(57)【要約】【課題】　Ｘ線データを取得するためのシステム及び方法。【解決手段】　該システム及び方法は、画像形成されている被写体が、Ｘ線ビーム（１４）により定められる平面を垂直に通る軸線（３）に沿って、一定（２３２）、加速（２３０）及び減速（２３４）速度の１つで移動させられるようにして、Ｘ線ビーム（１４）をＸ線源（４）から受信するＸ線検知器（６）を用いて、少なくとも１つのＸ線画像を生成するための一連のＸ線データを取得すること、移動速度を変化させ、それによって加速中又は減速中の移動の間に該Ｘ線検知器（６）が少なくとも１つのＸ線画像についてのデータを取得することを可能にすること、及び、電流変調を用いることを含む。【選択図】　　　図２
2004033778.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　Ｘ線データを取得するための方法であって、
　Ｘ線源（４）とＸ線検知器（６）とが互いに対向して配置され、かつ画像形成されている被写体に対して回転するように配設されて、Ｘ線ビーム（１４）を該Ｘ線源から該Ｘ線検知器（６）が受信し、前記被写体が、前記Ｘ線ビーム（１４）により定められる平面を垂直に通る軸線（３）に沿って、一定（２３２）、加速（２３０）及び減速（２３４）速度の少なくとも１つで移動するようになった配置における、前記Ｘ線検知器（６）を用いて、少なくとも１つのＸ線画像を生成するための一連のＸ線データを取得し、
　前記加速（２３０）又は前記減速（２３４）移動の間に、前記Ｘ線検知器（６）が少なくとも１つのＸ線画像についてのデータを取得するのを可能にするように前記移動速度を変化させ、
　前記取得の間に電流変調（２３６）を用いる、
段階を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
　前記被写体が、
　前記軸線（３）に沿う第１の方向に、又は、
　前記軸線（３）に沿う第２の方向に、
移動させられることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
　前記第１の方向及び前記第２の方向が、互いに反対の方向であることを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
　前記第１の方向への移動の間に取得されたデータが、前記被写体の第１の空間的区域の少なくとも１つの画像についてのデータを含み、前記第２の方向への移動の間に取得されたデータが、前記被写体の第２の空間的区域の少なくとも１つの画像についてのデータを含むことを特徴とする、請求項２に記載の方法。
【請求項５】
　前記Ｘ線検知器（６）が、前記方向の一方への第１の移動（４０）の間に、各々の前記第１の空間的区域についての画像データを取得し、該Ｘ線検知器（６）が、前記方向の他方への第２の移動（４４）の間に、各々の前記第２の空間的区域についての画像データを取得することを特徴とする、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
　前記電流変調（２３６）が、更に、
　前記Ｘ線源（４）のＸ線管の電流を前記移動速度に比例するように調整して、Ｘ線フラックスを実質的に一定にすること、及び、
　前記Ｘ線源（４）のＸ線管の電流を、前記生成された画像にわたり均一の標準偏差が生じるように調整すること、
の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
　Ｘ線データを取得するためのシステムであって、
　Ｘ線源（４）からのＸ線ビーム（１４）を受信するためのＸ線検知器（６）を備え、前記Ｘ線源（４）と前記Ｘ線検知器（６）とが互いに対向して配置され、かつ画像形成されている支持体上の被写体に対して回転するように配設されており、前記被写体が、前記Ｘ線ビーム（１４）により定められる平面を垂直に通る軸線（３）に沿って移動させられるようになっており、少なくとも１つのＸ線画像を生成するための一連のＸ線データが、一定（２３２）、加速（２３０）及び減速（２３４）速度の少なくとも１つで行われる前記移動の間に、前記Ｘ線検知器（６）により取得され、
　前記支持体は、前記Ｘ線検知器（６）が、前記加速（２３０）又は前記減速（２３４）移動の間に、少なくとも１つのＸ線画像についてのデータを取得することを可能にするように、前記移動速度を変化させるようになっており、
　前記取得の間に電流変調（２３６）を用いる変調器が設けられた、
ことを特徴とするシステム。
【請求項８】
　前記被写体が、
　前記軸線（３）に沿う第１の方向に、又は、
　前記軸線（３）に沿う第２の方向に、
移動させられることを特徴とする、請求項７に記載のシステム。
【請求項９】
　前記第１の方向及び前記第２の方向が、互いに反対の方向であることを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１０】
