(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
患者のＲＯＩをイメージングするためのＣＴスキャナであって、
前記スキャナのＦＯＶを画成するＸ線源及び検出器アレイと、
前記患者がその上に支持され、前記ＦＯＶを通るよう前記患者を動かすカウチと、
第１の強度のＸ線で前記ＲＯＩの外にあって前記ＦＯＶを通る前記患者の体の一部をイメージングして、前記ＦＯＶが前記ＲＯＩに達する前に前記ＲＯＩの外にある前記患者の体の前記一部の画像を取得するよう前記Ｘ線源を制御し、前記患者の体の前記一部の画像における少なくとも１つの特徴から前記ＲＯＩが前記ＦＯＶに入ると予想される前記カウチのエントリ位置を推定し、前記推定エントリ位置に対応して前記カウチのＲＯＩイメージング開始位置を決定し、前記カウチが前記ＲＯＩのイメージングを開始する前記ＲＯＩイメージング開始位置に到達すると、前記ＲＯＩのイメージングに適した第２の強度のＸ線で前記ＦＯＶを照射するよう前記Ｘ線源を制御するコントローラと、
を有し、前記第１の強度は前記第２の強度より小さい、
ＣＴスキャナ。
【請求項２】
前記コントローラは、前記ＲＯＩが前記ＦＯＶから出ると予想される前記カウチのエクジット位置を推定する請求項１記載のＣＴスキャナ。
【請求項３】
人間の体の特徴の相対位置及び／又はサイズを与える既知の解剖学データを有するデータベースを有する請求項１乃至２のうちいずれか一項記載のＣＴスキャナ。
【請求項４】
前記第１の強度は前記第２の強度より小さい、請求項１乃至３のうちいずれか一項記載のＣＴスキャナ。
【請求項５】
視野（ＦＯＶ）と、前記ＦＯＶに向けてＸ線を発生させるＸ線源とを有するＣＴスキャナを制御する方法であって、
患者がその上に支持されるカウチを、前記ＦＯＶに通って動かす段階と、
前記Ｘ線源を制御して第１の強度のＸ線を発生させ、患者の体の関心領域（ＲＯＩ）が前記ＦＯＶに入る前に前記ＦＯＶを通る患者の体の一部を透過したＸ線を取得し、取得されたＸ線データから前記体の一部の画像データを生成する段階と、
前記体の一部の画像における少なくとも１つの特徴に対応して、前記ＦＯＶを通る前記カウチの動きの間に、前記ＲＯＩが前記ＦＯＶに入ると予想される前記患者のエントリ位置を推定する段階と、
前記カウチが前記エントリ位置にあるときに前記ＲＯＩのイメージングに適した第２の強度のＸ線を発生させるよう前記Ｘ線源を制御する段階と、
前記ＲＯＩを透過したＸ線を取得して、取得したＸ線データから前記ＲＯＩについての画像データを生成するために前記第２の強度のＸ線の発生を続ける段階と、
を有し、前記第１の強度は前記第２の強度より小さい、
方法。
【請求項６】
前記ＲＯＩが前記ＦＯＶを出ると予想される前記患者のエクジット位置を推定する段階と、
前記推定エクジット位置に対応してＲＯＩイメージング停止位置を決定する段階と、
前記エクジット位置に対応する前記患者の位置において前記Ｘ線源によって与えられるＸ線の強度を制御する段階と、
を有する請求項５記載の方法。
【請求項７】
前記エクジット位置に応答してＸ線の強度を制御する段階は、前記Ｘ線源によって与えられるＸ線の強度を減少させる段階を有する請求項６記載の方法。
【請求項８】
前記強度を減少させる段階は、前記Ｘ線源を遮断する段階を有する請求項７記載の方法。
【請求項９】
前記エントリ位置を推定する段階は、
前記体の一部の画像を表示する段階と、
前記画像の視覚的点検に対応して操作者が決定した前記エントリ位置の推定の入力を受領する段階と、
を有する請求項５乃至８のうちいずれか一項記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
［発明の分野］
本発明は、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）Ｘ線イメージングに係り、特に、ＣＴスキャンの効率を改善する方法に係る。
［発明の背景］
患者のＣＴＸ線イメージングにおいて、Ｘ線は、患者の体の関心の領域（ＲＯＩ）の内部構造及び特徴をイメージングするよう使用される。イメージングは、Ｘ線源を有するＣＴスキャナによって行われる。Ｘ線源は、スキャナがシングルスライススキャナである場合は、ファン型のＸ線ビームを供給し、スキャナがマルチスライススキャナである場合は、コーン型のＸ線ビームを供給する。Ｘ線源に面して配置された、近接して配置されるＸ線検出器のアレイは、患者の体を通過したＸ線源からのＸ線を受信する。Ｘ線源及び検出器アレイは、ガントリに取り付けられ、また、患者は、適切な支持カウチ上に支持される。カウチは、ガントリに対して「ｚ軸」と称する軸に沿って軸方向に可動であり、また、ガントリ、又はガントリ内に支持されるＸ線源は、ｚ軸について回転可能である。
