(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一及び第二の画像データ集合をそれぞれ収集し、並進軸（１９）に沿って隣接した第一（６０）及び第二（６４）の撮像域をそれぞれ画定しており、前記軸（１９）から横方向に変位して設けられている第一及び第二の撮像検出器（２３、６３）をそれぞれ含み、且つ前記軸（１９）に沿って互いに対して固定されている第一及び第二の撮像構成（１４、１６）を含んでおり、前記軸に沿って前記各撮像域を通過して移動するテーブル（１８）を支持するテーブル支持部（１２）に隣接して配置されている二部式イメージング・システムと共に用いられて、テーブル伸長時に前記テーブルの伸長した端が下方に撓むテーブル撓みを補償する装置（１０）であって、
前記テーブルが前記支持部（１２）から伸長して前記第一の撮像域（６０）へ入る際に第一のテーブル（１８）セグメントの撓みの量を検知する第一のセンサ（５０）と、
前記テーブルが前記支持部（１２）から伸長して前記第二の撮像域（６４）へ入る際に第二のテーブル（１８）セグメントの撓みの量を検知する第二のセンサ（５２）と、
前記第一及び第二のセンサ（５０、５２）と接続し、データ取得時の前記テーブル（１８）に対する前記第一及び第二の検出器（２３、６２）の相対位置の各々を決定するように前記第一のテーブル（１８）セグメントの撓みの量と前記第二のテーブル（１８）セグメントの撓みの量の双方を用いる決定器（４２）と、
合成画像を形成するように前記データ集合を結合する前に、前記データ集合の少なくとも一方を修正するように前記少なくとも一方の相対位置を用いる補償器（４０）とを備え、
前記第一及び第二のセンサ（５０、５２）が前記第一（６０）及び第二（６４）の撮像域の外部に配置されている装置（１０）。
【請求項２】
前記第一の構成（１６）は動的特性に対応する撮像データを取得する機能的構成であり、前記第二の構成（１４）は静的特性に対応するデータを取得する静的構成である請求項１に記載の装置。
【請求項３】
前記静的構成（１４）は前記支持部（１２）と前記機能的構成（１６）との間に配置されている請求項２に記載の装置。
【請求項４】
前記第二のセンサ（５２）は前記機能的構成（１６）に隣接して前記静的構成（１４）の反対側に配置されており、
前記第一のセンサ（３０）は前記機能的構成（１６）と前記静的構成（１４）との間に配置されている請求項３に記載の装置。
【請求項５】
前記決定器（４２）は前記テーブル（１８）に対する前記機能的検出器及び前記静的検出器の各々の相対位置を決定し、前記補償器（４０）は、機能的／静的画像を形成するように前記データ集合を結合する前に、前記データ集合の少なくとも一方を修正するように前記相対位置の各々を用いる請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記補償器（４０）は、結合の前に、前記機能的データ集合及び前記静的データ集合の各々を修正する請求項５に記載の装置。
【請求項７】
前記第一及び第二のセンサ（５０、５２）の各々は、固定された基準点に対する前記テーブル（１８）の垂直位置を検知し、前記撓みの量は前記基準点から垂直テーブル位置までの距離である請求項６に記載の装置。
【請求項８】
前記センサ（５０、５２）は、レーザ・センサ、超音波センサ、光センサ、光学センサ、磁気センサ及び抵抗センサから成る群から選択される請求項７に記載の装置。
【請求項９】
第一及び第二の画像データ集合をそれぞれ収集し、並進軸（１９）に沿って隣接した第一及び第二の撮像域（６４、６０）をそれぞれ画定しており、前記軸（１９）から横方向に変位して設けられている第一及び第二の撮像検出器（６２、６３）をそれぞれ含み、且つ前記軸（１９）に沿って互いに対して固定されている第一及び第二の撮像構成（１６、１４）を含んでおり、前記軸（１９）に沿って前記各撮像域（６０、６４）を通過して移動するテーブル（１８）を支持するテーブル支持部（１２）に隣接して配置されている二部式イメージング・システム（１０）と共に用いられて、テーブル伸長時に前記テーブルの伸長した端が下方に撓むテーブル撓みを補償する方法であって、
前記テーブルが前記支持部から伸長して前記第一の撮像域へ入る際に第一のテーブル・セグメントが下方に撓む量を第一のセンサ（５０）が検知する工程（１０６）と、