　前記第１の方向への移動の間に取得されたデータが、前記被写体の第１の空間的区域の少なくとも１つの画像についてのデータを含み、前記第２の方向への移動の間に取得されたデータが、前記被写体の第２の空間的区域の少なくとも１つの画像についてのデータを含むことを特徴とする、請求項８に記載のシステム。
【請求項１１】
　前記Ｘ線検知器（６）が、前記方向の一方への第１の移動（４０）の間に、各々の前記第１の空間的区域についての画像データを取得し、該Ｘ線検知器が、前記方向の他方への第２の移動（４４）の間に、各々の前記第２の空間的区域についての画像データを取得することを特徴とする、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】
　前記電流変調（２３６）が、更に、
　前記Ｘ線源（４）のＸ線管の電流を前記移動速度に比例するように調整して、Ｘ線フラックスを実質的に一定にすること、及び
　前記Ｘ線源（４）のＸ線管の電流を、前記生成された画像にわたり均一の標準偏差が生じるように調整すること、
の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項７に記載のシステム。
【請求項１３】
　コンピュータ使用可能な格納媒体（３０）を備える生産物品であって、該コンピュータ使用可能な格納媒体（３０）が、Ｘ線データを取得するためのコンピュータ可読のプログラムコードを含み、該コンピュータ可読のプログラムコードが、更に、
　Ｘ線源（４）とＸ線検知器（６）とが互いに対向して配置され、かつ画像形成されている被写体に対して回転するように配設されて、Ｘ線ビーム（１４）を該Ｘ線検知器（６）が該Ｘ線源（４）から受信し、前記被写体が、前記Ｘ線ビーム（１４）により定められる平面を垂直に通る軸線（３）に沿って、一定（２３２）、加速（２３０）及び減速（２３４）速度の少なくとも１つで移動するようになった配置における前記Ｘ線検知器（６）を用いて、少なくとも１つのＸ線画像を生成するための一連のＸ線データを取得し、
　前記加速又は前記減速移動の間に、前記Ｘ線検知器（６）が少なくとも１つのＸ線画像についてのデータを取得することを可能にするように前記移動速度を変化させ、
　前記取得の間に電流変調（２３６）を用いる、
ことを実行するためのコンピュータ可読のプログラムコードを含む、
ことを特徴とする生産物品。
【請求項１４】
　前記被写体が、
　前記軸線（３）に沿う第１の方向に、又は、
　前記軸線（３）に沿う第２の方向に、
移動させられることを特徴とする、請求項１３に記載の生産物品。
【請求項１５】
　前記第１の方向及び前記第２の方向が、互いに反対の方向であることを特徴とする、請求項１４に記載の生産物品。
【請求項１６】
　前記第１の方向への移動の間に取得されたデータが、前記被写体の第１の空間的区域の少なくとも１つの画像についてのデータを含み、前記第２の方向への移動の間に取得されたデータが、前記被写体の第２の空間的区域の少なくとも１つの画像についてのデータを含むことを特徴とする、請求項１４に記載の生産物品。
【請求項１７】
　前記Ｘ線検知器（６）が、前記方向の一方への第１の移動（４０）の間に、各々の前記第１の空間的区域についての画像データを取得し、該Ｘ線検知器（６）が、前記方向の他方への第２の移動（４４）の間に、各々の前記第２の空間的区域についての画像データを取得することを特徴とする、請求項１６に記載の生産物品。
【請求項１８】
　前記電流変調（２３６）が、更に、
　前記Ｘ線源（４）のＸ線管の電流を前記移動速度に比例するように調整して、Ｘ線フラックスを実質的に一定にすること、及び、
　前記Ｘ線源（４）のＸ線管の電流を、前記生成された画像にわたり均一の標準偏差が生じるように調整すること、
の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１３に記載の生産物品。
【請求項１９】
　制御装置がＸ線データを取得するための方法を実行するように構成されたコードを含むコンピュータのデータ信号（５）であって、前記方法が、
　Ｘ線源（４）とＸ線検知器（６）とが互いに対向して配置され、かつ画像形成されている被写体に対して回転するように配設されて、Ｘ線ビーム（１４）を該Ｘ線検知器（６）が該Ｘ線源から受信し、前記被写体が、前記Ｘ線ビーム（１４）により定められる平面を垂直に通る軸線（３）に沿って、一定（２３２）、加速（２３０）、及び減速（２３４）速度の少なくとも１つで移動するようになった配置における、前記Ｘ線検知器（６）を用いて、少なくとも１つのＸ線画像を生成するための一連のＸ線データを取得し、
　前記加速又は前記減速移動の間に、前記Ｘ線検知器（６）が少なくとも１つのＸ線画像についてのデータを取得することを可能にするように前記移動速度を変化させ、
　前記取得の間に電流変調（２３６）を用いる、