【０００２】
ＲＯＩをイメージングするために、カウチは、ＲＯＩをスキャナの視野（ＦＯＶ）内に通すよう並進させるためにｚ軸に沿って動かされる。スキャナの視野は、スキャナのＸ線源と検出器アレイの間に位置する。ＲＯＩが、ＦＯＶ内を移動する際、Ｘ線源は、ＲＯＩを複数の様々な視角からＸ線で照射するようｚ軸について回転される。各視角及びＲＯＩの異なる軸位置において、検出器アレイにおける検出器は、ＲＯＩを通過したＸ線源からのＸ線の強度を測定する。検出器アレイの所与の検出器によって測定されたＸ線の強度は、Ｘ線源からＲＯＩを通り所与の検出器までの路程に沿ってのスライスにおける材料によって減衰されたＸ線量の関数である。測定量は、路程に沿ってのＲＯＩにおける組織の組成と密度に関する情報を与える。
【０００３】
一部のＣＴスキャナでは、患者のアキシャルスキャンが行われる。ここでは、患者は、ＲＯＩを、ＦＯＶを「段階的に進む」ようｚ軸に沿って段階的に動かされる。各段階に続いてＸ線源が、ＲＯＩの減衰測定量を得るために、３６０度又は約１８０度回転させられる。一部のＣＴスキャナでは、患者の「スパイラルスキャン」が行われる。ここでは、患者は、Ｘ線源が同時に患者の周りを回転する間にガントリ内を徐々に前進させられ、領域におけるスライスの投影は、「オン・ザ・フライ」で得られる。
【０００４】
患者のアキシャル又はスパイラルスキャンにおいて検出器によって供給される患者のＲＯＩについての減衰測定量は、位置の関数としてのＲＯＩにおける材料の吸収係数のマップを供給するよう当該技術において周知のアルゴリズムを用いて処理される。このマップは、領域の内臓及び特徴を表示及び特定するために使用される。
【０００５】
一般的に、患者の体のＲＯＩの「イメージングスキャン」を行うよう制御される前に、ＣＴスキャナは、患者の少なくとも１つの「予備調査スキャン」を行うよう制御される。予備調査スキャンは、患者の体の形態学の画像を供給する。これは、体の構造の特徴、及び／又は、ＣＴスキャナ座標系に対する体内のＲＯＩの場所を特定するために使用される。ＲＯＩの場所は、イメージングスキャンを計画するために、特に、患者のイメージングスキャンを開始する場所及び終了する場所を決定するために使用される。予備調査スキャンは、通常、患者が一定の視角においてイメージングされる平面スキャンである。
［発明の概要］
本発明の一部の実施例の１つの面は、ＣＴ予備調査スキャンとＣＴイメージングスキャンを合体させた患者スキャンを行うよう制御可能なＣＴスキャナを提供することに関連する。その結果、患者のＲＯＩを適切にイメージングするために、予備調査スキャンに続いてイメージングスキャンといった２つのスキャンを行うＣＴスキャナの代わりに、ＣＴスキャナは、単一の「デュアル機能」スキャンを用いてＲＯＩをイメージングし得る。
【０００６】
本発明の１つの実施例に従って、デュアル機能スキャンを行うことによって、患者のＲＯＩは、一般に、従来技術より短い時間でイメージング可能である。更に、従来技術において、患者のＲＯＩが、予備調査及びイメージングスキャンの両方からの放射線に被曝される度合いに対して、デュアル機能スキャンは、ＲＯＩをイメージングするために患者が被爆される放射線の量を低減し得る。
【０００７】
本発明の１つの実施例では、患者が、ＣＴスキャナのＦＯＶを通るようｚ軸に沿って動かされる際に、ＲＯＩがスキャナのＦＯＶに入る前のカウチの位置において、スキャナは、任意選択的に低い強度のＸ線を用いる予備調査モードにおいて患者をスキャンし始める。予備調査モードスキャンが開始する位置は、以下「予備調査開始位置」と称する。低い強度の予備調査モードスキャンが進行するに従って、スキャンデータ、即ち、減衰データは、患者の体のスキャンされた部分の画像を生成するよう用いられる。予備調査モードスキャンからのデータを用いてスキャナによって生成された患者の体の一部の画像は、「予備調査画像」と称する。任意選択的に低い強度の予備調査画像において特定される少なくとも１つの特徴の場所は、ＲＯＩの場所を推定するために用いられる。ＲＯＩの推定された位置と、患者がスキャナのＦＯＶを通る速度を用いて、スキャンの間に、ＲＯＩがスキャナのＦＯＶに入ると予想されるカウチの位置が推定される。
【０００８】
