(57)【要約】  本発明は、部分部位において周期的に運動する検査対象のスパイラル再構成を用いるスパイラルＣＴによるＣＴ画像の作成方法およびこの方法のためのＣＴ装置に関する。この方法およびＣＴ装置において、走査の進行過程中に検査対象に亘って、走査範囲が少なくとも部分的に周期的に運動しているか又は静止しているかに応じて異なる速度ｖ1、ｖ2が使用される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１．１  進行過程にともなって検査対象が少なくとも１つの焦点（１）および少なくとも１つの対向する検出器（２）のスパイラル状の移動によって走査され、
１．２  検査部位の走査がガントリ（１，２）とテーブル（Ｌ）との間の相対的な送り速度（ｖt）で行なわれ、
１．３  走査によって得られたデータに基づいて検査ボリュームの多数の断面を有する吸収係数の空間画像が求められる
部分的に周期的に運動する検査対象のコンピュータ断層撮影（ＣＴ）画像の作成方法において、
１．４  検査対象（Ｐ）に関して少なくとも１つの静止の対象部位と周期的な固有運動を有する少なくとも１つの部分的に運動する対象部位とが決定され、
１．５  検査対象（Ｐ）の走査の進行過程中に、少なくとも１つの運動する対象部位では第１の送り速度（ｖ1）が使用され、少なくとも１つの静止の対象部位では他の第２の送り速度（ｖ2）が使用される
ことを特徴とする部分的に周期的に運動する検査対象のコンピュータ断層撮影画像の作成方法。
【請求項２】
高い送り速度（ｖ2）が静止の対象部位の走査に用いられ、低い送り速度（ｖ1）が運動する対象部位の走査に用いられることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項３】
検査対象（Ｐ）を静止の対象部位と運動する対象部位とに区分するために、拍動する心臓（Ｈ）の位置が求められることを特徴とする請求項２記載の方法。
【請求項４】
静止の対象部位および運動する対象部位の検出が、走査前に、少なくとも１回のトポグラム撮影（Ｔ）によって行なわれることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項５】
静止の対象部位および運動する対象部位の検出が、走査前に、少なくとも１回の光学的撮影によって、とりわけそれに続く手動の部位区分によって行なわれることを特徴とする請求項３記載の方法。
【請求項６】
送り速度間の移行が予め定められた最大加速度で行なわれることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の方法。
【請求項７】
静止の対象部位および運動する対象部位の決定が走査中に行なわれ、周期的な運動が検出されると低い送り速度（ｖ1）が選択され、静止状態が検出されると高い送り速度（ｖ2）が選択されることを特徴とする請求項１記載の方法。
【請求項８】
現在の走査範囲における検査対象（Ｐ）の部分部位の周期的な運動の検出は、共通な放射線軸上の少なくとも１対の放射線、とりわけ２つの逆向きの放射線の強度測定が２つの相前後する時点で比較されることによって行なわれることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の方法。
【請求項９】
低い送り速度（ｖ1）による走査時に、心臓（Ｈ）の運動が、心電図の導出によって時間的に分解されて運動時相（Ｂ）および休止時相（Ｒ）に区分され、休止時相（Ｒ）から検出されたデータのみが画像作成に使用されることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の方法。
【請求項１０】
運動する部位の走査時には、周期的に運動する部位の定められた周期休止時相からの検出器データのみを使用するＣＴスパイラル再構成法が用いられ、静止部位の走査時には、測定された全ての検出器データを再構成に使用するスパイラル再構成法が用いられることを特徴とする請求項１乃至９の１つに記載の方法。
【請求項１１】
少なくとも１つの焦点から出射する放射線強度がその都度の現在の送り速度（ｖt）に合わせられていることを特徴とする請求項１乃至１０の１つに記載の方法。
【請求項１２】
