(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射線源（１４）と、あるファン角度幅の画像データを提供する検出器アレイ（１８）とを含んでいて、周期的な様々なビュー角度で患者（２２）の身体をスキャンするように構成したコンピュータ断層撮影（ＣＴ）イメージング・システム（１０）を用いて、患者（２２）の身体の一部分を画像化する方法であって、患者の身体の前記一部分をアキシャル・スキャンする（５４）ステップと、アキシャル・スキャン（５４）の３６０度ビュー角度周期の内の３６０度未満にわたって前記放射線源をオンにゲート駆動するステップと、前記放射線源がオンにゲート駆動されている時間の少なくとも一部分の間に、患者の身体の前記一部分の画像データを収集するステップと、前記収集した画像データを、患者の身体の前記一部分の画像に組み立てるステップと、を含み、
患者（２２）の身体の画像データを収集する前記ステップが、少なくとも１ハーフスキャンの全ビュー角度を表す画像データを収集することを含み、かつ、収集した画像データを組み立てる前記ステップが、少なくとも１ハーフスキャンの全ビュー角度を表す画像データを組み立てることを含み、
アキシャル・スキャン（５４）の３６０度ビュー角度周期の内の３６０度未満にわたって放射線源（１４）をゲート駆動する前記ステップ、並びに放射線源がオンにゲート駆動されている時間の少なくとも一部分の間に患者（２２）の身体の一部分の画像データを収集する前記ステップが、組み立てようとする画像データを収集するために複数回反復され、
複数のセクタのデータを収集する前記反復ステップが、異なるビュー角度周期内の異なる範囲のビュー角度を表す複数のセクタのデータを収集するステップを含み、かつ、収集した画像データを患者（２２）の身体の一部分の画像に組み立てる前記ステップが、異なる範囲のビュー角度を表す前記複数のセクタのデータを組み立てることを含み、
アキシャル・ハーフスキャンの主ビュー角度がＮ個の主ビュー角度セクタ（Ｎは正の整数）に分割され、これらのＮ個の主ビュー角度セクタの各々が対応する反対側のセクタを有しており、かつ、前記複数のセクタのデータを収集する前記反復ステップが、少なくとも１つの主ビュー角度セクタと少なくとも１つの反対側のセクタとを収集するが、主ビュー角度セクタ及び対応する反対側のセクタの各対に関しては一方のみを収集することを含む方法。
【請求項２】
患者（２２）の身体の画像データを収集する前記ステップが、１ハーフスキャン以上であるが３６０度未満である全ビュー角度を表す画像データを収集することを含み、かつ、収集した画像データを組み立てる前記ステップが、３６０度未満の全ビュー角度を表す画像データを組み立てることを含む請求項１に記載の方法。
【請求項３】
放射線源（１４）と、あるファン角度幅の画像データを提供する検出器アレイ（１８）とを含んでいて、周期的な様々なビュー角度で患者（２２）の身体をスキャンするように構成されたコンピュータ断層撮影（ＣＴ）イメージング・システム（１０）であって、患者の身体の前記一部分をアキシャル・スキャン（５４）すること、アキシャル・スキャンの３６０度ビュー角度周期の内の３６０度未満にわたって前記放射線源をオンにゲート駆動すること、前記放射線源がオンにゲート駆動されている時間の少なくとも一部分の間に、患者の身体の前記一部分の画像データを収集すること、前記収集した画像データを、患者の身体の前記一部分の画像に組み立てること、を行うように構成されており、
前記イメージング・システムを患者（２２）の身体の画像データを収集するように構成することが、前記イメージング・システムを少なくとも１ハーフスキャンの全ビュー角度を表す画像データを収集するように構成することを含み、かつ前記イメージング・システムを収集した画像データを組み立てるように構成することが、前記イメージング・システムを少なくとも１ハーフスキャンの全ビュー角度を表す画像データを組み立てるように構成することを含む、