視野内へのＲＯＩの予想される到着の直前の位置において、スキャナは、Ｘ線の強度を、ＲＯＩをイメージングするのに適した減衰データを獲得するために必要な強度に調整し、ＲＯＩをイメージングするのに十分なデータを獲得するよう「イメージングモード」でスキャンを続ける。一般的に、Ｘ線強度の調整には、予備調査スキャンの間に使用された比較的低いＸ線強度から強度を増加することが関連する。ＲＯＩの比較的高い強度のイメージングスキャンが開始する位置は、以下「イメージング開始位置」と称する。
【０００９】
本発明の一部の実施例では、ＣＴスキャナ内に含まれるコントローラは、低強度データを処理して、イメージング開始位置を決定し、また、イメージング開始位置では、Ｘ線源からのＸ線の強度を自動的に増加する。
【００１０】
本発明の一部の実施例では、コントローラは、低強度スキャンが進行する際にビデオコンソール上に患者の体のスキャンされた一部の画像を生成し、そして、操作者は、生成された画像から、Ｘ線強度を増加するイメージング開始位置を決定する。本発明の一部の実施例では、コントローラは、イメージング開始位置においてＸ線強度を増加するよう自分自身でＸ線源を制御しない場合は、デュアル機能スキャンの高強度イメージング段階を開始するときを操作者が決定することを支援する合図を生成する。このような合図は、視覚的及び／又は聴覚的であり得、また、患者の解剖学の特定の特徴がスキャナのＦＯＶ内に入り、また、所定の時間経過の後、ＲＯＩがＦＯＶ内にはいることを伝えるよう操作者の注意を引く。
【００１１】
高い強度のスキャン及び／又は先行する低い強度のスキャンの間に獲得されたデータは、ＲＯＩがスキャナＦＯＶを出ると予想されるカウチの位置（以下に「エクジット位置」と称する）を予測するために用いられる。ＲＯＩがＦＯＶを出た時点のすぐ後に発生する以下に「イメージング停止位置」と称するカウチ位置において、スキャナは、任意選択的に、Ｘ線源を遮断する。この場合、イメージング停止位置は、「スキャン終了位置」と同じとなる。或いは、イメージング停止位置において、スキャナは、Ｘ線源によって供給されるＸ線の強度を低くし、その低い強度で相対的に短い時間の間予備調査モードでのスキャンを続けてもよい。相対的に高い強度のイメージングモードの後に続く低い強度の予備調査モードスキャンによって供給される減衰データは、ＲＯＩの全体が適切にスキャンされたことを保証するために任意選択的に使用される。本発明の一部の実施例では、イメージングモードの前及び任意選択的に後に行われる予備調査モードスキャンからのデータは、イメージングスキャンデータから生成されるＲＯＩの画像がその上に表示される背景画像を供給するために使用される。
【００１２】
一般的に、本発明の実施例によるデュアル機能スキャンの予備調査モードスキャンは、イメージングモードスキャンがアキシャル又はヘリカルモードスキャンである場合は、それぞれ、アキシャル又はヘリカルモードスキャンである。しかし、デュアル機能スキャンの予備調査モードスキャンは、イメージングモードスキャンがアキシャル又はヘリカルモードスキャンであるか否かに関係なくアキシャルモードスキャンであってもよい。
【００１３】
従って、本発明の１つの実施例では、患者のＲＯＩをイメージングするためのＣＴスキャナであって、スキャナのＦＯＶを画成するＸ線源及び検出器アレイと、患者がその上に支持され、ＦＯＶを通るよう患者を動かすカウチと、第１の強度のＸ線でＲＯＩの前にＦＯＶを通る患者の体の一部をイメージングするようＸ線源を制御し、患者の体の一部の画像における少なくとも１つの特徴からＲＯＩがＦＯＶに入ると予想されるカウチのエントリ位置を推定し、推定エントリ位置に対応してカウチのＲＯＩイメージング開始位置を決定し、カウチがＲＯＩのイメージングを開始するＲＯＩイメージング開始位置に到達すると、ＲＯＩのイメージングに適した第２の強度のＸ線でＦＯＶを照射するようＸ線源を制御するコントローラとを有するＣＴスキャナが提供される。
【００１４】
任意選択的に、コントローラは、ＲＯＩがＦＯＶから出ると予想されるカウチのエクジット位置を推定する。任意選択的に、コントローラは、推定エクジット位置に対応してＸ線源によって供給されるＸ線の強度を制御する。任意選択的に、エクジット位置に対応してのＸ線の強度の制御は、Ｘ線源によって供給されるＸ線の強度の減少を有する。任意選択的に、強度の減少は、Ｘ線源の遮断を有する。
【００１５】
本発明の一部の実施例では、コントローラは、エクジット位置を推定するために体の一部の画像における少なくとも１つの特徴に対応して患者の体のサイズを推定する。
