(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガントリに装着され、対象物（２２）へ向けて高周波エネルギを投射するＸ線源（１４）と、
前記対象物（２２）によって減弱した高周波電磁エネルギを受け取る検出器（２０）と、
検出器出力をデータ処理システム（３２）へ伝送するように構成された複数の電気的相互接続部と、
ＶＯＩについて複数の初期投影を構成し（１２６）、
ユーザ入力を受け取って目標ノイズ指数を作成し（１２８）、
前記目標ノイズ指数及び予測ノイズ指数に従って管電流分布を作成し（１４６，１７４，２１０）、
前記目標ノイズ指数及び前記管電流分布をＶＯＩの１つ以上の部分について変更できるようにするために前記管電流分布を表示し、
前記目標ノイズ指数又は前記管電流分布のユーザによる変更に基づいてＶＯＩの１つ以上の部分について、走査照射線量を調節し（１４８，１７４，２１０）、
前記ユーザにより変更された目標ノイズ指数又は管電流分布に従って管電流分布又は目標ノイズ指数を再作成し（１４６，１７４，２１０）、
該再作成された目標ノイズ指数又は管電流分布をＶＯＩの１つ以上の部分について変更できるようにするために前記目標ノイズ指数及び前記管電流分布を表示し、
表示された目標ノイズ指数及び管電流分布のユーザによる変更がないことに基づいて（１５８，１８４，２２０）、ＶＯＩの１つ以上の部分について、最終的な走査照射線量を決定し（１６０，１８６，２２２）、
決定された前記最終的な走査照射線量に基づいて前記ＶＯＩについて撮像データを取得する（１１２）ようにプログラムされているコンピュータ（３６）と、を有しており、
患者の非対称性を考慮するためにＸ線照射線量が前記Ｘ線源が装着されたガントリの角度につれて変わる、
コンピュータ断層撮影システム（１０）。
【請求項２】
前記コンピュータ（３６）は更に、前記複数の初期投影をコンソール上に表示させるようにプログラムされている、請求項１記載のシステム（１０）。
【請求項３】
前記コンピュータ（３６）は更に、患者の非対称性に基づいて患者に対するより低いＸ線照射線量を表す実効管電流分布を作成し（２３２）、前記実効管電流分布のグラフィカル表現をコンソール上に表示させるようにプログラムされている、請求項１又は２に記載のシステム（１０）。
【請求項４】
前記コンピュータ（３６）は更に、前記ＶＯＩの選択した領域についての直接的なユーザによる目標ノイズ入力（１２２）に基づいて前記管電流分布を変更するようにプログラムされている、請求項１乃至３のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項５】
前記コンピュータ（３６）は更に、患者の性別、年齢、体重及び解剖学的データを記憶している患者の人口統計上のデータベースを呼び出す（１２４）ことによって前記管電流分布を定義するようにプログラムされている、請求項１乃至４のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項６】
前記コンピュータ（３６）は、前記対象物（２２）のスカウト画像の可視表示を作成し、実効管電流分布を作成し（２３２）、次いで前記実効管電流分布を描画して、前記対象物（２２）の画像を作成することのできる一層低い管電流を表示する、請求項１乃至５のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項７】
前記対象物（２２）は患者を含んでおり、前記コンピュータ（３６）は、目、卵巣、胸部、生殖腺を含む放射線に敏感な解剖学的領域の撮像データを取得するための照射線量を下げる（２４６）、請求項１乃至６のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項８】
管電流分布を修正する前記手段は、グラフィカル調節及び直接入力調節のうちの一方（１２２）を含んでいる、請求項１乃至７のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項９】
管電流分布を修正する前記手段（１４８，１７４，２１０）は、管電流分布の一部分のみ修正する手段（１５１，１７７，２１３）を含んでいる、請求項１乃至８のいずれかに記載のシステム（１０）。
【請求項１０】
一組の命令を持つコンピュータ・プログラムを記憶したコンピュータ読出し可能な媒体であって、該一組の命令は、コンピュータ（３６）によって実行されたとき、前記コンピュータ（３６）に、対象物のＶＯＩの予備走査データを取得させ（１０４）、前記予備走査データから予測ノイズ指数を作成させ（１０６）、前記予測ノイズ指数及び目標ノイズ指数に基づいて管電流分布を作成させ（１４６，１７２，２１３）、