組み立てようとする画像データを収集するために、アキシャル・スキャン（５４）の３６０度ビュー角度周期の内の３６０度未満にわたって放射線源（１４）を反復してオンにゲート駆動し、かつ放射線源がオンにゲート駆動されている時間の少なくとも一部分の間に患者（２２）の身体の一部分の画像データを収集し、
異なるビュー角度周期の間に異なる範囲のビュー角度を表す複数のセクタのデータを収集するように構成されていると共に、前記イメージング・システムを収集した画像データを患者（２２）の身体の一部分の画像に組み立てるように構成することが、異なる範囲のビュー角度を表す複数のセクタのデータを組み立てるように構成することを含み、
アキシャル・ハーフスキャンの主ビュー角度がＮ個の主ビュー角度セクタ（Ｎは正の整数）に分割され、これらのＮ個の主ビュー角度セクタの各々が対応する反対側のセクタを有しており、かつ、前記イメージング・システムは、主ビュー角度セクタ及び対応する反対側のセクタの各対に関しては一方のみを収集するようにしながら、少なくとも１つの主ビュー角度セクタと少なくとも１つの反対側のセクタとを含む複数のセクタのデータを収集するように構成されている、
コンピュータ断層撮影（ＣＴ）イメージング・システム。
【請求項４】
前記イメージング・システムを患者（２２）の身体の画像データを収集するように構成することが、前記イメージング・システムを１ハーフスキャン以上であるが３６０度未満である全ビュー角度を表す画像データを収集するように構成することを含み、かつ前記イメージング・システムを収集した画像データを組み立てるように構成することが、前記イメージング・システムを３６０度未満の全ビュー角度を表す画像データを組み立てるように構成することを含む請求項３に記載のイメージング・システム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、全般的には、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）イメージング方法及び装置に関し、さらに詳細には、運動アーチファクト及び患者の放射線被曝を減少させるために生理学的ゲート駆動を用いてコンピュータ断層撮影イメージングするための方法及び装置に関する。
【０００２】
【発明の背景】
周知のコンピュータ断層撮影（ＣＴ）イメージング・システムの少なくとも１つの構成では、Ｘ線源は、デカルト座標系のＸ−Ｙ平面（一般に「画像作成面」と呼ばれる）内に位置するようにコリメートされたファンビーム（扇形状ビーム）を放出する。Ｘ線ビームは、例えば患者などの画像作成しようとする対象を透過する。ビームは、この対象によって減衰を受けた後、放射線検出器のアレイ上に入射する。検出器アレイで受け取った減衰したビーム状放射線の強度は、対象によるＸ線ビームの減衰に依存する。このアレイの各検出器素子は、それぞれの検出器位置でのビーム減衰の計測値に相当する電気信号を別々に発生させる。すべての検出器からの減衰量計測値を別々に収集し、透過プロフィールが作成される。
【０００３】
周知の第３世代ＣＴシステムでは、Ｘ線源及び検出器アレイは、Ｘ線ビームが画像作成しようとする対象を切る角度が一定に変化するようにして、画像作成面内でこの画像作成対象の周りをガントリと共に回転する。あるガントリ角度で検出器アレイより得られる一群のＸ線減衰量計測値（すなわち、投影データ）のことを「ビュー(view)」という。また、画像作成対象の「スキャン・データ」は、Ｘ線源と検出器が１回転する間に、様々なガントリ角度、すなわちビュー角度で得られるビューの集合からなる。アキシャル・スキャンでは、この投影データを処理し、画像作成対象を透過させて得た２次元スライスに対応する画像を構成する。投影データの組から画像を再構成するための一方法に、当技術分野においてフィルタ補正逆投影法(filtered back projection)と呼ぶものがある。この処理方法では、スキャンにより得た減衰量計測値を「ＣＴ値」、別名「ハウンスフィールド値」という整数に変換し、これらの整数値を用いて陰極線管ディスプレイ上の対応するピクセルの輝度を制御する。