放射線強度が管電流の制御または調節によって調整されることを特徴とする請求項１１記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも１つの焦点（１）から出射する放射線束（３）と、放射線束（３）の放射線を検出するために多数の配分された検出器要素を有する平面状に構成され検出器（２）とを用いて、少なくとも部分的に周期的に運動する検査対象、とりわけ患者を走査するために、少なくとも１つの焦点（１）が、検査対象（Ｐ）に対して相対的に、検査対象を取り巻くスパイラル状の焦点軌道（Ｓ）上を送り速度（ｖt）で移動されるコンピュータ断層撮影装置において、請求項１乃至１２の１つに記載の方法を実施するための手段を少なくとも含んでいることを特徴とするコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１４】
前記手段が少なくとも部分的にプログラムまたはプログラムモジュールによって実現されることを特徴とする請求項１３記載のコンピュータ断層撮影装置。
【請求項１５】
走査範囲に依存して送り速度（ｖt）を制御するための装置が設けられていることを特徴とする請求項１３又は１４記載のコンピュータ断層撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、進行過程にともなって検査対象が少なくとも１つの焦点および少なくとも１つの対向する検出器のスパイラル状の移動によって走査され、検査部位の走査がガントリとテーブルとの間の相対的な送り速度で行なわれ、走査によって得られたデータに基づいて検査ボリュームの多数の断面を有する吸収係数の空間画像が求められる、部分的に周期的に運動する検査対象、とりわけ患者のスパイラル再構成によるコンピュータ断層撮影（ＣＴ）画像の作成方法およびコンピュータ断層撮影（ＣＴ）装置に関する。
【０００２】
類似の方法および類似のＣＴ装置は例えば独国特許出願公開第１９８４２２３８号明細書から公知である。この明細書は、焦点および多列検出器と共に検査対象の周りをスパイラル状に回転するガントリを備えたＣＴ装置により、運動時相および休止時相を有する周期的に運動する対象、特に患者の拍動する心臓の撮影方法を開示している。この撮影方法においては、完全な進行過程またはスキャンの間、患者テーブルの送り速度およびガントリの回転数が、周期的に運動する対象の休止時相期間における最善な再構成のための十分な画像情報を収集することができるように調整される。運動時相および休止時相は接続されている心電図（ＥＣＧ）によって求めることができる。走査中における送り速度の変更は行なわれていない。
【０００３】
この従来例の欠点は、比較的低い送り速度が必要であること、そしてそれに制約されて撮影中に高線量被曝も我慢しなければならないことにある。
【０００４】
更に、米国特許第５０４６００３号明細書を参照するに、これには逐次走査方法が示されている。この方法では、個別検出器によって個別の画像平面が走査される。この走査は、これらの画像平面の局部範囲においてできるだけ低い送り速度で移動されるのに対して、最も近くに置かれている画像平面からの距離の増大とともに送り速度が高められることにより行なわれる。これによって、走査された部位の運動状態に関係なく走査行程全体に亘って送り速度のほぼ正弦波状の経過が生じる。この場合に、周期的に短い間隔で変化する送り速度によって制御されない動きが患者全体に伝達され、これがＣＴ撮影に不鮮明をもたらすという問題が生じる。
【０００５】
他方では、例えば、「“Ｂｉｌｄｇｅｂｅｎｄ  Ｓｙｔｅｍｅ  ｄｅｒ  ｍｅｄｉｚｉｎｉｓｃｈｅｎ  Ｄｉａｇｎｏｓｔｉｋ”（医療診断学の画像化システム）、ＩＳＢＮ  ８９５７８−００２−２」または「“Ｃｏｍｐｕｔｅｒ−Ｔｏｍｏｇｒａｐｈｉｅ”（コンピュータ断層撮影）、ＩＳＢＮ  ３−８９５７８−０８２−０」から、休止状態にある対象の特殊な再構成方法を含めた非常に多種多様なＣＴ撮影方法が一般的に知られており、それぞれ走査の完全な進行過程の間一定の送り速度が使用される。
【０００６】
このような方法の欠点は、撮影対象のその都度の動く部分の範囲、例えば患者の場合の心臓の範囲における運動不鮮明に起因する劣る撮影品質にある。
【０００７】
患者の肺のＣＴ走査を行なう場合、拍動する心臓の運動が微細な血管の範囲に運動不鮮明をもたらす。同様に、肺パフュージョンを求めるために自然測定と造影測定との差画像が作成される場合、この運動不鮮明は不十分な撮影結果を生じる。両測定は約１０秒離れているので、高速ＣＴ装置により両測定を息止め過程の期間内に行なうことができる。それにもかかわらず心臓の動きがその間における肺の位置変化をもたらし、そして自然画像と造影画像との間にずれをもたらす。その代替として、撮影を心臓ＣＴ方法に従って実施したとすると、一方では撮影時間が非常に長くなるので息止め過程が両撮影にとって十分でなくなり、他方では適用された線量が患者にとって過多となる。