【００１６】
本発明の一部の実施例では、コントローラは、エクジット位置を推定するためにＲＯＩの画像における少なくとも１つの特徴に対応してＲＯＩのサイズを推定する。
【００１７】
本発明の一部の実施例では、コントローラは、エントリ位置を推定するために体の一部の画像における少なくとも１つの特徴に対応して患者の体のサイズを推定する。
【００１８】
本発明の一部の実施例では、ＣＴスキャナは、人間の体の特徴の相対位置及び／又はサイズを与える既知の解剖学データを有するデータベースを有する。任意選択的に、コントローラは、データベースからの解剖学データを用いて、コントローラが推定する位置を、推定する。
【００１９】
任意選択的に、ＣＴスキャナは、患者に特有の個人データを有するデータベースを有する。任意選択的に、コントローラは、データベースからの個人データを用いて、コントローラが推定する位置を、推定する。
【００２０】
本発明の一部の実施例では、ＣＴスキャナは、エキスパートプログラムを有し、コントローラは、エキスパートプログラムを用いて、コントローラが推定する位置を、推定する。
【００２１】
本発明の一部の実施例では、コントローラは、第１の強度でＦＯＶを照射するために平面スキャンを行うようＸ線源を制御する。
【００２２】
本発明の一部の実施例では、コントローラは、第１の強度でＦＯＶを照射するためにアキシャルスキャンを行うようＸ線源を制御する。
【００２３】
本発明の一部の実施例では、コントローラは、第２の強度でＦＯＶを照射するためにアキシャルスキャンを行うようＸ線源を制御する。
【００２４】
本発明の一部の実施例では、コントローラは、第１の強度でＦＯＶを照射するためにヘリカルスキャンを行うようＸ線源を制御する。
【００２５】
本発明の一部の実施例では、コントローラは、第２の強度でＦＯＶを照射するためにヘリカルスキャンを行うようＸ線源を制御する。
【００２６】
本発明の一部の実施例では、第１の強度は、第２の強度より小さい。
【００２７】
本発明の１つの実施例では、患者の関心の領域（ＲＯＩ）をイメージングするために、視野（ＦＯＶ）と、ＦＯＶをＸ線で照射するＸ線源とを有するＣＴスキャナを制御する方法であって、患者を、ＦＯＶに通す段階と、ＲＯＩの前にＦＯＶを通る患者の体の一部の画像を獲得するために第１の強度のＸ線でＦＯＶを照射する段階と、体の一部の画像における少なくとも１つの特徴に対応して、ＦＯＶを通る患者の動作の間に、ＲＯＩがＦＯＶに入ると予想される患者のエントリ位置を推定する段階と、エントリ位置に対応する患者の位置においてＲＯＩのイメージングに適した第２の強度のＸ線でＦＯＶを照射するようＸ線源を制御する段階と、ＲＯＩの画像を獲得するために第２の強度のＸ線でＦＯＶの照射を続ける段階とを有する方法が提供される。
【００２８】
任意選択的に、ＲＯＩが、ＦＯＶを出ると予想される患者のエクジット位置を推定する段階と、推定エクジット位置に対応してＲＯＩイメージング停止位置を決定する段階と、エクジット位置に対応する患者の位置においてＸ線源によって供給されるＸ線の強度を制御する段階とを有する。
【００２９】
任意選択的に、エクジット位置に応答してＸ線の強度を制御する段階は、Ｘ線源によって供給されるＸ線の強度を減少する段階を有する。任意選択的に、強度を減少する段階は、Ｘ線源を遮断する段階を有する。
【００３０】
本発明の一部の実施例では、エクジット位置を推定する段階は、体の一部の画像における少なくとも１つの特徴に対応して患者の体のサイズを推定する段階を有する。
【００３１】
本発明の一部の実施例では、エクジット位置を推定する段階は、ＲＯＩの画像における少なくとも１つの特徴に対応してＲＯＩのサイズを推定する段階を有する。
【００３２】
本発明の一部の実施例では、エクジット位置を推定する段階は、人間の体の特徴の相対位置及び／又はサイズを与える既知の解剖学的データを用いる段階を有する。任意選択的に、エクジット位置を推定する段階は、解剖学的データが依存し得る患者に特有の個人データを用いる段階を有する。
【００３３】
本発明の一部の実施例では、エクジット位置を推定する段階は、エキスパートプログラムを用いる段階を有する。
【００３４】
本発明の一部の実施例では、エントリ位置を推定する段階は、体の一部の画像を表示する段階と、画像の視覚的点検に対応してエントリ位置を推定する段階とを有する。
【００３５】