前記テーブルが前記支持部から伸長して前記第二の撮像域へ入る際に第二のテーブル・セグメントが下方に撓む量を第二のセンサ（５２）が検知する工程（１１２）と、
データ取得時の前記テーブルに対する前記第一及び第二の検出器の相対位置の各々を決定するように前記第一のテーブル・セグメントが下方に撓む量と前記第二のテーブル・セグメントが下方に撓む量の双方を用いる工程（１１６）と、
合成画像を形成するように前記データ集合を結合する前に、前記データ集合の少なくとも一方を修正するように前記少なくとも一方の相対位置を用いる工程（１１８）とを備え、
前記第一及び第二のセンサ（５０、５２）が前記第一（６０）及び第二（６４）の撮像域の外部に配置されている方法。
【請求項１０】
前記第一の構成（１６）は動的特性に対応する撮像データを取得する機能的構成であり、前記第二の構成（１４）は静的特性に対応するデータを取得する静的構成であり、
前記静的構成（１４）は前記支持部（１２）と前記機能的構成（１６）との間に配置され、
前記第二のセンサ（５２）は前記機能的構成（１６）に隣接して前記静的構成（１４）の反対側に配置されており、
前記第一のセンサ（３０）は前記機能的構成（１６）と前記静的構成（１４）との間に配置されており、
前記第一及び第二のセンサ（５０、５２）の各々は、固定された基準点に対する前記テーブル（１８）の垂直位置を検知し、前記撓みの量は前記基準点から垂直テーブル位置までの距離であり、
前記センサ（５０、５２）は、レーザ・センサ、超音波センサ、光センサ、光学センサ、磁気センサ及び抵抗センサから成る群から選択される請求項９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の背景】
本発明の分野は医用イメージング・システムであり、さらに具体的には、支持テーブルの撓みによる二つ以上の画像データ集合のずれ（misalignment）を補償するシステムを含む。
【０００２】
医療撮像業界では、診断目的に有用な多くの異なる形式のイメージング・システムが開発されてきた。各々の異なるシステムは典型的には、該システムが有利である特定の用途を有している。例えば、Ｘ線を用いる計算機式断層写真法（ＣＴ）システムは、骨等の静的画像を形成するのに有用である一方で、ポジトロン・エミッション断層写真法（ＰＥＴ）システムは、血流等のような動的事象の動的画像又は機能的画像を形成するのに有用である。
【０００３】
様々な理由から、静的特性及び機能的特性の両方を含む画像を形成すると有利である。このための一つの解答として、別個のイメージング・システムを連続的に用いて、機能的撮像データ集合及び静的撮像データ集合の両方を収集し、次いで、これらの集合又は対応する画像を結合して、合成された機能的／静的画像を形成することが行なわれている。例えば、一回目にＣＴシステムを用いてＣＴ画像を形成し、二回目にＰＥＴシステムを用いてＰＥＴ画像を形成し、この後に二つの画像を結合して合成画像を形成することができる。
【０００４】
残念ながら、二つの別個の撮像構成を有するシステムには幾つかの欠点がある。第一に、合成画像が相対的な解剖学的位置を正確に反映するように機能的画像と動的画像とを整列させる何らかの方法がなければならない。このために基準点マーカが用いられている。例えば、ＣＴシステム及びＰＥＴシステムの両方によって検出可能な陽電子放出核種入り金属ボタンを患者の皮膚表面に配置することができる。得られた画像においてマーカを整列させることにより、画像を整列させることができる。
【０００５】
第二に、二つの別個の撮像構成を用いると撮像セッションの間で患者を一つの構成から次の構成へ移動させなければならない。移動すると、二回の撮像セッションの間に患者の位置が変化し易くなり、これにより、正確な整列の可能性が低くなりがちである（すなわち、器官等の相対的な位置は移動中に変化し得る。）。また、しばしば、撮像セッションのスケジュールから同日中にＣＴ撮像法及びＰＥＴ撮像法の両方を行なうことができない場合があるという事実によってずれの可能性がさらに高まる。このように、取得期間の間の移動によって、得られる合成画像の全体的な診断値がかなり低下する可能性がある。
【０００６】