段階を含むことを特徴とするコンピュータのデータ信号。
【請求項２０】
　前記被写体が、
　前記軸線（３）に沿う第１の方向に、又は、
　前記軸線（３）に沿う第２の方向に、
移動させられることを特徴とする、請求項１９に記載のコンピュータのデータ信号。
【請求項２１】
　前記第１の方向及び前記第２の方向が、互いに反対の方向であることを特徴とする、請求項２０に記載のコンピュータのデータ信号。
【請求項２２】
　前記第１の方向への移動の間に取得されたデータが、前記被写体の第１の空間的区域の少なくとも１つの画像についてのデータを含み、前記第２の方向への移動の間に取得されたデータが、前記被写体の第２の空間的区域の少なくとも１つの画像についてのデータを含むことを特徴とする、請求項２０に記載のコンピュータのデータ信号。
【請求項２３】
　前記Ｘ線検知器が、前記方向の一方への第１の移動（４０）の間に、各々の前記第１の空間的区域についての画像データを取得し、該Ｘ線検知器（６）が、前記方向の他方への第２の移動（４４）の間に、各々の前記第２の空間的区域についての画像データを取得することを特徴とする、請求項２２に記載のコンピュータのデータ信号。
【請求項２４】
　前記電流変調（２３６）が、更に、
　前記Ｘ線源（４）のＸ線管の電流を前記移動速度に比例するように調整して、Ｘ線フラックスを実質的に一定にすること、及び、
　前記Ｘ線源（４）のＸ線管の電流を、前記生成された画像にわたり均一の標準偏差が生じるように調整すること、
の少なくとも１つを含むことを特徴とする、請求項１９に記載のコンピュータのデータ信号。
【請求項２５】
　Ｘ線データを取得するためのシステムであって、
　Ｘ線ビーム（１４）をＸ線源（４）から受信するためにＸ線検知器（６）を用いて、少なくとも１つのＸ線画像を生成するための一連のＸ線データを取得するための手段を含み、前記Ｘ線源（４）及び前記Ｘ線検知器（６）が互いに対向配置され、かつ画像形成されている被写体に対して回転するように配設され、前記被写体が、前記Ｘ線ビーム（１４）により定められる平面を垂直に通る軸線（３）に沿って、一定（２３２）、加速（２３０）及び減速（２３４）速度の少なくとも１つで移動させられるようになっており、
　前記加速又は前記減速移動の間に、前記Ｘ線検知器（６）が、少なくとも１つのＸ線画像についてのデータを取得することを可能にするように前記移動速度を変化させるための手段と、
　前記取得の間に電流変調（２３６）を用いるための手段と、
を更に含む、
ことを特徴とするシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、一般的に画像形成システムに関し、具体的には、Ｘ線データを取得するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
　ＣＴ画像形成システムにおいて、Ｘ線源が、一般にデカルト座標系の「画像形成平面」と呼ばれるＸ−Ｙ平面内に位置する平行光にされた扇状のビームを放射線検知器の列の方向に照射し、各々の放射線検知器は、この扇状ビームを受信するように該ＣＴシステム内に配設された検知器要素を含む。患者のような被写体が、画像形成平面内に位置するようにＸ線源と放射線検知器の列との間に位置させられ、従って、該被写体を通過するＸ線ビームに曝される。Ｘ線ビームが被写体を通過すると、該Ｘ線ビームは放射線検知器の列の上に衝突する前に減衰される。検知器の列で受信された減衰されたビームの放射線の強さは、被写体によるＸ線ビームの減衰に対応しており、各々の検知器要素は、該検知器要素の位置でのビームの強さに対応する別々の電気信号を生成する。これらの電気信号がＸ線減衰測定値又はＸ線画像と呼ばれる。
【０００３】
　Ｘ線源及び検知器の列は、ガントリを画像形成平面内に位置させた状態で、画像形成されるべき被写体の周りを回転することができるため、Ｘ線ビームが該被写体と交差する角度は、常に変化する。１つのガントリ角度における検知器の列からのＸ線減衰測定値の一群、すなわち照射データは、「視野」と呼ばれる。被写体の「走査」は、Ｘ線源及び検知器の列の１つの旋回の間に異なるガントリ角度において作られた一組の視野を含む。軸線方向走査において、照射データは、被写体を通して取られた２次元のスライスに対応する画像を構築するように処理される。単一の検知器の列を用いるＣＴシステムにおいては、スライス厚は、コリメータの幅により制御され、かつ決定されるが、多数の検知器の列を用いるＣＴシステムにおいては、該スライス厚は、複数の検知器サブユニットの結果を合計することにより、及び該コリメータを物理的に各々のスライスの外縁に移動することにより制御され、かつ決定される。
【発明の開示】
【０００４】