前記目標ノイズ指数及び前記管電流分布をＶＯＩの１つ以上の部分について変更できるようにするために前記管電流分布を表示させ、
前記目標ノイズ指数又は前記管電流分布のユーザによる変更に基づいてＶＯＩの１つ以上の部分について、Ｘ線源（１４）が前記対象物へ向けて投射する高周波エネルギの走査照射線量を調節させ（１４８，１７４，２１０）、
前記ユーザにより変更された目標ノイズ指数又は管電流分布に従って管電流分布又は目標ノイズ指数を再作成させ（１４６，１７４，２１０）、
該再作成された目標ノイズ指数又は管電流分布をＶＯＩの１つ以上の部分について変更できるようにするために前記目標ノイズ指数及び前記管電流分布を表示させ、
表示された目標ノイズ指数及び管電流分布のユーザによる変更がないことに基づいて（１５８，１８４，２２０）、ＶＯＩの１つ以上の部分について、最終的な走査照射線量を決定させる（１６０，１８６，２２２）ように構成されており、
患者の非対称性を考慮するために走査照射線量が前記Ｘ線源が装着されたガントリの角度につれて変わる、コンピュータ読出し可能な媒体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的には医用イメージングに関するものであり、より具体的には、好ましくはコンピュータ断層撮影システムにおいて、デフォルト・ノイズ指数の選択に対してオーバーライド(override)能力を持つ医用イメージング・システム及び方法に関する。
【０００２】
【発明の背景】
コンピュータ断層撮影（ＣＴ）イメージング・システムにおいては、典型的には、患者のような対象物へ向けてＸ線源から扇形ビームを投射する。このビームは、対象物によって減弱して放射線検出器アレイに入射する。検出器アレイで受けた、減弱したビームの放射線の強さは、典型的には、患者によるＸ線ビームの減弱度に依存する。検出器アレイの各検出器素子は、その各検出器素子で受けた減弱したビームを表す別々の電気信号を発生する。これらの電気信号は解析のためにデータ処理システムへ送られて、最終的には画像を形成する。
【０００３】
一般的に、Ｘ線源及び検出器アレイはガントリと共に患者の周りを撮像平面内で回転させられる。Ｘ線源は、典型的には、管電流を導いて焦点でＸ線ビームを放出するＸ線管を含んでいる。Ｘ線検出器は、典型的には、該検出器で受けたＸ線ビームをコリメートするコリメータと、コリメータに隣接していてＸ線を光エネルギに変換するシンチレータと、隣接したシンチレータから光エネルギを受け取るフォトダイオードとを含んでいる。
【０００４】
関心領域（ＶＯＩ；volume of interest）を撮像するために使用される公知のＣＴイメージング装置の１つでは、ガントリを通るように患者を動かすことによって患者についての撮像が行われる。好ましくは、Ｘ線に対する患者の露出を最小にすることが望ましい。そのために、信号処理の改良により、商業上入手可能な０．５秒ＣＴスキャナのようなより低い照射線量のＣＴ走査を使用できるようになっている。一般的に、画像ノイズは照射線量の平方根に逆比例する。しかしながら、診断目的及び対象物の関心領域が異なる場合、必要なＸ線照射線量よりも高い線量が、標準デフォルト管電流分布を自動的に作成するデフォルト・ノイズ指数の選択に起因して生じることが知られている。自動的に作成された管電流分布からＸ線照射線量を制限するために提案された方策の１つは、ＩＱを作成すること、すなわち、標準デフォルト電流分布よりも一定量だけ高い又は低いデフォルト電流分布を自動的に作成する低照射線量デフォルト管電流分布を作成することである。しかしながら、オペレータがＶＯＩについてノイズ指数を調節することを希望するとき、特に、オペレータが患者の敏感な器官に対するＸ線照射線量を修正したいとき、或いはオペレータが所望の患者画像を達成するために或る小領域における診断品質が相対的に低くても充分であると判定したときのような、ＶＯＩの小領域についてノイズ指数を調節することを希望するときに、問題が生じる。
【０００５】
患者に適用されるＸ線照射線量を表すＸ線管電流分布を対話型で調節できるようにすることによって、撮像中に最低の可能な患者照射線量を適用することのできるシステムが必要とされている。既存の方法を使用して、ＶＯＩ全体に対してデフォルト・ノイズ指数を設定することにより、患者を不必要なＸ線照射に露出させる可能性があり、これはＶＯＩの或る特定の小領域の走査が他の小領域の場合と同様な画像品質を要求していない場合があるからである。
【０００６】