【０００８】
従って、本発明の課題は、一方では周期的に運動する部位を高い鮮明度で表示することを可能にし、他方では検査対象全体の撮影時間を可能な限り短縮する、少なくとも部分的に周期的に運動する検査対象のＣＴ画像の作成方法、並びにこの方法を実施するためのＣＴ装置を提供することにある。
【０００９】
この課題は本発明によれば独立請求項の特徴事項によって解決される。本発明の有利な実施態様は従属請求項に記載されている。
【００１０】
本発明者は、この課題が、走査の進行過程中に、ちょうど今、強い運動変化を有する部位が走査されているのか又は十分に静止している部位が走査されているのかに応じて異なる送り速度が使用されることによって解決されることを認識した。これによって、運動する部位の走査時には比較的低い送り速度による心臓ＣＴから公知の再構成法が使用され、十分に静止している部位の走査時には高い送り速度による通常の再構成法が使用される。運動する部位の走査時には周期的な運動の休止時相に由来するデータのみが画像再構成に使用され、これに対して運動時相からのデータは処理されない。これによって、利用できない走査時間の補償のために低い送り速度を使用することが必要であるのに対して、静止の対象部位の走査時には、走査の完全さの損失を甘受しなければならないことなしに、著しく高い送り速度を使用することができる。従って全体として短い総合走査時間が達成されるので、唯一の息止め過程の期間内にも３Ｄ差画像の作成のためのそれぞれ１つの自然３Ｄ撮影および造影３Ｄ撮影を行なうことができる。本発明の意味において“送り速度”とは、検査対象（大抵は移動可能なテーブル上にいる患者）とＣＴ装置との間の相対的速度であると理解すべきである。更に、上述の周期的な運動は、検査対象全体の運動ではなく、むしろ、例えば心臓の運動および場合によって心臓の運動に基づく周囲部位の運動のような、検査対象全体に対して相対的な部分部位の周期的な運動に該当する。
【００１１】
この基本的な考えに基づいて、本発明者は、進行過程にともなって検査対象が少なくとも１つの焦点および少なくとも１つの対向する検出器のスパイラル状の運動によって走査され、検査部位の走査がガントリとテーブルとの間の相対的な送り速度ｖtで行なわれ、走査によって得られたデータに基づいて検査ボリュームの多数の断面を有する吸収係数の空間画像が求められる、部分的に周期的に運動する検査対象、とりわけ患者のＣＴ画像を作成するための公知の方法を改善することを提案する。この方法の本発明による改善は、検査対象（Ｐ）に関して少なくとも１つの静止の対象部位および周期的な固有運動を有する少なくとも１つの運動する対象部位が決定され、検査対象（Ｐ）の走査の進行過程中に、少なくとも１つの運動する対象部位では第１の送り速度（ｖ1）が使用され、少なくとも１つの静止の対象部位では他の第２の送り速度（ｖ2）が使用されることにある。
【００１２】
基本的には、走査の進行過程中に異なる送り速度で処理することができるこの方法の２つの異なる変形例が可能である。
【００１３】
一方では、検査対象が走査前に運動する対象部位と運動しない部位とに区分されるので、進行過程においてはその都度走査される部位に応じて送り速度が調整される。この場合に、検査対象の運動しないつまり静止の部分部位については高い送り速度が選択され、運動する部位では低い送り速度が選択される。低い送り速度の際には、とりわけ休止時相および運動時相を有する周期的に運動する対象の公知の撮影方法を用いることができる。
【００１４】
他方では、進行過程において走査自体の評価によって、運動が現在の走査範囲に存在するか否かを検出することができる。すなわち、走査中に、現在走査された部位が検査対象の運動する部分部位であるか又は静止の部分部位であるかが検出され、送り速度がいわば「オンライン」で走査された部位の運動状況に依存して調節される。従って、異なる処理をされる部分部位を決定するために予告を必要とする最初の変形例とは違って、自動的もしくは半自動的に、走査の進行過程中に、全ての求められた検出器データが再構成に使用される通常のＣＴスキャンと、周期的な運動の特定の時相部分からの検出器データのみが再構成に使用される心臓ＣＴスキャンとの間の切替えが行なわれる。半自動切替えの場合、例えば操作者が相応の信号によって必要な速度変更を指示され、この変更を手動で行なう。