【０００４】
周知のシステムの１つでは、アーチファクトを受容可能なレベルまで低下させるために、電子ビームＣＴ（ＥＢＣＴ）イメージング・デバイスにより心拍周期の一細分内において全体のスキャンを実施している。ＥＢＣＴイメージング・デバイスでは、電子ビームを走査することにより得られるＸ線放出を撮影に使用している。ガントリの物理的回転を要することが無く、また電子ビームの１回の走査は５０ミリ秒程度の短い時間で完了し、冠動脈撮影のため心臓運動を本質的に完全に静止させることができる。しかし、周知のＥＢＣＴイメージング・デバイスは従来のＣＴイメージング・デバイスと比べてかなり高価であり、多くの医療機関で利用可能ではない。さらに、周知のＥＢＣＴイメージング・デバイスが一度に画像化できるのは、ある体積のうちの単一のスライスのみである。したがって、ある体積を３次元的に包括的にカバーするためには放射線を反復して照射する必要があり、これにより減少させ得るはずの患者の被曝線量の少なくともかなりの部分が見過ごされることになる。
【０００５】
したがって、より安価な放射線システムを利用していながら運動アーチファクトを減少させるコンピュータ断層撮影イメージング方法及び装置を提供することが望ましい。さらに、撮影の間の患者の放射線被曝を減少させるコンピュータ断層撮影イメージング方法及び装置を提供することが望ましい。
【０００６】
【発明の概要】
したがって、実施の一形態では、放射線源と、あるファン角度幅の画像データを提供する検出器アレイとを含み、周期的な様々なビュー角度で患者の身体をスキャンするように構成したコンピュータ断層撮影イメージング・システムによって患者の身体の一部分を画像化するための方法を提供する。本方法は、患者の身体の一部分をアキシャル・スキャンするステップと、アキシャル・スキャンの３６０度ビュー角度周期の内の３６０度未満にわたって放射線源をオンにゲート駆動するステップと、放射線源がオンにゲート駆動されている時間の少なくとも一部分の間に、患者の身体の一部分の画像データを収集するステップと、この収集した画像データを患者の身体の一部分の画像に組み立てるステップと、を含む。
【０００７】
放射線源は３６０度ビュー角度周期の内の３６０度未満にわたってオンにゲート駆動されるため、患者の放射線被曝の低減が達成される。さらに、心臓などの周期運動する身体部位に適用する場合には、こうした放射線被曝の低減の他に、放射線源がオンにゲート駆動されいる時間中に画像データを適正に収集して運動誘発性アーチファクトを低減できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
図１及び図２を参照すると、「第３世代」のＣＴスキャナに典型的なガントリ１２を含むものとして、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）イメージング・システム１０を示している。ガントリ１２は、このガントリ１２の対向面上に位置する検出器アレイ１８に向けて扇形状のＸ線ビーム１６を放出するＸ線源１４を有する。検出器アレイ１８は、ファン角度全体にわたって広がった検出器素子２０により形成され、検出器素子２０は投射され被検体２２（例えば、患者）を透過したＸ線を一体となって検知する。検出器アレイ１８は、単一スライス構成で製作される場合とマルチ・スライス構成で製作される場合がある。各検出器素子２０は、入射したＸ線ビームの強度を表す電気信号、すなわち患者２２を透過したＸ線ビームの減衰を表す電気信号を発生させる。Ｘ線投影データを収集するためのスキャンの間に、ガントリ１２及びガントリ上に装着されたコンポーネントは回転中心２４の周りを回転する。
【０００９】