　ＣＴスキャナを用いて実行されるもののような潅流検査の目的は、割り当てられた時間量内、及び所定のサンプリング周波数内の所定の位置についての一連の画像を得ることである。結果として、最大の空間的範囲は、割り当てられた時間の因数であり、該時間により制限される。更に、付加的な時間を必要とする別々の位置の反復的な走査は、より大きな空間的区域を画像化するために必要である。本発明の実施形態は、Ｘ線データを取得するためのシステム及び方法を提供する。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００５】
　Ｘ線データを取得するための例示的なシステム及び方法が、ここにコンピュータ断層撮影（ＣＴ）画像形成システムに関して開示されるが、本発明の方法及びシステムは、磁気共鳴画像診断（ＭＲＩ）システムのような他の画像形成システムにも適用されることができることを理解されたい。
【０００６】
　本発明の実施形態の特徴は、同じ領域を短時間にわたって繰り返しカバーし、従って、シネ走査又は軸線方向走査を用いて得ることができる範囲を超えて、ある期間にわたる走査範囲を拡張することである。別の特徴は、２方向走査を用いて、所定の位置における時間的経過画像を取得することである。別の特徴は、テーブル速度又は回転速度を増加させることなく、螺旋状通過の間の所定の走査時間についての範囲を増加させることである。
【０００７】
　本発明の実施形態は、２方向螺旋状プロトコルにおける通過／画像の組の間の平均時間を短縮し、従って、所定の範囲についての全走査時間を短縮し、その結果、より大きな軸線方向範囲を必要とするより大きな身体器官に対する灌流画像形成を行ない得るようにするものである。灌流画像形成は、ある期間にわたり連続的な位置をカバーすることを必要とする。更に、肝臓のような大きな器官は、大きな軸線方向走査範囲に加えて、造影剤増強を維持することに関して時間の制約を有する。本発明の実施形態は、取得の間の時間遅延を最小にして、より迅速かつより完全に大きな区域をカバーすることを可能にするものである。
【０００８】
　図１及び図２を参照すると、Ｘ線源４と、Ｘ線検知器６と、患者支持構造体８と、被写体キャビティ１０とを有するガントリ２とを含む例示的なＣＴ画像形成システム１が示されており、該Ｘ線源４及び該Ｘ線検知器６は、該被写体キャビティ１０により分離されるように、対向して配設される。患者１２のような被写体を、移動可能な患者支持構造体８（「テーブル」）の上に配設し、その後、該患者支持構造体は、被写体キャビティ１０を通る軸線３に沿って移動させられる。Ｘ線源４は、Ｘ線ビーム１４を、患者１２を通過するようにＸ線検知器の方向に照射する。Ｘ線ビーム１４は、コリメートにより平行光にされ、「画像形成平面」と呼ばれるデカルト座標系のＸ−Ｙ平面内に位置するようにされる。患者１２を通過し、該患者により減衰された後、減衰されたＸ線ビーム１６は、Ｘ線検知器６により受信される。Ｘ線検知器６は、複数の検知器要素１８を含み、各々の該検知器要素１８が減衰されたＸ線ビーム１６を受信し、該減衰されたＸ線ビーム１６の強さに対応して、電気信号を生成する。
【０００９】
　更に、Ｘ線源４及びＸ線検知器６は、ガントリ２及び患者支持構造体８に対して回転するように配設され、該患者支持構造体８が被写体キャビティ１０内に配設されたとき、該Ｘ線源４及び該Ｘ線検知器６が該患者支持構造体８の周りで回転することを可能にする。Ｘ線照射データは、走査の間にＸ線源４及びＸ線検知器６を患者１０の周りで回転させることにより得られる。螺旋状Ｘ線照射データは、付加的に患者８を軸線３に沿って移動させることにより得られる。Ｘ線源４及びＸ線検知器６は、ＣＴ画像形成システム１と関連する制御機構２０と通信する。制御機構２０は、Ｘ線源４及びＸ線検知器６の回転及び作動を制御する。
【００１０】
　制御機構２０は、Ｘ線源４と通信するＸ線制御装置２２と、ガントリモータ制御装置２４と、データ取得システム（「ＤＡＳ」）２６とを含む。ＤＡＳ２６は、Ｘ線検知器６と通信する。Ｘ線制御装置２２は、電力及びタイミング信号をＸ線源４に与え、ガントリモータ制御装置２４は、該Ｘ線源４の回転速度及び角度位置を制御し、ＤＡＳ２６は、検知器要素１８により生成された電気信号を受信し、該信号を後続する処理のためにデータ信号に変換する。ＣＴ画像形成システム１は、画像再構築装置２８と、データ格納装置３０と、処理装置３２とを含み、該処理装置３２は、画像再構築装置２８と、ガントリモータ制御装置２４と、Ｘ線制御装置２２と、データ格納装置３０と、入力装置３４と、出力装置３６と通信する。データ格納装置３０は、当業者に知られている何らかのコンピュータ使用可能格納媒体を備え、伝播された信号５を介して、処理装置３２と通信する。ＣＴ画像形成システム１は更に、処理装置３２及び患者支持構造体８と通信するテーブル制御装置３８を含み、該患者支持構造体８の位置を被写体キャビティ１０に対して制御するようにする。
【００１１】