【００１５】
例えば、両変形例において、静止部位では独国特許出願公開第１０１２７２６９号明細書に記載されている再構成方法を用いることができ、周期的な運動を有する部位への移行時には独国特許出願公開第１０２０７６２３号明細書による相応の心臓方法に切替えることができる。勿論、誤解のないように指摘しておくに、本発明による方法は、ここで述べた再構成法に限定されることなく、あらゆる公知のスパイラル再構成法において使用することができる。
【００１６】
最初に述べた方法変形例に従って、本発明者は、高い送り速度ｖ2が静止の対象部位の走査に用いられ、低い送り速度ｖ1が運動する対象部位の走査に用いられることを提案する。
【００１７】
例えば、検査対象を静止の対象部位と運動する対象部位とに区分するために、拍動する心臓の位置が求められ、拍動する心臓によって同様に運動を励起される予め決定された境界部位も、規定された運動する部位に加えることができる。
【００１８】
静止の対象部位および運動する対象部位の検出は、走査前に、例えば、少なくとも１回の、一部ではスカウトスキャンとも呼ばれるトポグラム撮影によって行なうことができる。この撮影では検査対象は回転しない焦点および検出器を有するガントリに対して相対的に縦方向に移動され、透視撮影画像が取得される。
【００１９】
代替として、静止の対象部位および運動する対象部位の検出は、走査前に、少なくとも１回の光学的撮影によって行なうこともできる。
【００２０】
本発明による方法の特に有利な実施態様によれば、送り速度間の移行は予め定められた最大加速度で行なわれる。これによって、特に患者である検査対象が過大な加速度の経過によって、妨害作用する運動を励起されることが回避される。患者へのこのような影響を完全に回避したい場合、患者に対してガントリを相対的に移動させるためのＣＴ装置の通常の構成に反して、空間内に静止している患者に対して移動可能なガントリを使用するとよい。この場合には患者または検査対象は送り速度の変更によって影響されない。
【００２１】
本発明者は、静止の対象部位および運動する対象部位の決定が走査中に行なわれ、周期的な運動が検出されると低い送り速度（ｖ1）が選択され、静止状態が検出されると高い送り速度（ｖ2）が選択されることも提案する。
【００２２】
本方法のこの特別な実施態様において、現在の走査範囲での好ましくは走査中の検査対象の運動の検出は、共通な放射線軸上の少なくとも１対の放射線、とりわけ２つの逆向きの放射線の強度測定が２つの相前後する時点で比較されることによって行なわれる。この場合、多列スパイラルＣＴにおいては、検査対象を通過する同じ放射線経路の全吸収が時間的にずらされて何回も測定され、吸収測定における変化に基づいてその放射線経路内における変化つまり運動を推論することができるという事情が利用される。運動する部位および運動しない部位のこの基本的な公知の認識方法に関して、典型的には独国特許出願公開第１００６４７８５号明細書（米国特許出願第４７２５６０号の優先権に基づく出願）を参照されたい。
【００２３】
更に、本方法の特別な実施態様において、低い送り速度による走査時に、心臓の運動が、心電図（ＥＣＧ）の導出によって時間的に分解されて運動時相および休止時相に区分され、休止時相から検出されたデータのみが画像作成に使用される。このような「同期式」撮影方法、とりわけ心臓撮影方法においては、周期時相、特に休止時相および運動時相を決定するための信号としてＥＣＧ信号の代わりにＣＴの１８０°ずらされた画像化投影データからの運動情報を使用し、この運動情報から運動する部位の運動同期式撮影方法のためのトリガ信号を発生させることもできる。
【００２４】
運動する部位の走査時には、周期的に運動する部位の予め定められた周期時相からの検出器データのみを使用するＣＴスパイラル再構成法が用いられ、静止部位の走査時には、測定された全ての検出器データを再構成に使用するスパイラル再構成法が用いられる。
【００２５】
静止の検査部位および運動する検査部位における雑音等価表示のために、少なくとも１つの焦点から出射する放射線強度がその都度の現在の送り速度ｖtに合わせられている。例えば、放射線強度は管電流の制御または調節によって調整される。
【００２６】