取得期間の間に患者を移動させる必要性をなくす一つの解決法は、図１に示すもののような二部式ＣＴ−ＰＥＴイメージング・システムを提供するものである。これらの形式のシステムでは、ＣＴ撮像構成１４及びＰＥＴ撮像構成１６の両方が、それぞれの相対的な位置を固定させた状態で単一の並進軸１９に沿って連続的に配置される。システムに隣接して支持テーブル１８用の支持部１２が配置されており、テーブル１８を並進軸１９に沿って可動にしている。この場合には、ＣＴシステム及びＰＥＴシステムを同時に又は連続的に用いて、比較的短時間で、患者を一つの構成からもう一つの構成へ移動させずに、ＣＴ撮像データ集合及びＰＥＴ撮像データ集合の両方を取得することができる。最終的な結果としては、患者の移動が少なくなり、所要のデータを収集する時間が短くなり、且つ得られる画像の整列性が良好になって、より正確な合成画像を形成することができる。
【０００７】
二部式イメージング・システムに関連する一つの問題点は、ＣＴ構成及びＰＥＴ構成の各々が典型的には、並進軸１９から横方向に変位して設けられている一つ又は一連の検出器を支持するガントリを含んでいることである。この理由から、並進軸１９は比較的長く、支持テーブル１８はシステム構成に適合するために比較的長い距離にわたって伸長する必要がある。
【０００８】
ＣＴ撮像域及びＰＥＴ撮像域内での垂直方向の整列性を維持し得るような剛性の支持部及びテーブルを提供するあらゆる努力が払われているが、患者がテーブル上に載置されてテーブルが二部式イメージング・システムの軸方向長さに適合するように伸長すると、テーブルがしばしば垂下して、収集されるＣＴデータ集合及びＰＥＴデータ集合が並進軸１８に沿って整列しなくなることが判明している。支持部及びテーブルによっては経時的に剛性が損なわれることが知られており、この事実が事態を悪化させる。テーブル及び支持部の剛性を高めることも一つの選択肢であるが、剛性を高くするために新型の構成及び材料を用いなければならないので、剛性を高めようとすると製品が相対的に高価になる。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の例示的な実施形態は、少なくとも一つのセンサが、支持テーブルを伸長した状態でのデータ取得時にテーブルの位置を検知し、決定器が、テーブル位置信号を用いて第一の検出器及び第二の検出器（それぞれＣＴ構成及びＰＥＴ構成のような第一の撮像構成及び第二の撮像構成に対応する）のテーブルに対する相対位置を決定し、補償器が、データ集合を結合して合成画像を形成する前に、相対位置を用いてデータ集合の少なくとも一方を修正するという装置を含んでいる。
【００１０】
一実施形態では、本装置は、データ取得時に二つのテーブル・セグメント位置を追尾し得るように二つのセンサを含んでおり、両方のテーブル位置信号を用いてデータ集合を修正することができる。もう一つの実施形態では、テーブル位置信号の関数として第一のデータ集合及び第二のデータ集合の両方を修正することができる。
【００１１】
本発明のこれらの観点及び他の観点は以下の記載から明らかとなろう。以下の記載では、本書の一部を成し本発明の好適実施形態を図示した添付図面を参照する。これらの実施形態は発明の全範囲を表わしている訳では必ずしもなく、このため、本発明の範囲を説明するためには本書の請求項を参照する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
ここで、図面、さらに具体的には図２を参照して述べると、同図には、複合型ＣＴ−ＰＥＴ撮像構成１０の例での本発明の例示的な実施形態が図示されている。尚、各図面を通して類似の参照番号は類似の構成部品を示すものとする。構成１０は一般的には、支持部１２、テーブル１８、イメージング・システム２１、それぞれ第一及び第二のセンサ５０及び５２、決定器４２、補償器４０、並びにインタフェイス３０を含んでいる。支持部１２は、当技術分野で公知の様々な形式のテーブル支持部と同様であるので本書では立ち入らない。同様に、テーブル１８も公知のテーブルと同様であるので本書では立ち入らない。テーブル１８は、テーブル１８の少なくとも長手方向に移動するように支持部１２の頂部に搭載されていると言えば十分であろう。イメージング・システム２１と共に用いる場合には、テーブル１８はシステム２１によって画定される並進軸１９に沿って段階移動することができる。このことについては後に詳述する。