　患者１２は、患者支持構造体８上に配設されるのが好ましく、その後、被写体キャビティ１０内で移動可能であるように、処理装置３２を介してオペレータにより位置決めされる。ガントリモータ制御装置２４は、処理装置３２を介して作動し、Ｘ線源４及びＸ線検知器６を患者１２に対して回転するようにする。Ｘ線制御装置２２は、処理装置３２を介して作動し、Ｘ線源４が平行光にされたＸ線ビーム１４をＸ線検知器６の方向に、すなわち患者１２の方向に放射し、かつ照射するようにする。Ｘ線ビーム１４は、Ｘ線検知器６により受信される減衰されたＸ線ビーム１６を生成するように、患者１２を通過する。
【００１２】
　検知器要素１８は、減衰されたＸ線ビーム１６を受信し、該減衰されたＸ線ビーム１６の強さに対応した電気信号を生成し、この電気信号データをＤＡＳ２６に伝播する。ＤＡＳ２６は、次に、電気信号をデータ信号に変換し、該データ信号を画像再構築装置２８に通信する。画像再構築装置は、高速の画像再構築を行なう。再構築された画像３２がデータ格納装置３０に格納され、また出力装置３６により表示される。
【００１３】
　潅流及びその他の造影剤増強検査において、走査は、所定のサンプリング周波数において、増強水準を維持し同時に患者に施される造影剤を最小にするために、可能な限り迅速に完了されなければならない。造影剤ボーラス追跡からの測定値は、動的走査（すなわち、所定の位置における時系列の画像）を通して得られる。ボーラスという用語は、注入された造影剤量を指す。造影剤ボーラス追跡は、生体組織の所定の領域における造影剤の注入を監視するための方法である。患者は、造影剤を、通常は末端において静脈から注入され、その後、走査が所要の生体組織で取られて、この造影剤の動脈流入及び後続する静脈流出を監視する。これは、増強対時間の図として表示される。所定の管における流入及び流出の経過は、造影剤ボーラスが生体組織に入り及び出るときに、ピークとして表示される。現在の走査方法は、造影剤が生体組織の特定の領域を通る時間経過の間、該領域を画像形成するためにシネ走査モードを用いる。シネ走査モードは、テーブルの移動を含まない走査プロトコルであり、設定時間における同じ領域／位置の走査を含むものである。（この走査モードは、テーブルの移動がないため、ＣＴ検知器の大きさにより制限される）。
【００１４】
　例示的な２ｃｍにわたる複数検知器列の全範囲により達成されるよりも大きい空間的範囲を要求される領域については、シネ走査を、多数のテーブル位置で行なわなければならない。一般的に受け入れられているこのことに対する解決法は、テーブル８を第２の検査として第２の位置に移動することである。例えば、第１造影剤ボーラスを１つの位置で監視する。次にテーブル８を第２の位置に移動し、第２造影剤の注入を患者１２に施し、それに続いてこの位置で監視する。この方法は、各造影剤注入の間に１０分間の遅延、並びに、患者１２に投与される造影剤量を二倍にすることを含む。或いは、１つの造影剤注入の間、テーブル８をシネ位置の間で前後に切り換えることができる。質の良い結果のために、画像は２秒より多くない間隔で各々の位置において取得されるべきであると仮定すれば、テーブル８の速度限界がこの方法の使用を制限する。複数検知器列のＣＴスキャナを含む画像形成システム１について、比較的大きな走査領域にわたる一連の時間的経過画像を取得するための迅速な方法が望まれる。
【００１５】
　電子ビームを患者１２の下に配置された１つから４つのターゲットリングに合焦することにより、電子ビーム（「ＥＢＣＴ」）走査が達成される。これらのターゲットは、その間にギャップを有し、従って、最大空間的範囲のために最適化された現在の走査プロトコルは、この範囲にギャップを含む。例示的なＥＢＣＴスキャナにおいて、４つのターゲットが、患者のテーブル８を移動することなく、７ｃｍまでの範囲をカバーするために用いられる。各々のターゲットは、２ｍｍないし７ｍｍの画像を生成することができ、ターゲット間のギャップは４ｍｍである。従って、７ｃｍの範囲は達成されるが、各々の１４ｍｍの範囲ごとに４ｍｍが抜けている。完全な軸線方向走査のためにこれらのギャップをカバーするための効果的な方法が望まれる。更に、データにギャップが含まれるとしても、より大きな合計範囲が望まれる場合もある。ＥＢＣＴシステムを含むシステムにおいて、走査範囲区域を拡張するための方法が望まれる。
【００１６】
　機能マップは潅流を適用した結果の出力であり、走査された生体組織における組織についての機能情報の量的な表現を含む。造影剤ボーラスの追跡／動的走査により得ることができる機能マップの例は、血流、血量、及び平均移動時間を含む。機能マップは、時間的経過画像を取得することにより、すなわち、設定時間において１秒当たりおおよそ１つ画像を取得することにより計算される。本発明の実施形態の例示的な検知器構成は４×５ｍｍの構成であり、すなわち、現在利用可能な２０ｍｍの検知器の４スライスを取るものである。これらの画像における造影剤増強をある期間にわたって監視することは、所定の空間的位置についての機能パラメータを計算するためのデータをもたらす。