本発明による方法のほかに、本発明者は、少なくとも１つの焦点から出射する放射線束と、放射線束の放射線を検出するために多数の配分された検出器要素を有する平面状構成の検出器とを用いて、少なくとも部分的に周期的に運動する検査対象、とりわけ患者を走査するために、少なくとも１つの焦点が、検査対象に対して相対的に、検査対象を取り巻くスパイラル状の焦点軌道上を送り速度ｖtで移動されるＣＴ装置の改善も提案する。改善は上述の方法を実施するための手段が少なくとも設けられていることにあり、この場合に前記手段は少なくとも部分的にプログラムまたはプログラムモジュールによって実現することができる。
【００２７】
従って、本発明によるＣＴ装置は、運動状態および／または走査範囲に依存して送り速度ｖtを制御するための装置を持つとよい。
【００２８】
以下において添付の概略図面に示されている実施例に基づいて本発明を更に詳細に説明する。図においては次の符号が用いられている。１：焦点、２：検出器、３：Ｘ線またはＸ線束、４：コンピュータシステム、５：出力ユニット、６：入力ユニット、Ｇ：運動境界部位、Ｈ：心臓、Ｌ：テーブル、Ｍ：スパイラル軌道の中心軸線、Ｐ：患者または検査対象、Ｓ：焦点のスパイラル軌道、Ｔ：トポグラム、ｔ：時間、ｖt：送り速度、ｖ1：低い送り速度、ｖ2：高い送り速度、Ｖ：ピッチ、ｘ：ｘ軸、ｚ：ｚ軸、α：静止部位、β：運動を持つ部位、γ：運動部位から静止部位への中間部位。
【００２９】
図１はスパイラルＣＴの概略図を示し、
図２はスパイラル撮影の概略図を示し、
図３は運動する領域および静止領域の境界を有するトポグラムを示し、
図４はｚ軸についての送り経過、
図５は加速度制限を有するｚ軸についての送り経過を示し、図６は運動する領域、静止領域および移行領域を有するトポグラムを示し、図７は平行ビームおよびそれの相補的な逆向きビームによる運動検出の概略図を示す。
【００３０】
図１は、患者Ｐの走査のためのＸ線コーンビーム３を送出し中心点Ｍの周りを回転する焦点１を備えたスパイラルＣＴの概略図を示す。このＸ線コーンビーム３は、焦点とは反対側において、３６０°に亘ってリング状に配置された多列検出器２によって受信され、その強さを測定されるので、公知のように吸収係数に関する患者の空間画像を表示することができる。測定された生データを評価するためにコンピュータシステム４が用いられる。コンピュータシステム４は出力ユニット５および入力ユニット６を持ち、制御および評価プログラムＰｒｇnで作動する。測定された生データを評価するための基本的な方法は一般的に知られている。模範的には、Ｗｉｌｌｉ  Ａ．Ｋａｌｅｎｄｅｒ著の最初に既に挙げた刊行物「Ｃｏｎｐｕｔｅｒｔｏｍｏｇｒａｐｈｉｅ」（ＩＳＢＮ  ３−８９５７８−０８２）を参照されたい。更に、この評価方法に関しては種々の特許文献が参照できる。
【００３１】
更に、指摘しておくに、本発明はここに示されているＣＴだけに関係するのではなく、焦点と共に回転する１列または多列の検出器にも関係する。本発明は複数の焦点および複数の検出器を持ったＣＴ装置にも適用可能である。しかしながら、この場合に重要なことは、生データの測定時に焦点がスパイラル軌道上を図２に示されているように患者に対して相対的に移動されることにある。このスパイラル軌道は、一方では、ｚ方向への患者の送りと同時に円軌道上での焦点の回転によって達成される。他方では患者を空間内に固定し専ら焦点に患者の周りでスパイラル軌道上を回転させることもできる。この場合に検出器も同様に共に回転してもよいし、あるいは静止した円形配置の検出器においてはこの検出器がｚ方向に直線状に移動させられてもよい。同じ角度の２つのスパイラル点間の間隔はピッチＶと呼ばれる。
【００３２】
本発明による方法を実施するために、例えば図１に示されているようなＣＴにより回転しない焦点１のもとでｚ方向への患者の相対移動が行なわれる。それによって、根本においてはｚ方向に対して垂直方向における患者のＸ線透過撮影に相当する患者のいわゆるトポグラムを撮影することができる。勿論、この場合にはＸ線フィルムが露出されるのではなく、焦点に対向している検出器の移動区間に依存した強度値が処理される。
【００３３】
このようなトポグラムＴが図３に示されている。これは、胸部および上腹部の範囲における患者Ｐの透過撮影を示す。
【００３４】
