検索したＰＥＴ／ＣＴ調査アトラス画像であることが想到される。
【００４５】
図１〜図３の例は、現在のＣＴ画像の獲得（図２のワークフローＡ）を完全に排除することによって、又は低線量の現在のＣＴ画像の使用（図３のワークフローＢ）を可能にすることによって、患者に対する線量の低減を達成した。他の実施形態では、放射イメージングの間に用いられる放射性医薬品の用量を低減することによって、線量が低減されたイメージングを達成することが想到される。
【００４６】
図４を参照すると、この一例が、ＰＥＴを例示的な放射イメージングモダリティとして再び使用して記載される。放射イメージングは、解剖学的特徴と比較して時間に伴ってより迅速に変化することが予期される、機能的特徴を捕らえるので、ワークフローＡ（図２）に類似した方策は適切ではない。それよりもむしろ、ワークフローＣは同様に過去のイメージングセッションの再使用によって容易になる低線量イメージングを使用するので、図４のワークフローＣはワークフローＢにより類似している。ワークフローＣ（図４）の方法はやはり、過去のＣＴ画像１１２及び過去のＡＣ−ＰＥＴ画像１１８を含む過去のイメージングセッション１００に依存する（ワークフローＣでは、非減衰補正放射画像、即ち図２及び図３のＮＡＣ−ＰＥＴ画像１１６は使用されない）。ワークフローＣでは、目標は、放射イメージング側の線量を低減することであり、したがって、ＣＴデータ２２０は、過去のイメージングセッション１００後に実施される現在のイメージングセッション２０２で収集され、再構築されて現在のＣＴ画像２２２が生成される。ＣＴ画像２２２は、一般的に全線量画像であるが、図３のワークフローＢの画像獲得１６０、１６２のような線量が低減されたＣＴ画像も想到される。低線量ＰＥＴイメージングデータ２２４はまた、現在のイメージングセッション２０２で獲得される。「低線量」ＰＥＴイメージングデータは、過去のイメージングセッションの「全線量」ＰＥＴイメージングデータ１１４を獲得するのに使用される放射性医薬品の用量よりも少ない放射線医薬品の用量で、ＰＥＴイメージングデータが獲得されることを意味する（しかしながら、ワークフローＣはまた、現在のイメージングセッション２０２で獲得されたＰＥＴイメージングデータが全線量ＰＥＴイメージングデータであった場合にも働くであろう）。空間変換２３０は、被験体の過去のＣＴ画像１１２を現在のＣＴ画像２２２に対して空間的に整列させるように、空間変換２３０が生成される点を除いて、図２及び図３それぞれのワークフローＡ及びＢの空間変換１３０と同じ手法で生成される。やはり、非限定例として、Ｓｏｔｉｒａｓ  ｅｔ  ａｌ．、「Ｄｅｆｏｒｍａｂｌｅ  Ｍｅｄｉｃａｌ  Ｉｍａｇｅ  Ｒｅｇｉｓｔｒａｔｉｏｎ：Ａ  Ｓｕｒｖｅｙ」、ＩＥＥＥ  Ｔｒａｎｓ．Ｍｅｄ．Ｉｍａｇｉｎｇ  ｖｏｌ．３２  ｎｏ．７  ｐａｇｅｓ  １１５３−９０（２０１３）に記載されているものなど、様々な非剛性空間画像位置合わせ技術を使用することができる。動作２３２では、過去のＡＣ−ＰＥＴ画像１１８（やはり、ＡＣ−ＰＥＴ画像１１８の減衰補正で使用された過去のＣＴ画像１１２と空間的に整列される）は、空間変換２３０を使用して歪曲されて、歪曲ＡＣ−ＰＥＴ画像２３４が生成される。次に、現在のイメージングセッション２０２の低線量ＰＥＴイメージングデータ２２４は、現在のＣＴ画像２２２を減衰マップとして使用して、また歪曲ＡＣ−ＰＥＴ画像２３４を先行データとして使用して実施された減衰補正を用いて再構築されて、現在のイメージングセッション２０２に対する被験体のＡＣ−ＰＥＴ画像２３８が生成される。１つの方策では、歪曲された過去のＰＥＴプリオリ２３４がモデル化��れ、スパースビューＣＴ再構築アルゴリズムと同様に明示的に考慮される。良好なプリオリがＣＴ再構築に必要なＣＴ線量を低減するのと同じく、良好なプリオリＡＣ−ＰＥＴも、ＰＥＴの獲得及び再構築に対する線量要件（即ち、放射性医薬品用量）を低減する。歪曲された過去のＰＥＴプリオリ２３４によって提供される十分な推定は、反復ＡＣ−ＰＥＴ再構築アルゴリズムに対する初期画像としても使用することができる。
【００４７】