【００１７】
　本発明の第１の実施形態は、螺旋状２方向走査のためのシステム及び方法を含む。２方向走査は、付加的な画像を生成するためのデータを得ることを含む目的のために、Ｘ線検知器６及び／又は画像形成されている被写体の前後（「上方から下方／下方から上方」）両方の移動の間にデータを取得することを含む。第１の移動（「第１の通過」）４０の後に走査間遅延４２、及び第２の移動（「第２の通過」）４４が続く。走査間遅延４２、４６は、Ｘ線検知器６及び／又は画像形成されている被写体が、互いに対して停止位置に減速し（第１の通過の間）、次に該停止位置から加速するときに生じる（第２の通過の間）。本発明の実施形態は、走査制約及び走査プロトコル修正を用いて走査間遅延を短縮する。走査制約及び走査プロトコル修正は、ピッチの決定（螺旋状／螺旋形走査におけるガントリ１２の一回転でカバーされる検知器の長さの数として定められる）、テーブル速度（ｍｍ／ｓで）を変化させること、及び現在の走査規定ソフトウェア制約に内蔵されているバッファを排除することを含むが、これらに限られるものではない。更に、螺旋状走査のための開始視野角をいずれかの角度に設定することも走査遅延を減少させる。第２の通過から取得されたデータは、付加的な時点の画像を生成するために用いられる。画像データは、各々の通過の間に多数の位置で得られ、通過数が位置ごとに要求される時間量の範囲について決定される。ある期間にわたる画像が所定の検査のために要求される場合、第１及び第２の通過４０、４４が必要に応じて繰り返される。完了すると、検査は所定の走査位置についてのある期間にわたる画像を含む。
【００１８】
　本発明の１つの実施形態において、複数検知器列のＣＴスキャナにより画像形成されている被写体を位置決めするために用いられる構造体（「テーブル」）８が、螺旋状走査による取得の間、変化する速度で（Ｘ線検知器に対して）移動させられる。本発明は、如何なるＣＴスキャナを用いても実施されることができ、複数列又はＥＢＣＴスキャナに限られるものではないことが理解されるであろう。取得されている位置に応じてテーブル速度を変化させることにより、取得の中盤におけるテーブル速度は走査プロトコルのために最適化され、取得のための通過の開始時及び終了時におけるテーブル速度は、データを取得するために加速期間を用いることにより最小の走査間遅延のために最適化され、従って走査範囲が増加する。その結果、データが螺旋状走査の加速部分の間及び減速部分の間に取得されるため、テーブル８が一定の速度で移動している間だけデータを取得するシステムと比較すると、所定の走査時間についての走査範囲が増加する。
【００１９】
　本発明の別の実施形態においては、走査が行なわれる範囲を拡張するためにフィラメント電流変調を用いる。フィラメント電流変調は、ＣＴ画像を取得するために用いられるＸ線管のフィラメント電流を変化させるものである。これは、その後、画像を生成するために用いられるべき利用可能な電子の数に影響を与える。フィラメント電流変調はまた、取得された各々の画像スライスにおける合計フラックスを維持するためにも用いられる。フラックスは、走査領域を横切るＸ線の伝達率である。１つの実施形態において、電流のフラックスは、Ｘ線源の電流を変化させることによりテーブル速度にわたって維持される。一例において、電流変調は、Ｘ線源４（例えばチューブ）の電流を、テーブル速度に比例する程度にまで調整することにより達成することができ、それによって、各々の回転について得られたＸ線フラックスを一定に維持させることができる。或いは、Ｘ線源のフィラメント電流を、再構築された画像における減衰の標準偏差が異なるスライスわたって均一であるように調整することができる。減衰の標準偏差は、画像におけるノイズを指す。所要の定められた領域を画像上に置くことにより、所定の画像における減衰の平均及び標準偏差値（ＣＴの数又はハウンスフィールド単位において測定される）を測定することができる。標準偏差値は、画像におけるノイズに等しいと言われている。従って、画像を横切る一定のノイズを維持することは、必要な電流変調の程度を求めるために用いられる例示的な基準となる。
【００２０】
　ＥＢＣＴスキャナの場合のように、被写体を完全にカバーすることが望まれるような更に別の実施形態においては、走査領域の第１の通過の間の走査区域の間のギャップは、第２の通過の間にカバーされる。一例において、これは、テーブル８を、第１の通過の間は検知器と一致していないギャップを、後続する通過の間に検知器と一致させるように移動させることにより達成することができる。更に、前述のように、走査間遅延は、例えば１秒間短縮される。
【００２１】