本発明による方法に従って、今やこの撮影に基づいて、手動にて、または自動画像認識法によって支援されて、拍動する心臓に基づく運動不鮮明を考慮すべきトポグラムの部位がマークされる。このためにこの図３には２つの境界Ｉ，ＩＩが示されている。両境界Ｉ，ＩＩは心臓の上端および下端を示す。境界線Ｉの左側の区間では無運動ないし最小運動を考慮すべき部位がマークされ、これと同様に境界線ＩＩの右側もそうである。境界Ｉ−ＩＩ間の範囲においては、拍動する心臓に基づいて周期的に存在する心拍動による運動を考慮すべきであり、この範囲Ｉ−ＩＩにおいては更に時間軸に亘ってよく知られているように休止時相および運動時相が心周期に従って生じる。
【００３５】
最適なＣＴ撮影を獲得するために、本発明者は、特別なここに述べる実施形態において、図３に示されたトポグラム全体にわたる唯一の進行過程もしくは走査の際に２つの異なる送り速度ｖ1，ｖ2で移動し、しかも唯一の進行過程の期間において、低い送り速度による移動中には全ての測定された検出器データが再構成に使用される通常のスパイラル走査を行い、高い送り速度による部分では、検査対象の周期的に運動する部分部位の周期期間のうち特定の周期範囲からの、例えば心臓および／または隣接の領域および器官の休止時相からのデータのみが再構成に使用される典型的な同期式スパイラル再構成を行なうことを提案する。
【００３６】
走査範囲全体にわたるこれらの異なる送り速度の概略図が図４に示され、この図の空間的配置は図３のトポグラムＴに対応している。
【００３７】
この図４は、最初の部位αに、同時にＣＴの標準の走査法に結合している高い送り速度ｖ2を示す。この走査法は動きのない対象のスパイラル走査に相当し、これにおいては測定時に発生する重複ができるだけ少なくされる。
【００３８】
次に、境界Ｉ，ＩＩ間に部位βが発生し、この部位βでは低い速度ｖ1で移動され、ここでは走査されたデータの評価に関して典型的な心臓評価が適用され、例えばＥＣＧ測定の支援により、画像評価のために心臓の休止時相時間で測定されたＸ線だけが使用され、これに対して運動時相の時点でのＸ線は除外されかまたは僅かにしか重み付けされない。
【００３９】
この部位βの終端において、すなわち境界ＩＩ以降では、再び高い送り速度で動作させられ、この場合には同様に通常の走査法で、すなわちＥＣＧ測定なしで、データ収集および画像処理が行なわれる。
【００４０】
所望のスパイラル走査を達成するために患者が移動可能なテーブル上でガントリに対して相対的に移動される場合、２つの送り速度ｖ1，ｖ2の間でこのような速度切替えを行う際に付加的な運動不鮮明が生じ得る。なぜならば、両速度間の移行時における高い加速度が患者の意図しない制御できない動きをもたらすからである。同様に撮影不鮮明を生じるこの意図しない動きは、例えば、両速度間の移行時に患者のこのような「ぶれ」を避ける最大加速度が使用されることによって回避されるかまたは少なくとも軽減される。逆に、このような加速度制限が採用されるならば、患者に対して体軸方向に移動可能なガントリの過大な機械的負荷も避けることができる。
【００４１】
図５は、送り速度ｖ1，ｖ2間の送り速度曲線の勾配において観察される最大加速度を有するこのような方法を示す。ここでは両部位α，βに加えて中間部位γが挿入され、中間部位γにおいては制御された正もしくは負の加速度のもとで両送り速度ｖ1，ｖ2間の移行が行なわれる。
【００４２】
本発明の基本的な考えに基づいて本発明者は本発明による方法の更に特別な実施形態を提案する。この方法では原則的に運動する走査範囲と静止状態にある走査範囲との間の区別のためにトポグラムの作成は必要でない。しかしながら、説明の簡単化のために、図６においてこのようなトポグラムＴを示し、このトポグラムＴにて本発明による方法の特別な実施について説明する。
【００４３】
図６のトポグラムは、概略的に示された心臓Ｈとこの心臓Ｈを取り囲みハッチングを施された境界部位Ｇとの重なり合いを示す。この境界部位Ｇは心拍動に基づいて同様に運動させられる心臓周辺を規定しようとするものである。これは主として肺およびその下にある横隔膜とこれに接する器官の一部との範囲である。ここで患者の走査が行なわれる場合に、この走査は高い送り速度で始まる。コーンビーム経過における患者の周りでの焦点の１８０°回転以降から、常に、同一の経路上でしかし時間的にずれて組織を透過する個々のＸ線が存在する。同一経路を有する２つの時間的にずれたＸ線についての測定された吸収値を比較すると、吸収特性に基づいて、これらのＸ線の範囲において組織に運動が起きたかどうかを求めることができる。なぜならば、このような運動は時間に依存して、測定された強度の変化を生じるからである。このようにして、例えば、現在走査された部位が瞬間的運動をさせられているか又は休止時相にあるかどうかを検出することができる。