ガントリ１２の回転及びＸ線源１４の動作は、ＣＴシステム１０の制御機構２６により制御される。制御機構２６は、Ｘ線源１４に電力及びタイミング信号を供給するＸ線制御装置２８と、ガントリ１２の回転速度及び位置を制御するガントリ・モータ制御装置３０とを含む。制御機構２６内にはデータ収集システム（ＤＡＳ）３２があり、これによって検出器素子２０からのアナログ・データをサンプリングし、このデータを後続の処理のためにディジタル信号に変換する。画像再構成装置３４は、サンプリングされディジタル化されたＸ線データをＤＡＳ３２から受け取り、高速で画像再構成を行う。再構成された画像はコンピュータ３６に入力として渡され、コンピュータにより大容量記憶装置３８内に格納される。
【００１０】
コンピュータ３６はまた、キーボードを有するコンソール４０を介して、オペレータからのコマンド及びスキャン・パラメータを受け取る。付属の陰極線管ディスプレイ４２により、オペレータはコンピュータ３６からの再構成画像やその他のデータを観察することができる。コンピュータ３６は、オペレータの発したコマンド及びパラメータを用いて、ＤＡＳ３２、Ｘ線制御装置２８及びガントリ・モータ制御装置３０に対して制御信号や制御情報を提供する。さらにコンピュータ３６は、モータ式テーブル４６を制御してガントリ１２内での患者２２の位置決めをするためのテーブル・モータ制御装置４４を操作する。詳細には、テーブル４６により患者２２の各部分がｚ軸方向にガントリ開口４８を通過できる。患者２２の心拍周期を計測するために、患者２２にはＥＫＧプローブ５０が装着されている。ＥＫＧはＥＫＧ装置５２により計測される。
【００１１】
本発明の実施の一形態では、患者２２の身体の一部分はアキシャル・スキャンを受ける、すなわち、放射線源１４がオン状態で画像データを収集している間は、テーブル４６による患者２２の移動をさせない。撮影の間での放射線被曝を低減させるために、患者２２の身体の一部分をアキシャル・スキャンする間でガントリ角度回転の一部分の間でのみ、コンピュータ３６により放射線源１４をオンにゲート駆動している。したがって、放射線源１４は、アキシャル・スキャンの３６０度ビュー角度周期の内の３６０度未満にわたってオンにゲート駆動される。画像データが収集されるのは、放射線源１４がオンにゲート駆動されている期間内のみ、例えば、放射線源１４がオンになっている期間のすべてまたはその一部分の期間内においてである。実施の一形態では、放射線源１４は、画像データが収集される期間より長い期間にわたってオンにゲート駆動されており、これにより患者２２の心拍数の変動への対応が容易となる。
【００１２】
実施の一形態では、単一スライス型イメージング・システム１０を用いて周期運動を有する患者２２の身体部位（例えば、心臓）を画像化する。アキシャルの「ハーフスキャン（ｈａｌｆ  ｓｃａｎ）」はＮ個のセクタに分割されている（ここで、Ｎは正の整数であり、例えば２を超えるか２に等しい）。本明細書で使用する場合、「ハーフスキャン」とは１８０度に１ファン角度を加えた角度に等しいビュー角度範囲である。少なくともＮ回の心拍周期にわたって患者２２の心拍周期の対応する部分中でＮ個のセクタの各々に対応した画像データを収集することにより少なくとも１ハーフスキャンを表す画像データが収集される。この実施形態では、１心拍周期あたり収集されるセクタはただ１つである。（イメージング・システム１０がマルチスライス型のイメージング・システムであるような別の実施形態の場合には、１心拍周期あたり収集される各スライス毎のセクタがただ１つである。）１心拍周期中に取得される各セクタはその心拍周期の実質的に同じ部分内で比較的短時間で収集されるため、異なる心拍周期のこれらの部分から得たこれら短時間スキャンを受けたセクタを合成させることにより最終画像での運動アーチファクトが低減される。ここで「心拍周期の実質的に同じ部分」とは、心拍周期のこれらの部分内における心臓の位置が同様で差がないため、心臓の位置の違いによって診断及び医療目的のために重要である組み立てた画像の劣化が生じることがないという意味である。放射線源１４をゲート駆動するステップ及び画像データのセクタを収集するステップは、少なくとも、１画像スライスのハーフスキャンを表す画像データが収集されるまで反復される。