　図４は、例示的な実施形態による２つの例示的な複数検知器列のＣＴシステムについての走査範囲を示す。第１システム６０は、１１５ｍｍのＸ線が届く全範囲５０と、４５ｍｍの螺旋状走査が行なわれる範囲とをもつＣＴシステムを備え、該螺旋状走査が行なわれる範囲は、各々３５ｍｍの２つの被写体加速／減速範囲に隣接する。第２システム６２は、２方向螺旋状走査の可変テーブル速度及び電流変調機能により使用可能になった例示的なＣＴシステムを備える。可変テーブル速度及び電流変調機能は、加速及び減速の期間中にデータ取得を行なうことにより、第２システムの走査が行なわれる範囲５６を増加（例えば、１１５ｍｍ）させる。可変テーブル速度機能５８は、テーブル位置及び／又は走査が行なわれる範囲の関数により求められるか、又は該関数により実行される。
【００２２】
　本発明の実施形態は、走査の完了時には如何なる画像のギャップもない走査区域の完全な画像形成を提供する。画像のギャップは、少なくとも１つの画像形成された区域に隣接する画像形成されていない区域を含む。例えば、ＥＢＣＴシステムは、４つの電子ビームのターゲットを含むことができる。ターゲット間の空間的区域は一般的に画像形成されず、従って、画像のギャップを生じる。図５は、例示的な実施形態によりギャップのない走査範囲を可能にされた例示的な電子ビームＣＴシステムについての走査範囲１３２を示す。第１の通過は、区域１０２、１０４、１０８及び１１２の走査範囲をもたらす。第２の通過（反対方向における）は、区域１１８、１２２、１２６及び１２８の走査範囲をもたらす。第１の通過のギャップ１００、１０６及び１１０が、第２の通過の間に走査される。同様に、第２の通過のギャップ１１６、１２０及び１２４は、第１の通過の間に、前に走査されている。走査間遅延１１４及び１３０は、ＥＢＣＴシステムの物理的なしきい値により定まる可能な限り最小の時間に短縮される。２方向走査及び可変テーブル速度を用いて、ギャップのない範囲が達成される。
【００２３】
　或いは、完全な（例えばギャップのない）画像形成が必要とされない検査については、別の実施形態が、拡張された最大の走査が行なわれる範囲（軸線方向範囲）を提供する。例えば、全体の走査範囲を必要としない検査の場合、ギャップは後続する通過の間に走査されず、代わりに本発明の実施形態では、全体の軸線方向範囲を増加させる。この場合において、テーブルが移動する距離は、検知器の範囲の距離より大きい。図６を参照すると、２方向走査機能及び可変テーブル速度機能により使用可能になったＥＢＣＴシステムにおける選択されたギャップをもつ走査範囲１８２が示されている。第１の通過は、区域１５２、１５４、１５８及び１６２の走査範囲をもたらす。第２の通過（反対方向における）は、区域１６８、１７０、１７４及び１７８の走査範囲をもたらす。第１の通過のギャップ１５０、１５６及び１６０、並びに、第２の通過のギャップ１６６、１７２及び１７６は、故意に画像形成されずに残される。付加的な走査が行なわれる区域１６８についての画像データが第２の通過の間に取得できるように、画像形成されるべき被写体（図示せず）を、少なくとも部分的に移動させる。走査間遅延１６４及び１８０は、前述の実施形態に従って、可能な限り最小の時間に短縮される。端部区域（例えば１５２及び１６８で示される）の走査範囲は、可変テーブル速度を用いて達成され、従って、加速及び減速期間中のデータ取得を可能にする。
【００２４】
　本発明の実施形態を、新しい又は更新されたファームウェア機能及び／又は走査規定関数（すなわち、走査及び／又は再構築パラメータ）として実装することができる。ファームウェア機能は、これらに限られるものではないが、テーブルの移動精度を改良し、同時にテーブル８を速度低下させ、停止し、反対方向に始動させるのに必要とされる時間量を短縮するより精密なテーブル制御システムを含む。走査規定関数は、これらに限られるものではないが、テーブル速度、ピッチ、回転速度、視準、螺旋状走査のための開始角、及び一定のガントリ回転速度を含む。走査規定関数は更に、第１の通過の間の減速と第２の通過の間の加速との間の休止（バッファ時間）を短縮するか又は排除することを含む。ファームウェア機能及び走査規定関数は、ハードウェア、ソフトウェア、又はその組み合わせに実装されることができる。従って、本発明の卓越した利点は、それを既存の及び／又は新しいＣＴ画像形成システム１又は他の画像形成システムに用いるために実装することができることである。
【００２５】
　図７及び図８は、Ｘ線画像データを取得するためのフローチャート及び詳細なフローチャートを示す。本明細書に、従ってこれまで、説明された幾つかの実施形態が、本発明の開示の範囲を超えることなく、図７及び図８の段階に適用可能であり、かつ該段階と組み合わせて実施することができることを理解されたい。
【００２６】