【００１３】
システム２１は、ＣＴ撮像構成１４及びＰＥＴ撮像構成１６の両方を含んでいる。ＣＴ構成１４は、ガントリ２３の周りで回転するように装着されているＣＴ検出器アレイ１５及び対向する線源１７を含んでいる。線源１５と検出器１７との間の空間がＣＴ撮像域６０を画定している。同様に、ＰＥＴシステム１６は、参照番号６２でまとめて示す相対向するＰＥＴ検出器を含んでおり、ＰＥＴガントリ２１の周りで回転するとＰＥＴ検出器６２は環状のＰＥＴ撮像域６４を画定する。ＣＴ構成１４及びＰＥＴ構成１６はそれぞれ互いに対して固定した位置に位置し、撮像域６０及び撮像域６４が隣接し且つ並進軸１９に沿って隔設されるように位置している。図示のように、テーブル１８が軸１９に平行な方向に撮像域６０及び６４に入って通過しながら移動するときには、テーブル１８の第一のセグメント又は端部２２が先ず撮像域６０を通過した後に撮像域６４を通過し、この間、テーブル１８の端部２０は支持部１２に固定された状態になっている。
【００１４】
図２から、テーブル１８が図示のように伸長すると、テーブル１８は伸長した側の端部２２において下方に垂下する又は撓む傾向があることが分かる。このことは特に、テーブル１８が支持しなければならない可能性のある患者が比較的大柄である場合に生ずる。このように、テーブル１８が下方に撓むので、構成１４を介してＣＴデータが取得されるときには、患者の被撮像部分の相対的な垂直位置は第一の高さに位置するが、患者の同じ部分がＰＥＴ構成１６を介して撮像されるようにテーブルがさらに伸長すると、被撮像部分は相対的に低い高さに位置することになる。加えて、患者の頭部がテーブル１８の端部２２に配置されているとすると、患者の被撮像部分がＣＴ撮像域６０内から撮像域６４へ移動するようにテーブルが伸長すると、端部２０から離隔した位置に付加的な重量が配置されているためテーブル１８はさらに撓む可能性が高い。このように、患者の被撮像部分が相対的に低い垂直位置に位置するばかりでなく、該部分はまた下方に曲がる。この場合には、明らかに、患者の被撮像部分について収集されたＣＴデータは、収集されたＰＥＴデータとは整列しなくなる。
【００１５】
ＣＴデータとＰＥＴデータとのずれを補償するために、図２を続けて参照して述べると、本発明の一実施形態では、並進軸１９に隣接して、撮像域６０及び６４の外部に第一及び第二のテーブル位置センサ５０及び５２を設ける。図示のように、一実施形態では、センサ５２はシステム２１に隣接して支持部１２の反対側に配置される。加えて、図示のように、第一のセンサ５０はＣＴ撮像構成１４とＰＥＴ撮像構成１６との間に配置される。このように、センサ５０及び５２を用いてセンサから上方の異なるテーブル・セグメントの高さを決定し、距離８０及び８２によってそれぞれ相対的な高さを識別する。センサ５０及び５２は、超音波センサ、レーザ・センサ、音響センサ、光学センサ、光センサ、磁気センサ、抵抗センサ、及び当技術分野で公知の他の任意の形式の距離決定センサを含めた様々な形態の任意の形態を取っていてよい。
【００１６】
さらに続けて図２を参照して述べると、撮像構成１４及び１６によって取得されたデータは補償器４０へ供給される。センサ５０及び５２からのテーブル位置信号は決定器４２へ供給される。
【００１７】
決定器４２はこれらの位置信号を用いて、取得時のテーブル１８に対するＣＴ検出器及びＰＥＴ検出器の少なくとも一方及び好ましくは両方の相対位置を決定する。この目的に沿って述べると、ＣＴ検出器及びＰＥＴ検出器の位置は、各検出器が静止しているか或いは位置が精密に制御されているかのいずれかであるので、常に既知である。加えて、センサ５０及び５２の各々の位置は、これらの位置もまた図示の実施形態では固定されているので、既知である。このように、センサ５０及び５２の各々とＣＴ検出器１４及びＰＥＴ検出器６２との間の相対位置は既知である。これら既知の相対位置をセンサ５０及び５２からのテーブル位置と組み合わせて、決定器４２は、ＣＴ検出器及びＰＥＴ検出器のテーブル１８に対する相対位置を容易に決定することができる。
【００１８】