本発明の一部の実施例では、エントリ位置を推定する段階は、体の一部の画像における少なくとも１つの特徴に対応して患者の体のサイズを推定する段階を有する。
【００３６】
本発明の一部の実施例では、エントリ位置を推定する段階は、人間の体の特徴の相対位置及び／又はサイズを与える既知の解剖学的データを用いる段階を有する。任意選択的に、エントリ位置を推定する段階は、解剖学的データが依存し得る患者に特有の個人データを用いる段階を有する。
【００３７】
本発明の一部の実施例では、エントリ位置を推定する段階は、エキスパートプログラムを用いる段階を有する。
【００３８】
本発明の一部の実施例では、エントリ位置を推定する段階は、体の一部の画像を表示する段階と、画像の視覚的点検に対応してエントリ位置を推定する段階とを有する。
【００３９】
本発明の一部の実施例では、ＦＯＶを照射するようＸ線源を制御する段階は、Ｘ線源を手動制御する段階を有する。
【００４０】
本発明の一部の実施例では、ＦＯＶを照明するようＸ線源を制御する段階は、Ｘ線源を自動制御する段階を有する。
【００４１】
本発明の一部の実施例では、第１の強度でＦＯＶを照射するようＸ線源を制御する段階は、平面スキャンでＦＯＶを照射するようＸ線源を制御する段階を有する。
【００４２】
本発明の一部の実施例では、第２の強度でＦＯＶを照射するようＸ線源を制御する段階は、アキシャルスキャンでＦＯＶを照射するようＸ線源を制御する段階を有する。
【００４３】
本発明の一部の実施例では、第１の強度でＦＯＶを照射するようＸ線源を制御する段階は、ヘリカルスキャンでＦＯＶを照射するようＸ線源を制御する段階を有する。
【００４４】
本発明の一部の実施例では、第１の強度は、第２の強度より小さい。
［例示的な実施例の詳細な説明］
本発明の非制限的実施例を、添付図面を参照しながら以下に説明する。図面中、１つ以上の図面に示される同一の構造、素子、又は部分は一般に同一の番号が付けられる。図面に示す構成要素及び特徴の寸法は、便宜上また表示の明瞭さのために選択されているのであって、必ずしも縮尺が取られているわけではない。
【００４５】
図１は、本発明の１つの実施例による、患者をイメージングするための第３世代マルチスライスＣＴスキャナ２０を示す。図１では、破線で示すＲＯＩ２４を有する患者２２が、スキャナ２０でイメージングされる。ＲＯＩ２４は、例えば、患者の肝臓の領域である。図１には、本願に関連のあるマルチスライススキャナ２０の特徴のみを示す。
【００４６】
マルチスライススキャナ２０は、Ｘ線検出器３２の弓状列２８を有する検出器アレイ２６と、患者２２をＸ線で照射するための破線３８で示すＸ線のコーンビームを供給するＸ線源３４を有する。Ｘ線源３４及び検出器アレイ２６は、スキャナ２０内に含まれるガントリ４２のロータ４０に取り付けられる。ロータ４０は、座標系４４のｚ軸について回転可能である。例示的に、検出器アレイ２６は、４列２８の検出器３２を有するものとして示す。
【００４７】
スキャナ２０の視野５２、即ち、ＦＯＶ５２は、Ｘ線源３４と検出器アレイ２６との間に位置し、破線により示す。患者２２は、患者のイメージング時にカウチ４６上に支持される。カウチ４６は、ＦＯＶ５２を通るよう患者２２及びＲＯＩ２４をｚ軸に沿って軸方向に並進されるよう制御可能である。コントローラ４８は、カウチ４６、ロータ４０の動作、及び、Ｘ線源３４から供給されるＸ線の強度を制御する。コントローラは、任意選択的に、データベース１００及び以下に説明するエキスパートプログラム１０２を有する。スキャナ２０は、任意選択的に、ビデオディスプレイコンソール５０を有し、その上には、スキャナ２０によって生成される患者２４の画像が表示される。
【００４８】
マルチスライススキャナ２０は、一般に患者２２のＲＯＩ２４をイメージングするためにアキシャルモード又はヘリカルモードで動作されることが可能である。アキシャルモードでは、コントローラ４８は、カウチ４６の動作を制御して、スキャナ２０のＦＯＶ５２を通るようｚ軸方向に沿って患者２２を段階的に進める。各段階に続いて、ロータ４０は、Ｘ線源３４及びビームコーン３８を患者２２の周りで回転させ、それにより、複数の視角から患者をイメージングするために減衰測定量を得るようｚ軸について回転する。ヘリカルモードでは、ロータ４０が減衰測定量を得るために同時に連続的にｚ軸について回転する間に、患者２２はＦＯＶ５２を通るようｚ軸に沿って連続的に動かされる。
【００４９】