【００１３】
例えば、図３を参照すると、アキシャル・スキャン５４が図示されている。この例では、ファン（ｆａｎ）−パラ（ｐａｒａ；並列）サンプリング幾何学構成を利用しており、２４０度（すなわち、１８０度に６０度の１ファン角度を加えた角度）のアキシャル・ハーフスキャン角度を角度θで表している。ハーフスキャン角度θは、４つ（Ｎ＝４）の主ビュー角度セクタ、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３及びＳ４に分割されている。さらに図３には、それぞれに対応する「反対側の」ビュー角度セクタ、Ｓ５、Ｓ６、Ｓ７及びＳ８も示してある。データ収集に関する限り、収集されたのものが主ビュー角度セクタを表すデータであるか、これに対応する反対側のビュー角度セクタであるかはほとんど違いがない。したがって、実施の一形態では、収集したセクタは、少なくとも１つの主ビュー角度セクタと少なくとも１つの反対側のセクタとを含んでいるが、主ビュー角度セクタとこれに対応する反対側のセクタとの対のうちで収集されるのはそれらの一方のみである。例えば、反対側のセクタＳ５に対する画像データを収集し、これを主ビュー角度セクタＳ２に対する画像データの代わりに使用する。
【００１４】
図３に示す実施形態では、アキシャル・ハーフスキャン角度が１８０度より大きいため、反対側のビュー角度セクタのうちの幾つかは主ビュー角度セクタの幾つかと重なり合っている。ビュー角度セクタＳ７及びＳ８は、主ビュー角度セクタＳ１及びＳ２のそれぞれと正確に一致している。それは、たまたま２４０度／Ｎにより３６０度がぴったり割り切れるからである。反対側のビュー角度セクタが、いずれの実施形態においても主ビュー角度セクタに一致する訳ではない。
【００１５】
図３は、第１のセクタに対する開始角度を０度として表している。しかし、任意の具体的な場合では、第１のセクタは、例えば、スキャン速度及び心拍数などに基づき任意の角度で開始することができることを理解されたい。結果的にズレがある場合には、そのズレが図３に示すそれぞれの角度に加算されることになる。
【００１６】
ファン−パラ幾何学構成(fan-para geometry) と対照をなすファン−ビーム幾何学構成(fan-beam geometry) でも、ハーフスキャン角度θは同様にＮ分割される（Ｎは主ビュー角度セクタの数）。Ｎの値は、空間分解能の基準に従ってあらかじめ選択しておく。図４を参照すると、反対側のセクタＳ５の全体サイズの各々は、これに対応する主ビュー角度セクタＳ１にファン−ビーム幾何学構成で利用される場合の１ファン角度を加えたサイズに等しい。したがって、任意の反対側セクタに対する収集時間は対応する主ビュー角度セクタの収集時間より長い。しかし、心臓イメージングで必要となる撮影領域はより狭いため（例えば、５０ｃｍの全撮影域のうちの２５ｃｍの撮影域）、使用する反対側のセクタのサイズをより狭くすることができる。実施の一形態では、例えば、対応する主ビュー角度セクタＳ１のサイズに１ファン角度の半分を加えたサイズまで減少させた反対側セクタＳ９で十分である。
【００１７】