　さて図７を参照すると、螺旋状２方向走査を実行するための例示的な段階が示されている。２００において、画像データが、Ｘ線検知器６及び／又は画像形成されている被写体の第１の方向（例えば、第１の通過）への移動の間に取得される。２０２において、走査間遅延が、最小にされる。２０４において、画像データが、Ｘ線検知器６及び／又は画像形成されている被写体の第２の方向（例えば、第２の通過）への移動の間に取得される。２０６において、ある期間にわたる走査範囲が所望される場合（付加的なデータの取得）、走査間遅延が２０８において最小にされ、次に、段階２００から２０４までの螺旋状２方向走査プロセスが反復的に繰り返される。
【００２７】
　図８は、図７の例示的な段階２００及び／又は２０４についての付加的な詳細を示す。データは、２３０においてＸ線検知器６及び／又は画像形成されている被写体の加速の間に取得され、２３２において一定の速度（すなわち、走査区域の中央部）の間に取得され、また２３４において減速の間に取得される。２３６において、フィラメント電流が必要に応じて変調されて、２３０における加速及び２３４における減速の間のデータ取得を助ける。
【００２８】
　前の実施形態は医療用の画像形成に関して説明されているが、ここに述べる画像の取得及び処理方法は医療用用途に制限されるものではなく、医療用ではない用途に利用することができることを理解されたい。
【００２９】
　上の実施形態を用いた説明は、例示的なものに過ぎない。上述のように、これらのプロセスを実施するためのコンピュータ実行プロセス及び装置の形態である実施形態を含むことができる。更に、フロッピディスク（商標）、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードドライブ又は他のコンピュータ可読格納媒体のような有形の格納媒体３０内に具現された指示を含むコンピュータプログラムコードの形態である実施形態を含むことができ、該コンピュータプログラムコードがコンピュータ中にロードされ、該コンピュータにより実行されたとき、該コンピュータは、本発明を実行するための装置となる。更に、例えば、格納媒体に格納されるか、コンピュータ中にロードされ及び／又はコンピュータにより実行されるか、又は送信されたデータ信号５として伝播されたコンピュータプログラムコードの形態であるか、光ファイバを通る又は電磁放射線を介する電気配線又はケーブル配線にわたるような幾つかの送信媒体にわたる変調された搬送波であるか又は搬送波ではないコンピュータプログラムコードの形態である実施形態を含むことができ、該コンピュータプログラムコードがコンピュータ中にロードされ、該コンピュータにより実行されたとき、該コンピュータは、本発明を実行するための装置となる。汎用マイクロプロセッサ上に実装されるとき、コンピュータプログラムコードのセグメントは、該マイクロプロセッサを構成して、特定の論理回路を生成する。
【００３０】
　本発明を例示的な実施形態に関して説明してきたが、当業者には、本発明の技術的範囲から離れることなく、種々の変更を行なうことができ、均等技術をその要素の代りとすることができることが明らかであろう。更に、本発明の本質的な技術的範囲から離れることなく、本発明の教示に対して特定の状況又は材料に適合するように、多数の修正を行なうことができる。従って、本発明は、本発明を実行するために開示した特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は、特許請求の範囲の技術的範囲内にある全ての実施形態を含むことが意図されている。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】例示的なＣＴ画像形成システムと、画像形成のために位置させられた患者とを示す図。
【図２】例示的なＣＴ画像形成システムのブロック概略図。
【図３】例示的なＣＴシステムについての走査範囲を示す図。
【図４】２つの例示的な複数検知器列のＣＴシステムについての走査範囲を示す図。
【図５】ギャップのない走査範囲を可能にした例示的な電子ビームＣＴシステムについての走査範囲を示す図。
【図６】ギャップのある拡張された走査範囲を可能にした例示的な電子ビームＣＴシステムについての走査範囲を示す図。
【図７】螺旋状２方向走査を行なうための例示的な段階を示す図。
【図８】螺旋状２方向走査を行なうための付加的な段階を示す図。
【符号の説明】
【００３２】
　２　ガントリ
　３　軸線
　４　Ｘ線源
　６　Ｘ線検知器
　８　テーブル
　１０　被写体キャビティ
　１２　被写体
　１４　Ｘ線ビーム
　１８　検知器要素
　２０　制御機構
　３２　処理装置
【図１】
2004033778.tif 000003
【図２】
2004033778.tif 000004
【図３】
2004033778.tif 000005
【図４】
2004033778.tif 000006
【図５】
2004033778.tif 000007
【図６】
2004033778.tif 000008
【図７】
2004033778.tif 000009
【図８】
2004033778.tif 000010