従来技術のスキャナでは、ＲＯＩ２４をイメージングするために、コントローラ４８は、患者２２を軸方向、ヘリカル、又は平面モードでＦＯＶ５２を通るよう動かし、それにより、患者の予備調査スキャンを獲得する。予備調査スキャンは、予備調査スキャンの後に行われる患者２２のイメージングスキャンを計画するためのデータを供給する。
【００５０】
本発明の実施例では、コントローラ４８は、任意選択的に低Ｘ線強度予備調査モードスキャンと比較的高いＸ線強度のイメージングモードスキャンの両方を有するデュアル機能スキャンを行うようスキャナ２０を制御する。本発明の一部の実施例では、コントローラ４８は、図２におけるブロック図に示す動作を有するアルゴリズム６０に従ってデュアル機能スキャンを行うようスキャナ２０を制御する。スキャナ２０は、デュアル機能スキャンのイメージング段階の間はアキシャルスキャンモード又はヘリカルスキャンモードのいずれかで動作し得る。一般的に、スキャナ２０は、スキャナが、デュアル機能スキャンのイメージング段階においてアキシャルモード又はヘリカルモードで動作する場合に、デュアル機能スキャンの予備調査段階においてそれぞれ、アキシャルモード又はヘリカルモードで動作する。しかし、本発明の１つの実施例では、デュアル機能スキャンのイメージング段階におけるアキシャル又はヘリカルモードでの動作のいずれに対しても、スキャナ２０は、デュアル機能スキャンの予備調査段階において、アキシャルモードで予備調査スキャンを行ってもよい。説明の便宜上、アルゴリズム６０に従ったスキャナ２０の動作について、スキャナは、ヘリカルモードで動作すると仮定する。
【００５１】
図２を参照するに、患者２２がカウチ４６上に好適に収容された後、アルゴリズム６０の段階６２において、コントローラ４８は、カウチ４６をｚ軸に沿って並進し始め、それにより、ＦＯＶ５２を通るよう患者２０を動かす。段階６３において、ＦＯＶ５２内にＲＯＩ２４が入る前のカウチの並進運動の間に到達されるｚ座標、即ち、予備調査開始位置において、コントローラ４８は、患者２２の予備調査モードスキャンを開始する。予備調査モードスキャンを開始するために、コントローラ４８は、任意選択的に低い強度のＸ線コーンビームを生成するようＸ線源３４を、また、Ｘ線源をｚ軸について回転させるようロータ４０を制御する。任意選択的に、カウチ４６の予備調査開始位置は、患者２２の任意の部分がＦＯＶ５２内に入る直前に到達される。
【００５２】
予備調査開始位置への到達に続き、患者２２がＦＯＶ５２を通り過ぎる際に、段階６４において、コントローラ４８は、患者２２の体の増加する部分からアレイ２６の検出器３２によって供給される減衰測定量を得る。段階６５において、コントローラ４８は、減衰データを処理し、患者２２の体のスキャンされた部分の画像、即ち、予備調査画像を生成する。任意選択的に、段階６６において、コントローラ４８は、ビデオコンソール５０（図１）上に予備調査画像を表示し、それにより、操作者は、デュアル機能スキャンの進行状態をモニタリングすることができる。段階６７において、コントローラ４８は、予備調査画像を処理し、患者２２のイメージングを開始及び停止するカウチ４６のイメージング開始位置及びイメージング停止位置（即ち、カウチのｚ座標）を決定する。
【００５３】
イメージング開始位置及び停止位置を決定するために、コントローラ４８は、以下に「基準特徴」と称する予備調査画像における特徴を特定し、また、その特徴の位置を突き止める。この基準特徴に対し、ＲＯＩ２４の場所を推定することが可能である。コントローラ４８は更に、任意選択的に、患者の体の特徴間の距離の尺度を与える患者２２の体のサイズを予備調査画像から推定する。基準特徴の場所と、ＲＯＩ２４の推定される場所は、座標系４４又は好適な代替の座標系に対する座標によって任意選択的に決定される。コントローラ４８は、基準特徴の座標、倍率、及び、ＲＯＩ２４の位置を基準特徴の位置に関連付ける既知の解剖学データを用いてＲＯＩ２４のイメージング開始座標及びイメージング停止座標を推定する。
【００５４】
ＲＯＩ２４の推定座標は、ＲＯＩ２４がＦＯＶ５２に入りまたＦＯＶ５２から出ると考えられるカウチ４６の位置を推定するために使用され、そこから、それぞれ、カウチのイメージング開始位置及びイメージング停止位置を決定する。イメージング開始位置及びイメージング停止位置は、デュアル機能スキャンのイメージングスキャンモードの間にＲＯＩ２４の全てが適切にイメージングされることを確実にするようＲＯＩ２４がＦＯＶ５２に入る及びＦＯＶ５２から出ると考えられるエントリ位置及びエクジット位置に対し十分に離れて置かれるよう決定される。
【００５５】