実施の一形態では、その心臓イメージングには、患者２２が撮影のためにＸ線ビーム１６の照射を受けている間はテーブル４６を移動させないモードであるアキシャル・スキャン・モードのイメージング・システム１０を利用している。アキシャル・スキャンではテーブル４６を移動させないため、必要に応じて、患者２２の心臓がその心拍周期の選択した部分にある時点において画像データの必要なセクタを取得できる位置にガントリ１２が来るまで画像データの収集を中断させる可能性がある。例えば、図５を参照すると、ＥＫＧ信号５８で示すように、心拍周期の選択した部分５６は、心拍周期のＲピークの手前に生じている。セクタＳ１に対する画像データは６０のところで取得され、セクタＳ２に対する画像データは６２のところで、またセクタＳ３に対する画像データは６４のところで取得される。しかし、心拍周期の次の部分５６の間では、ガントリ１２がセクタＳ４に必要なビュー角度を得るための適正な位置に来ていない。したがって、例えば、コンピュータ３６は、放射線源１４がオンにゲート駆動されるビュー角度の範囲及び患者２２の身体の周期運動（この実施形態ではＥＫＧ５８により表される）に従って各セクタを収集するか否かを判定するように構成される。ガントリ１２が適正な位置に来るまで１つまたは複数の心拍周期が飛ばされる。セクタＳ４に対する画像データは、ガントリ１２が次に適正な位置に来た６６で示す時点で取得される。
【００１８】
データ・セクタを収集するためのスキャン・プロトコルは次の３つのパラメータにより規定される。すなわち、データ収集システム１０が収集するスライス数Ｓ、セクタ収集の間にテーブル４６を進めるステップ移動距離（すなわち位置調整距離）でスライス厚に対する倍数として表される値Ｉ、並びに１回の半角度スキャン(half-angle scan) を分割するために選択されたセクタの数Ｎである。これら３つのパラメータはすべて、次の不等式、Ｓ≧１、Ｓ≧Ｉ≧０及びＮ≧１を満たす整数である。Ｉ＝０である実施形態では、テーブル４６の位置はＮ個のセクタすべてを収集し終えるまで一定に保たれる。画像データに関してさらにスライスを収集しようとする場合には、テーブル４６の位置に対して所定の方向にＳスライス分だけ増分を与える（すなわち、ステップ移動、あるいは位置調整する）。実際には、テーブル４６に対して画像データの別のスライスが取得されるように増分を与えることにより、患者２２の身体がステップ移動される、すなわち位置調整される。この実施形態では、１スライスに対するＮ個のセクタを収集する順序に関しては制約がない。例えば、スライスをＳ１、Ｓ３、Ｓ２、Ｓ４の順序で収集することができる。
【００１９】
別の実施形態では、Ｉの値は、１に等しいかまたは１より大きく、かつＳの値未満であるかまたはＳに等しい。この実施形態では、Ｓ＝Ｎ×ＩとなるようにＮ及びＩの値を選択することが必要である。図６に示す例では、Ｓ＝３、Ｉ＝１、及びＮ＝３である。放射線源１６がオンにゲート駆動される毎に、隣接する３つのスライスに対するデータが取得される。したがって、６８で収集される第１のセクタはスライス１、２及び３に対するビュー角度セクタＳ１に対応している。次の、追加のセクタ７０はテーブル４６を１スライス（Ｉ＝１）分だけステップ移動にさせた後（すなわち、図６では右に１スライスずらした後）に収集される。したがって、ビュー角度セクタＳ２は、スライス２、３及び４に対して収集しようとする画像データの次のセクタとなる。スライス２及び３では、図６の表記Ｔ２で示すように、ビュー角度セクタＳ２が、収集した画像データの第２セクタとなっている。しかし、表記Ｔ１で示すように、セクタＳ２はスライス４に対しては第１セクタとなっている。第３のセクタの収集７２では、テーブル４６を再びステップ移動させ、スライス３、４及び５のセクタＳ３が収集される。セクタＳ３は、Ｔ３で示すように、セクタ３に対しては第３のスライスとなっている。この時点で、スライス３は画像データの完全な組となる。セクタＳ３は、スライス４に対しては収集した第２スライスであり、スライス５に対しては収集した第１スライスである。図６の例では、これらのスライスは、スライス６に対するデータ収集が完了する時点である収集７４まで収集される。アキシャル・スキャンの間のテーブル４６の移動により患者の身体２２をステップ移動、すなわち位置調整するため、画像データの複数のスライスが取得される。図６の例では、Ｉ≠Ｓであるため、各端部の位置にある２つのスライス（すなわち、スライス１、２、７及び８）は完了していない。図７に示す別の例では、Ｓ＝４、Ｉ＝２及びＮ＝２である。セクタＳ１に対応する画像データは第１の収集７６の間に収集される。各収集の間でテーブル４６に対して２スライス（Ｉ＝２）分の増分を与えながら、後続の収集７８、８０及び８２により、それぞれセクタＳ２、Ｓ１及びＳ２が収集される。