図４のワークフローＣは、電子プロセッサ１２の適切なプログラミングを含むイメージングコントローラ１０を使用して実現できることが認識されるであろう。ワークフローＡ及びＢと同様に、過去のイメージングセッション１００は、好ましくは、現在のイメージングセッション２０２と同じ被験体（即ち、同じ個人及び同じ解剖学的位置／向き）の過去のイメージングセッションである。しかしながら、別の方法として、過去のＣＴ及びＰＥＴ画像が別の個人のものであることが想到されるが、やはり同じ向きの同じ解剖学的位置のものであるべきであり、やはり過去のセッションのＣＴ及びＰＥＴ画像が相互に空間的に整列されるべきである。例えば、過去のイメージングセッション１００（即ち、過去のＡＣ−ＰＥＴ１１８及び過去のＣＴ画像１１２）が、電子ＰＥＴ／ＣＴ調査アトラスから検索したＰＥＴ／ＣＴ調査アトラス画像であることが想到される。
【００４８】
上述の実施形態では、過去のイメージングセッション１００に対するイメージングデータ及び／又は画像１１０、１１２、１１４、１１６、１１８は、ＰＡＣＳから検索される。図２、図３、及び図４それぞれのワークフローＡ、Ｂ、又はＣは、手動で、又はワークフローＡ及びＢに関して図１を参照して記載したような、自動化された方策を使用して開始することができる。より一般には、本明細書で開示する方策は、単一の治療プロトコル（例えば、腫瘍患者に対する放射線分割治療プロトコル）に関連する情報（又は情報を指すポインタ）を収集し格納する、治療プロトコルバイナリラージオブジェクト（ＢＬＯＢ）データ構造を使用して、治療プロトコルレベルの制御を提供する。この方策は、例えば、図２〜図４を参照して記載した実施形態のように、過去のイメージングセッションからイメージングデータ及び／又は画像を再使用することを容易にし、より一般的には、画像プランニング、画像獲得及び再構築パラメータ、後処理、並びに過去のイメージングセッションで得られた分析／報告を、現在のイメージングセッションにおいて再使用することを可能にする。これにより、現在のイメージングセッションを実施している放射線技師が、過去のイメージングセッションのこれらの設定（任意にユーザがオーバーライドする）をイメージングスキャナに自動的にロードすることができるので、インターフェース接続効率が改善する。これによって、現在のイメージングセッションによって生成される画像の臨床値も改善する。何故ならば、過去のイメージングセッションの設定を使用することによって、機器に特異的な画像のばらつきの原因が除去され、その結果、現在のイメージングセッションの画像と過去のイメージングセッションの画像との間で観察される差（ある場合）が、異なるイメージングシステム設定を使用することによるものではなく、イメージング対象の変化に帰することができるためである。
【００４９】
次に図５を参照すると、図１のワークフローコントローラ１０は、（図２〜図４のワークフローのコンテキストで）過去のイメージングセッション１００のイメージングデータ獲得及び再構築パラメータを少なくとも含む、被験体の多重セッションイメージング調査に関する情報を格納する多重セッションイメージング調査バイナリラージオブジェクト（ＢＬＯＢ）３００からデータを検索し、そこにデータを格納するようにプログラムされる。ＢＬＯＢ  ３００は、ＢＬＯＢ  ３００を格納するのに十分な容量を有する、任意のデータ格納リソースに格納されてもよく、図示される例では、ＢＬＯＢ  ３００は画像保管通信システム（ＰＡＣＳ）３０２に格納され、これには、ＰＡＣＳ  ３０２（一般的に、放射線部門又は病院の多くの若しくは全ての医用イメージングシステムを含む）がその役割を果たす、任意のイメージングシステムによって電子的にアクセス可能であるという利点がある。或いは、ＢＬＯＢは、患者の電子医療又は健康記録（ＥＭＲ又はＥＨＲ）など、任意の場所に格納されてもよい。ＢＬＯＢ  ３００は、格納されるデータベースシステムのＢＬＯＢデータタイプにしたがって適切に構成される。ＢＬＯＢ  ３００に格納されたイメージング調査データは、ＢＬＯＢ  ３００に含まれる実データ（若しくはそのコピー）として格納されてもよく、並びに／或いは任意の場所に位置してもよい実データを指すポインタとして格納されてもよい（例えば、図５では、多重セッションイメージング調査の調査画像３０４及び調査放射線学的報告３０６は、ＰＡＣＳ  ３０２に格納され、それらのデータを指すポインタのみがＢＬＯＢ  ３００に格納される）。