例えば、コントローラ４８は、予備調査画像における脊椎及び／又は肋骨を数えまたその位置を突き止め、また、予備調査画像から決定される倍率を用いて、位置が突き止められた肋骨及び／又は脊椎から、例えば、ＲＯＩ２４である患者の肝臓の予想される場所を決定する。ＲＯＩ２４の予測される場所から、コントローラ４８は、ＲＯＩがＦＯＶ５２に入り、また、ＦＯＶ５２から出ると予想されるカウチ４６の位置を決定し、そこから、イメージング開始位置及びイメージング終了位置を決定する。任意選択的に、予備調査画像において特定され、位置が突き止められた臓器が、患者の体における他の臓器及び／又はＲＯＩ２４の場所を推測するための基準特徴として用いられてもよい。例えば、肝臓の上端は、膵臓又は胆嚢の場所を推測するための基準特徴として機能し得る。
【００５６】
本発明の１つの実施例では、コントローラ４８は、データベース１００（図１）を有し、データベース１００は、スキャナ２０を用いて患者をイメージングする前にデータベース内に入力された患者２２に関する個人データと、一般的な解剖学的及び医学的データを有する。コントローラは、データベースからのデータを用いて、ＲＯＩ２４の場所を決定する。個人データには、例えば、患者２２の年齢、性別、身長、及び体重や、患者２２が中胚葉型か又は外胚葉型か、患者２２は定期的に運動をするか否か、又は、大量にお酒を摂取するか否かといった医学的履歴データが含まれ得る。一般的な医学的データは、ＲＯＩ２４の場所を、この例では、肝臓である特定の臓器としての識別又は臓器の領域といったＲＯＩ２４の特徴に相関させるために使用可能な統計学的データを含み得る。一般的な医学的データは更に、ＲＯＩ２４の場所を患者２２の個人データと患者の予備調査画像から生成されたデータに相関させるために使用可能な統計学的データを含み得る。本発明の一部の実施例では、データベース１００は、スキャナ２０によってイメージングされる各患者からのデータで常に更新され、従って、データベースは時間の経過と共に進化し、より包括的となる。
【００５７】
本発明の一部の実施例では、コントローラ４８は、予備調査画像及びデータベース１００からのデータを処理し、好適なイメージング開始位置及びイメージング停止位置を決定するエキスパートプログラム１０２（図１）を有し、また、そのプログラムを動作させる。本発明の一部の実施例では、エキスパートプログラムは、データベースによるデータの蓄積と共に進化しまた良くなる。本発明の一部の実施例では、データベース１００は、ＣＴスキャナ２０に類似する別のＣＴスキャナのデータベースからのデータを共有し、また、そのデータを合体させる。
【００５８】
段階６８において、コントローラ４８は、イメージング開始位置をカウチと比較する。カウチがまだイメージング開始位置に到達していなければ、コントローラは、任意選択的に、段階６４に戻る。段階６４において、コントローラ４８は、予備調査スキャンモードにおいて追加の減衰データを獲得し、予備調査画像及びイメージング開始位置及び停止位置を更新するよう段階６５乃至段階６７を進む。コントローラは、段階６８に再び戻り、更新された開始位置をカウチ位置と比較する。コントローラ４８は、段階６４乃至６８を連続的に循環し、カウチ位置がイメージング開始位置と実質的に等しいか否かを決定する。
【００５９】
カウチ位置が、イメージング開始位置と実質的に等しいと、コントローラ４８は、段階７０に進む。段階７０において、コントローラ４８は、Ｘ線源３４によって供給されるＸ線の強度を、ＲＯＩ２４をイメージングするのに適した強度に調整し、患者２２のデュアル機能スキャンのイメージングモードを開始する。段階７２において、コントローラ４８は、ＲＯＩ２４をイメージ化するための減衰データを獲得する。段階７３において、コントローラ４８は任意選択的に、ＲＯＩ２４をイメージ化するために獲得された減衰データと予備調査減衰データを任意選択的に組み合わせ、組み合わされたデータから、操作者にデュアル機能スキャンの進行状況を示すためにコントローラがビデオコンソール５０上に表示する画像を生成する。任意選択的に、段階７４において、コントローラ４８は、獲得されたイメージングデータを用いて、ＲＯＩ２４がＦＯＶ５２から出る推定カウチ位置、また、イメージング停止位置を更新する。
【００６０】