【００２０】
実施の一形態では、Ｉ＜Ｓであり、かつ第１の収集後のすべてのハーフスキャンに対する開始角度は、第１の収集セクタＳ１に対する選択角度φにより制約されると共に、第１の収集後の後続セクタの回転順に従った収集により制約される。例えばＮ＝３の場合には、第１の収集でセクタＳ１を収集し、第２の収集でセクタＳ２を収集し、さらに第３の収集でセクタＳ３を収集し、この後はＳ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、．．．の順でセクタの収集を継続する。
【００２１】
図８は、実施の一形態におけるデータ収集と患者２２の心拍数との同期を可能にする方法を図示したものである。上述したように、画像データの収集中には、患者２２のＥＫＧ５８を採取する。ＥＫＧ５８の次のＲピークは確実には知ることができないため、ＣＴイメージング・システム１０のコンピュータ３６は、Ｒピーク同士の間で計測した際に、現在の心拍周期の期間Ｔｒｒ（ｎ）が直前の心拍周期の期間Ｔｒｒ（ｎ−１）に等しいものと仮定して後続のＲピークの各々の時刻を推定する。スキャナ１０ではＥＫＧ５８からＲピーク・パルスを受け取り、これらの受信パルスから心拍周期の期間を判定できる。期間Ｔｒｒ（ｎ）の間のうち、時間Ｔｓ（ｎ）はハーフスキャンのセクタに関して適正なビュー角度での収集開始が可能な時間であり、またＴａ（ｎ）はそのハーフスキャンのセクタに対する収集時間であり、さらにＴｓ（ｎ）＜Ｔｒｒ（ｎ−１）−Ｔａ（ｎ）である。各セクタに対する開始ビュー角度は、ハーフスキャンのすべてのセクタにより１回の全ハーフスキャンが生成されるように制約される。実施の一形態では、同期を容易にすると共に、再構成のためのセクタの融合を容易にするようなビューの重なり合わせを提供するため、ハーフスキャン角度をＮで割り算した角度より若干大きなビュー角度範囲にわたって画像データを収集する。例えば、実施の一形態では、首尾よくスキャンをするために、期間Ｔａ（ｎ）で表されるセクタ・スキャンを期間Ｔｓ（ｎ）の範囲内で開始させ、セクタ・スキャンが次のＲピーク以前に完了するようにする。収集の開始を決める条件として、適正な開始角度はいずれもが期間Ｔｓ（ｎ）と一致するようにする。この条件が満たされていて、ガントリ１２が適正な一致角度を通過する時点でセクタ・スキャンが開始される。例えば、図９を参照すると、ガントリ１２が１回転当たり１秒の割合で回転しており４５度のガントリ１２の回転角度の位置にＲピークが来た場合、ガントリ１２は、Ｔｓ＝１・（１６０度−４５度）／３６０度＝０．３１９秒後に次のセクタを収集する位置に来ることになる。Ｔａ（ｎ）は常にＴｓ（ｎ）の後に生じる。
【００２２】
ガントリ１２の回転速度は、その回転が患者２２の心拍数と非同期となるように選択する必要があることに留意されたい。
【００２３】
実施の一形態では、ＥＫＧレコーダ５２の出力に当たる除細動同期線を使用してトリガを確認することにより、トリガ動作の誤りが減少する、または無くなる。パラメトリック・データはＥＫＧレコーダ５２より算出すると共に、定常の心拍周期の一部分ではないようなＲピークは、例えば、これらをコンピュータ３６がＥＫＧレコーダ５２から受け取ったＥＫＧ信号からフィルタ除去することなどによって棄却される。例えば、心室期外収縮（ＰＶＣ）に起因するＲピークは識別され、Ｒピーク同士の間の期間がＥＫＧレコーダ５２により算出される心拍数と比べてかなり少ないことを理由として棄却される。
【００２４】