調査の過去のイメージングセッションで使用されるイメージングデータ獲得及び再構築パラメータに加えて、ＢＬＯＢ  ３００は、画像獲得プランニング情報（例えば、被験体の撮像された部分、被験体支持体１４上における被験体の向きなどの特定情報）、後処理情報（例えば、画像に適用される任意の再構築後フィルタの識別情報及び構成、画像セグメント化の結果など）、並びに標準化取込値（ＳＵＶ）測定値、腫瘍寸法及び特性など、例えば構造化されたＤＩＣＯＭオブジェクトに格納される、データ分析及び報告など、被験体の多重セッションイメージング調査に関する他の情報を格納してもよい。一般に、ＢＬＯＢ  ３００は、任意に複数のサブエンティティを有する、単一のオブジェクトであることができる。一例として、個々のワークフロー構成要素に対して、「最後に使用された検査カード」又は「最後に使用されたプロトコル」として一部を捕らえることができる。一部の情報は、例えば、遠隔システム又はクラウドコンピューティングリソースに対する、ポインタとしてＢＬＯＢ  ３００に格納されてもよい。ＢＬＯＢ  ３００は、多重セッションイメージング調査に関する情報を統合し、ワークフローのエンジニアに対して単一の明快な図を提供する。ＢＬＯＢ  ３００は、過去のイメージングセッションで使用されたイメージングデバイス６、８の識別情報を格納する、並びにイメージングセッションを実施した放射線技師の名前及び過去のイメージングセッションを読み取った放射線医の名前を格納するなど、多重セッションイメー��ング調査の連続するイメージングセッションが同等であることを担保するのに使用される、他の情報を格納してもよい。患者の体重も、好ましくは、各イメージングセッションに対してＢＬＯＢ  ３００に格納される。
【００５０】
ワークフローコントローラ１０は、過去のワークフロー構成要素の情報を検索するため、ＢＬＯＢ  ３００に問い合わせる異なるインターフェースを使用して、イメージング調査の活動を組織化する。ＢＬＯＢ  ３００が、情報又はそれを指すポインタのコピーを格納することによってインターフェース接続を提供するので、ワークフローコントローラ１０はデータがどこにあるかを知っている必要はない。計画３１０、獲得３１２、再構築３１４、後処理３１６、及び分析／報告３１８などの個々のワークフロー動作は、共通のコンピュータ上で実現されても、又は異なるコンピュータ上で実現されてもよい（即ち、ワークフローコントローラ１０は、単一のコンピュータとして、又は２つ以上の接続されたコンピュータとして具体化されてもよい）。ワークフローコントローラ１０は、既存のイメージングシステムコントローラ、ＰＡＣＳなどに対する「アドオン」として実現されてもよい。以下、ワークフローコントローラ１０と個々のワークフローステップ３１０、３１２、３１４、３１６、３１８との相互作用について、例示的な例として記載する。
【００５１】
計画段階３１０では、ワークフローコントローラ１０は、ＢＬＯＢ  ３００から計画データを検索する。例えば、過去のイメージングセッション１００から検索された計画データは、過去のスキャンの開始位置及び終了位置を定義する計画ラインを含んでもよい。それらの計画ラインは、過去のイメージングセッションが利用可能であれば、その二次元調査（概観）ＣＴ画像上で特定される。過去の概観ＣＴ画像は、現在のイメージングセッション１０２、２０２の概観ＣＴ画像に位置合わせされる。結果として、過去の計画ラインが現在のイメージングセッションの概観にマッピングされる。それらのマッピングされた計画ラインは、現在のイメージングセッション１０２、２０２のイメージングデータ獲得の開始及び終了スキャン位置を定義するのに使用される。別の方策では、投影（冠状）画像が過去の容積測定型ＣＴから生成され、投影画像は、現在のイメージングセッションの概観に対して、又は別の３Ｄ／２Ｄ位置合わせ技術によって位置合わせされ、過去の容積測定型ＣＴの最初及び最後のスライス位置は、現在の調査の概観上で特定され、特定された位置は計画ラインとして使用され、ある許容差が追加される。
【００５２】