コントローラ４８は、段階７５に進み、この段階７５では、コントローラは、カウチ位置を、イメージング停止位置と比較する。カウチがまだイメージング停止位置に到達していなければ、コントローラ４８は、段階７２に戻り、ＲＯＩ２４をイメージ化するための追加の減衰データを獲得し、任意選択的に、段階７４においてイメージング停止位置を更新し、更新されたイメージング停止位置をカウチ位置と比較する。カウチ位置が実質的にイメージング停止位置に等しいと、コントローラ４８は、段階７６に進む。
【００６１】
段階７６において、コントローラ４８は、デュアル機能スキャンのイメージングスキャンモードを終了する。イメージングスキャンモードを終了する際に、コントローラ７６は、Ｘ線源３４を止めるか、又は、Ｘ線源からのＸ線の強度を弱め、また、Ｘ線源を遮断する前の短時間の間、予備調査モードで患者２２をスキャンし続けるようスキャナ２０を制御する。段階７８において、コントローラ４８は、任意選択的に、ＲＯＩ２４の画像を生成し、その画像をビデオコンソール５０上に表示する。
【００６２】
アルゴリズム６０に従って、スキャナ２０は、患者のデュアル機能スキャンを自動的に行うが、本発明の一部の実施例では、スキャナの操作者は、アルゴリズムに応じて行われる動作を無効にし、デュアル機能スキャンを手動で制御してもよい。
【００６３】
例えば、本発明の一部の実施例では、操作者は、段階６７乃至７０におけるデュアル機能スキャンの制御を引き受け、段階６６においてコントローラ４８によって表示される予備調査画像に対してイメージング開始位置を決定及び実施し得る。同様に、操作者は、段階７３においてコントローラ４８によって表示される画像からイメージング停止位置を決定し、その後に、コントローラに取って代わって、イメージングスキャンモードを終了するときを決定し得る。本発明の一部の実施例では、操作者がコントローラ４８を無効にする場合に、コントローラは、ＲＯＩ２４がＦＯＶ５２に入る及びＦＯＶ５２を出るとコントローラが予想するカウチ位置に到達するときに関して操作者の注意を喚起するビジュアル又はオーディオ合図を操作者に与える。例えば、コントローラ４８は、段階６６において表示される画像上に、画像におけるＲＯＩ２４の方向を指し、カウチが推定されるイメージング開始位置に近付くにつれて短くなる長さを有するブロック矢印を表示し得る。或いは、運転者に合図するよう信号機が色を変えるように、例えば、矢印の色が赤から黄色に、黄色から緑に変化して、操作者に合図を与え得る。更には、又は、或いは、開始又は停止位置が近付くとより高い頻度で繰り返される警告音が鳴らされてもよい。アルゴリズム６０、また、アルゴリズムの操作者による無効の形式の変形を、当業者は想起することができるであろう。
【００６４】
本発明のＣＴスキャナの上述した説明では、スキャナはカウチの位置に対応して制御されるが、本発明の一部の実施例では、スキャナは、カウチのイメージング開始位置及びイメージング停止位置に到達する対応する時間に対応して制御されてもよい。例えば、ＣＴスキャナは、カウチのイメージング開始位置が到達されると推定される「イメージング開始時刻」である時間を決定するためにクロックとカウチ並進速度を使用し、イメージング開始時刻に対応してスキャナを制御し得る。
【００６５】
本願の説明及び請求項において、「有する」という動詞及びその活用形は、その動詞の目的語は、必ずしも、その動詞の主語の部材、構成要素、素子、又は部分の完全なリストであることを示すために用いられるものではない。
【００６６】
本発明は、例示的に与えまた本発明の範囲を制限するものではない本発明の実施例の詳細な説明を用いて説明した。説明した実施例は、様々な特徴を有するが、これらの特徴の全てが、本発明の全ての実施例に必要とされるわけではない。本発明の一部の実施例は、これらの特徴の一部のみを、又は、これらの特徴の可能な組み合わせを使用する。説明した本発明の実施例、及び、上述した実施例において述べた様々な特徴の組み合わせを有する本発明の実施例の変形を当業者は想起できるであろう。本発明の範囲は、請求項によってのみ制限される。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の１つの実施例による患者をイメージングするためのマルチスライスＣＴスキャナ２０を示す図である。
【図２】本発明の１つの実施例によって図１に示すＣＴスキャナをコントローラが制御するためのアルゴリズムのフローチャートである。
【図１】
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【図２】
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