本発明の様々な実施形態に関する上記の説明から、これらの実施形態により、撮影に必要となる患者放射線量を低減させながら、身体部位の周期運動により生じる画像内の運動アーチファクトを減少させることができることは明らかである。本発明の具体的な実施形態を詳細に記載し図示してきたが、これらは説明および例示のためのものに過ぎず、本発明を限定する意図ではないことを明瞭に理解されたい。例えば、本明細書では心臓への応用について詳細に記載しているが、別の実施形態では、例えば、呼吸またはパルスの酸素濃度計測などの別の種類の生理学的ゲート駆動を使用して運動アーチファクトを減少させることができる。別の実施形態では、１ハーフスキャンを超えるが３６０度未満であるような１全ビュー角度を表す画像データを収集する。さらに、本明細書に記載したＣＴシステムは、Ｘ線源と検出器の双方がガントリと共に回転する「第３世代」システムである。検出器素子が個々に補正され所与のＸ線ビームに対して実質的に均一の応答を提供できるならば、検出器が全周の静止した検出器でありかつＸ線源のみがガントリと共に回転する「第４世代」システムを含め、別の多くのＣＴシステムも使用可能である。したがって、本発明の精神及び範囲は、特許請求の範囲の各項及びこれと法的に等価なものによって限定されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図１】ＣＴイメージング・システムの外観図である。
【図２】図１に示すシステムのブロック概要図である。
【図３】ファン−パラ幾何学構成での再構成に対する、３６０度のアキシャル・スキャン、ハーフスキャン及び１組の画像収集セクタを示す略図である。
【図４】主ビュー角度セクタ、全サイズの反対側のビュー角度セクタ及び縮小サイズの反対側のビュー角度セクタを示す３６０度のスキャンの略図である。
【図５】画像を表すデータからなるビュー角度セクタを収集する期間を示す心電図（ＥＫＧ）信号の略図である。
【図６】一度に収集されるスライス数Ｓが３に等しく、スライス厚の倍数として表すステップ移動距離（位置調整距離）であるＩが１に等しく、さらに１半角度スキャンを分割するために選択されたビュー角度セクタの数Ｎが３に等しい実施の一形態におけるビュー角度セクタの収集を表す略図である。
【図７】収集Ｓ＝４、Ｉ＝２、及びＮ＝２である実施の一形態におけるビュー角度セクタの収集を表す略図である。
【図８】実施の一形態による画像データ収集と患者の心拍数との同期を示すＥＫＧ信号の略図である。
【図９】Ｒピークの時刻におけるガントリ位置、並びにガントリが別のセクタのデータを収集する位置に来た時刻におけるガントリの位置を示すガントリ回転の幾何学構成の略図である。
【符号の説明】
１０  ＣＴイメージング・システム
１２  ガントリ
１４  Ｘ線源
１６  Ｘ線ビーム
１８  検出器アレイ
２０  検出器素子
２２  被検体／患者
２４  回転中心
２６  制御機構
２８  Ｘ線制御装置
３０  ガントリ・モータ制御装置
３２  データ収集システム（ＤＡＳ）
３４  画像再構成装置
３６  コンピュータ
３８  大容量記憶装置
４０  コンソール
４２  陰極線管ディスプレイ
４４  テーブル・モータ制御装置
５０  ＥＫＧプローブ
５２  ＥＫＧ装置
５４  アキシャル・スキャン
５６  心拍周期の選択部分
５８  ＥＫＧ信号
６０  この時点で取得されるセクションＳ１に対する画像データ
６２  この時点で取得されるセクションＳ２に対する画像データ
６４  この時点で取得されるセクションＳ３に対する画像データ
６６  この時点で取得されるセクションＳ４に対する画像データ
６８  第１の３つのセクタ
７０  第２のセクタ
７２  第３のセクタ
７４  最終のセクタ
７６  第１の収集
７８  後続の収集
８０  後続の収集
８２  後続の収集
【図１】
0004452844.tif 000002
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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