過去のＰＥＴ／ＣＴイメージングセッション１００の発見はＢＬＯＢ  ３００に格納され、現在のＰＥＴ／ＣＴイメージングセッション１０２、２０２をガイドするのに使用されてもよいが、これは、それらの過去の設定を複製することを必ずしも意味しない点に注目されたい。例えば、過去のＰＥＴ／ＣＴイメージングセッション１００は、獲得された全身スキャンを有してもよく、次にこの全身スキャンの限定された領域で病変が見出された。現在のイメージングセッション１０２、２０２は、この過去のセッション情報を使用して病変の範囲に集中して、疾病の進行をモニタリングするか又は治療効率を評価する。１つの方策では、ワークフローコントローラ１０は、過去のイメージングセッション１０２の発見を含む放射線学的報告（例えば、構造化されたＤＩＣＯＭ報告）を検索し読み取って、病変が過去のイメージングセッション１００のどこで特定されたかを決定する。病変が特定された最小及び最大ｚ位置は、開始＝ｍｉｎ｛ｚ１，・・・，ｚｋ｝及び終了＝ｍａｘ｛ｚ１，・・・，ｚｋ｝として計算され、ここで、ｋは報告において特定された病変の数、ｚｎはｎ番目の病変のｚ位置である。これらの最大及び最小ｚ位置は、上述したように、（例えば、過去の調査の概観又は冠状投影画像を使用して）現在のイメージングセッション１０２、２０２の概観にマッピングされる。マッピングされた最小及び最大ｚ位置は、許容差を追加して計画ラインを定義するのに使用され、イメージングデバイスは、イメージングシステムを制御して現在のイメージングデータを獲得する前に、現在のイメージングセッションに対するこれらのｚ位置の最小及び最大の計画ラインを用いて自動的に構成される。単一のスキャンを描写する代わりに、病変同士が顕著な距離だけ間隔を空けている場合、複数のスキャンを実施することによって放射線量が更に低減されてもよい。同様の形式で、比較的大きい空間的範囲の単一の腫瘍をイメージングするため、最小及び最大の計画ラインが描写されてもよく、例えば、開始＝ｚｔｕｍｏｒ，ｍｉｎ−ｄｚｍａｒｇｉｎ及び終了＝ｚｔｕｍｏｒ，ｍａｘ＋ｄｚｍａｒｇｉｎであり、ここでｚｔｕｍｏｒ，ｍｉｎ及びｚｔｕｍｏｒ，ｍａｘはそれぞれ腫瘍の最小及び最大ｚ位置であり、ｄｚｍａｒｇｉｎは、計画ラインが、過去のイメージングセッション後に生じた可能性のある確実な腫瘍成長に適応することを担保するために追加される許容差である（過去のイメージングセッションと比較して現在のイメージングセッションに対するスキャン範囲を低減する、これらの方策はいずれも、一般に、過去のイメージングセッションと比較して、現在のイメージングセッションにおいて患者に送達される放射線量を低減することに気付かれよう）。より一般的には、ＢＬＯＢ  ３００を介して検索した過去の発見によるガイダンスによって、スキャン範囲を低減することで、現在のイメージングセッションをより短い時間で実施することができるようになって、臨床ワークフローの速度が上がる。ガイド付きの追跡によっても、患者に対するＣＴ線量暴露が低減される。
【００５３】
計画の後、獲得、再構築、及び任意の再構築後画像処理は、ＢＬＯＢ  ３００から検索した過去のイメージングセッション１００に対するパラメータを使用し、イメージングコントローラ１０は、過去のイメージングセッション１００の検索したイメージングデータ獲得及び再構築パラメータを用いて、イメージングシステム６、８を自動的に構成する。これらのパラメータは、好ましくは、現在のイメージングセッション１０２、２０２の初期値パラメータとして使用され、放射線技師は、放射線技師が適切と見なした場合に（又は多重セッションイメージング調査を監督している医師又は放射線医の指示によって）これらの初期値を修正する能力を保持する。
【００５４】
自動化ワークフローの利益を最大限にするために、過去のイメージングセッション１００からの分析及び報告を使用して、現在のイメージングセッション１０２、２０２の自動分析及び報告をガイドする。この目的のため、ワークフローコントローラ１０は、ＢＬＯＢ  ３００からの過去のＰＥＴ／ＣＴイメージングセッション１００の発見報告を検索する。ワークフローコントローラ１０は、報告を読み取って、病変がどこで特定されたか、及びそれらがどのように特徴付けられたかを見て、３Ｄ／３Ｄの容積測定型の画像位置合わせ（剛性若しくは非剛性）又は計画ライン間の関係を使用して、過去のＰＥＴ／ＣＴイメージングセッションを現在のＰＥＴ／ＣＴイメージングセッションに位置合わせする。このように、過去のＰＥＴ／ＣＴイメージングセッション１００からの病変の位置が、現在のイメージングセッション１０２、２０２にマッピングされる。腫瘍を描写する関心領域（ＲＯＩ）又は輪郭セットも、例えば、図２〜図４のワークフローＡ、Ｂ、Ｃにおいて上述した空間変換１３０、２３０を使用して、現在のイメージングセッション空間にマッピングされる。