【００４４】
この方法がｚ軸にわたる走査において実施されるならば、患者走査中に、現在の走査範囲に運動する部分部位があるかどうかが求められ、走査速度のとりわけ自動的な相応の変更が行なわれる。
【００４５】
補足のために図７になおも運動検出の概略図が平行Ｘ線とそれらの相補的な逆向きのＸ線を示す。ここには座標ｘ，ｙ，ｚ（ｚ軸は２次元表示において見えない。）を有する概括的な座標系においてパラレルリビニイング（Parallel Rebinning）に基づいて座標ｘ'，ｐ，ｚを有する局部的な座標系への角度α1＋β1における平行投影が考察される。この場合に、α1はファンジオメトリにおける回転角に相当し、β1はＸ線ファンにおける角度に相当する。
【００４６】
それぞれ実線および点線で２つの逆向きのＸ線が示されている。両Ｘ線はそれぞれ黒丸の点として示された焦点位置から出発して勿論時間的にずらされて測定される。そこで検出されたＸ線減弱が時間に亘って一定にとどまる場合、動きのない透視対象であると推定される。これに対して、逆向きのＸ線すなわち１８０°ずれかつ時間的にずれたＸ線の求められた減弱の変化は走査された対象部位の運動を示唆する。勿論、この推定は不均質な物質構造を有する対象を前提としており、人間の場合もそうであり、それは測定するのに重要なことである。この方法の詳しい説明は先に挙げた独国特許出願公開第１００６４７８５号明細書に記載されている。本発明によれば、この方法が、検査対象の部分的に運動する部位から静止部位を区別するためにも、心臓ＣＴ再構成の同期化のためにも利用される。
【００４７】
補足的に指摘しておくに、運動検出のために、または運動する部位および静止部位の自動的な区別のために、超音波情報を、場合によって自動画像認識法と結び付けて使用することもできる。
【００４８】
本発明の上述の特徴はその都度示した組み合わせにおいてだけでなく、本発明の枠を逸脱することなく他の組み合わせまたは単独で使用可能であることは自明である。
【００４９】
要約すると、本発明により、部分部位が周期的に運動する検査対象のスパイラル再構成を用いたスパイラルＣＴによるＣＴ画像の作成方法が提供され、この方法においては、検査対象に関する走査の進行過程中に、走査された部位が少なくとも部分的に周期的に運動しているか又は静止しているかに応じて異なる速度ｖ1，ｖ2が使用される。同様に上述の方法を実施するための手段を有するＣＴが提供される。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】スパイラルＣＴの概略図
【図２】スパイラル撮影の概略図
【図３】運動する領域および静止領域の境界を有するトポグラムを示す図
【図４】ｚ軸についての送り経過図
【図５】加速度制限を有するｚ軸についての送り経過図
【図６】運動する領域、静止領域および移行領域を有するトポグラムを示す図
【図７】平行ビームおよびそれの相補的な逆向きビームによる運動検出の概略図
【符号の説明】
【００５１】
１          焦点
２          検出器
３          Ｘ線またはＸ線束
４          コンピュータシステム
５          出力ユニット
６          入力ユニット
Ｇ          運動境界部位
Ｈ          心臓
Ｌ          テーブル
Ｍ          スパイラル軌道の中心軸線
Ｐ          患者または検査対象
Ｓ          焦点のスパイラル軌道
Ｔ          トポグラム
ｔ          時間
ｖt        送り速度
ｖ1        低い送り速度
ｖ2        高い送り速度
Ｖ          ピッチ
ｘ          ｘ軸
ｚ          ｚ軸
α          静止部位
β          運動する部位
γ          運動する部位から静止部位への中間部位
【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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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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