相対位置は補償器４０へ供給される。補償器４０は、ＣＴ検出器及びＰＥＴ検出器からの生の取得データ集合を修正して距離８０及び８２に関連するずれを補償すること、生のデータ集合の一方を補償すること、合成画像を形成する前に最終的なＣＴ画像を補償すること、又は合成画像を形成する前に最終的なＣＴ画像及びＰＥＴ画像の両方を補償することのいずれを行なうようにもプログラムすることができる。補償器４０がデータを修正してずれの影響を除去した後に、補償器４０はＰＥＴ画像及びＣＴ画像を組み合わせて合成画像を形成し、次いで、システム利用者による観察のために合成画像をインタフェイス３０へ供給する。
【００１９】
ここで図３を参照すると、本発明による方法１００が図示されている。図２を併せて参照しながら述べると、処理ブロック１０２において、位置センサ５０及び５２を並進軸１９に沿って撮像域６０及び６４に隣接して設ける。ブロック１０４において、患者をテーブル１８に載置して、テーブル及び患者をＣＴ検出器１４に関して配置する。ブロック１０６において、参照番号８０及び８２によって識別されるテーブル１８の垂直位置をセンサ５０及び５２によってそれぞれ決定して、これらの位置信号を決定器４２へ供給する。ブロック１０８において、ＣＴ構成１４を用いてＣＴデータを収集し、補償器４０へ供給する。
【００２０】
次に、ＣＴデータが患者の被撮像部分について収集された後に、患者の被撮像部分がＰＥＴ撮像域６４の内部に位置するまで軸１９に沿ってさらにテーブル１８を伸長させる。この患者のＰＥＴ検出器６２に対する配置はブロック１１０によって識別されている。続けると、ブロック１１２において、テーブル１８の位置８０及び８２をセンサ５０及び５２を用いて再度決定して、これらの位置信号を決定器４２へ供給する。
【００２１】
ブロック１１４において、ＰＥＴ検出器６２を用いてＰＥＴデータを収集し、このデータをやはり補償器４０へ供給する。ブロック１１６において、決定器４２が受け取った位置信号を用いて、ＣＴ取得及びＰＥＴ取得の各々の際の検出器１４及び６２のテーブル１８に対する相対位置を決定する。次に、ブロック１１８において、テーブル１８の相対位置を用いてＣＴデータ集合又はＰＥＴデータ集合の少なくとも一方、或いは両方を修正する。最後に、処理ブロック１２０において、補償器４０は補償済又は修正済のデータを用いてＣＴデータ及びＰＥＴデータの両方を含む合成画像を形成し、次いで、この画像をインタフェイス３０に表示する。
【００２２】
以上に述べた方法及び装置は例示のみのためのものであって本発明の範囲を限定するものではなく、当業者であれば本発明の範囲に含まれる様々な改変を施し得ることを理解されたい。例えば、上述のように、図２に示す補償器４０を用いて生の取得データ集合の一方を修正することもできるし、又は両方を修正することもできる。代替的には、補償器４０は、合成画像を形成する前に最終的なＣＴ画像及びＰＥＴ画像を修正することもできるが、かかる補償は、生データについての補償よりも精度が低くなる場合がある。加えて、テーブル端部２０（図２を参照）の相対的な高さが既知である場合、又はＣＴ構成１４が比較的薄い（例えば数ｍｍ）場合には一つの位置センサを用いて本発明を実施し得ることを理解されたい。
【００２３】
本発明の範囲を公衆に周知するために特許請求の範囲を掲げる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来技術の複合型ＣＴ−ＰＥＴイメージング・システムの概略図である。
【図２】二つの別個のテーブル位置センサを含む本発明の概略図である。
【図３】本発明による一方法を示す流れ図である。
【符号の説明】
１０  複合型ＣＴ−ＰＥＴ撮像構成
１２  支持部
１４  ＣＴ撮像構成
１５  ＣＴ検出器アレイ
１６  ＰＥＴ撮像構成
１７  線源
１８  支持テーブル
１９  並進軸
２０、２２  テーブル・セグメント又は端部
２１  イメージング・システム
２１  ＰＥＴガントリ
２３  ガントリ
３０  インタフェイス
４０  補償器
４２  決定器
５０、５２  センサ
６０  ＣＴ撮像域
６２  ＰＥＴ検出器
６４  ＰＥＴ撮像域
８０、８２  テーブル・セグメントの高さ
１００  本発明の方法
【図１】
0004162402.tif 000002
【図２】
0004162402.tif 000003
【図３】
0004162402.tif 000004