ワークフローコントローラ１０は、マッピングされた位置の周りを検索して、過去及び現在のイメージングセッション間における、場合によっては低い位置合わせ精度、又は病変のサイズ／形状変化に対処する。現在のイメージングセッション空間における病変位置が確信的に洗練されると、過去のＰＥＴ／ＣＴイメージングセッション１００で行われたのと同じセグメント化及び分析が実施されて、例えば、同じ若しくは校正された閾値を使用して、領域を成長させて病変の拡張を確立する。何らかの補正方法、例えば部分容積効果が適用された場合、現在のイメージングセッションにも同様に適用される。これらの後処理動作に関する情報は、自動的に適用されるように、ＢＬＯＢ  ３００に適切に格納される。同様に、過去のイメージングセッション１００において病変に対して実施された一連の統計的測定値は、ＢＬＯＢ  ３００に格納され、同じ一連の統計的測定値が現在のイメージング調査に適用される。現在のイメージングセッション１０２、２０２が、過去のイメージングセッション１００では発見されなかった何らかの新しい病変を特定した場合、これらを強調して、多重セッションイメージング調査を監督している放射線医又は医師による特定の精査を促すことができる。現在のイメージングセッション１０２、２０２で得られた結果と、ＢＬＯＢ  ３００に格納された過去のイメージングセッション１００で得られた結果とを比較する、比較報告が自動的に生成され、結論は自動分析に基づいて導き出される。報告は、結論を支持する、過去及び現在のイメージングセッションに対するデータ、表、及び画像キャプチャを含むことができる。報告はまた、読者が、自動生成された報告を確認し補強するのに、全ての関連する画像又は他の支持データにアクセスできるように、ハイパーリンクを有することができる。報告は、精査／更新／承認のため、医師に自動的に回覧される。
【００５５】
ＢＬＯＢ  ３００は、計画情報、イメージングデータ獲得及び再構築パラメータ、再構築後画像処理パラメータ、及び分析／報告情報をＢＬＯＢ  ３００に格納することによって、現在のイメージングセッション１０２、２０２を含むように更新される。現在のイメージングセッションに関する格納された情報は、計画ラインの最小及び最大ｚ位置の調節、イメージングデータ獲得及び／又は再構築パラメータに対して行われた任意の変更などの、自動的に又は放射線技師によって行われたあらゆる変更を含み、構造化されたＤＩＣＯＭ報告オブジェクトに記録された、腫瘍の寸法又は特性におけるあらゆる変化を含む最新の発見を含む。これらの情報は、被験体の多重セッションイメージング調査における次のイメージングセッション（行われる場合）で使用するために、ＢＬＯＢ  ３００に格納される。
【００５６】
ＢＬＯＢ  ３００は、例えばサブエンティティとして、様々な異なるデータタイプのデータを格納する際の高度な柔軟性を提供する、バイナリラージオブジェクトである。ＢＬＯＢ  ３００の一部のコンテンツは、バイナリラージオブジェクトに格納されたテキストベースのコンテンツであってもよいことが認識されるであろう。例えば、放射線技師及び技術者の名前などの情報は、ＢＬＯＢ  ３００に格納されるテキスト情報であってもよい。
【００５７】
図１〜図５を例示的に参照して記載したような、イメージングコントローラ１０、１２の開示した機能性は、開示した機能性を実施するのに電子プロセッサ１２によって読取り可能及び実行可能である命令を格納する、非一時的記憶媒体として具体化されてもよいことが認識されるであろう。非一時的記憶媒体は、例えば、ハードディスクドライブ若しくは他の磁気記憶媒体、光学ディスク若しくは他の光学記憶媒体、フラッシュメモリ、読出し専用メモリ（ＲＯＭ）、又は他の電子記憶媒体、それらの様々な組み合わせなどを含んでもよい。
【００５８】
本発明について、好ましい実施形態を参照して記載してきた。上記の詳細な説明を読んで理解することによって修正及び変更が他の者に想起されるであろう。本発明は、添付の特許請求の範囲又はその等価物の範囲内にある限りにおいて、全てのかかる修正及び変更を含むと解釈されるものとする。
【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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