放射線被曝を低くすることはＸ線及びＣＴの開発において依然として目標とされているので、予備走査（プレスキャン）データを処理してデフォルト管電流分布を作成ができ、且つユーザ・オーバーライドが選択されたか否かに基づいてデフォルト管電流分布の調節を可能にすることのできるイメージング・システムを提供することは望ましいと考えられる。
【特許文献１】
米国特許第６５０７６３９号
【０００７】
【発明の概要】
本発明は、撮像データを処理してデフォルト管電流分布を作成し、且つユーザ・オーバーライドが選択されたか否かに基づいてデフォルト管電流分布の調節を可能にすることのできるイメージング・システムを提供して、上述の課題を解決する。
【０００８】
ＶＯＩの走査の際に患者のＸ線被曝量を調節することができるように医用イメージング・システム及び方法を設計する。システムは、患者を走査する際に使用するためのＸ線源の管電流を指定する受け取った一組の走査パラメータ値から予測ノイズ指数を自動的に作成する。予測ノイズ指数はユーザ・オーバーライドの選択に基づいてオーバーライドすることができ、ユーザ・オーバーライドの選択により、ＶＯＩの１つ以上の小領域についての所望の診断品質及び診断目的に従って予測ノイズ指数を調節することができる。
【０００９】
本発明の一面によれば、放射線放出型医用イメージング装置のために撮像データを処理する方法を提供し、本方法は、画像用途識別子及び一組の走査パラメータ値を受け取るステップ、及び受け取った一組の走査パラメータ値から予測ノイズ指数を自動的に作成するステップを含んでいる。本方法はまた、少なくとも予測ノイズ指数に基づいてＸ線源のＸ線管電流分布を作成するステップ、及びユーザによって選択された場合に、自動的に作成された予測ノイズ指数をユーザによるオーバーライドして、好ましいノイズ指数を設定可能とするステップも含んでいる。好ましいノイズ指数が設定された場合、本方法では、最終的な管電流分布を作成し、この最終的な管電流分布により撮像データを取得する。
【００１０】
本発明の別の一面によれば、放射線放出型医用イメージング装置のために撮像データを処理する方法を提供し、本方法は、対象物の撮像データを取得するステップ、複数の小領域を持つ領域について一組の投影を作成するステップ、及び目標ノイズ指数を取得するステップを含んでいる。本方法はまた、目標ノイズ指数に従って電流分布を作成するステップ、及びＶＯＩ内の各々の小領域について最小の許容可能な照射線量にするために、前記作成された電流分布を対話型で調節可能にするステップを含んでいる。
【００１１】
本発明の更に別の一面によれば、コンピュータ断層撮影システムを提供する。このシステムは、対象物へ向かって投射するための投射源と、対象物によって減弱された高周波電磁エネルギを受け取る検出器とを含んでいる。検出器は、複数の電気的相互接続部によってデータ処理システムへ伝送される出力を生成する。本システムは更にコンピュータを含み、コンピュータは、ＶＯＩについて複数の初期投影を構成し、ユーザ入力を受け取って目標ノイズ指数を作成し、また目標ノイズ指数及び予測ノイズ指数に従って管電流分布を作成するようにプログラムされている。コンピュータは更に、管電流分布をＶＯＩの１つ以上の部分について変更(modulate)することができるように該管電流分布をコンソール上に表示するようにプログラムされている。コンピュータはまた、管電流の変更(modulation)に基づいてＶＯＩの１つ以上の部分について走査照射線量を調節し、且つＶＯＩについて撮像データを取得するようにプログラムされている。
【００１２】
本発明の更に別の一面によれば、一組の命令を持つコンピュータ・プログラムを記憶したコンピュータ読出し可能な媒体を提供し、該一組の命令は、コンピュータによって実行されたとき、コンピュータに、対象物のＶＯＩの予備走査データを取得させて、予備走査データから予測ノイズ指数を作成させる。コンピュータ・プログラムはまた、予測ノイズ指数及び目標ノイズ指数に基づいて管電流分布を作成させ、また管電流分布の少なくとも一部分の選択的調節を受けて、管電流分布のユーザによる解析に基づいてＶＯＩの対応する部分について走査照射線量を調節させる命令を持っている。
【００１３】
本発明の更に別の一面によれば、放射線放出型医用装置を提供し、この医用装置は、走査パラメータを受け取る手段と、走査パラメータを自動的に調節して、患者についての所望の目標画像品質を生成する手段とを含んでいる。この医用装置はまた、前記の調節された走査パラメータに基づいて管電流分布を修正する手段と、患者の画像を再構成するために前記の修正された管電流分布を使用して患者を走査する手段とを含んでいる。
【００１４】
本発明の様々な他の特徴、目的及び利点は、以下の詳しい説明及び図面から明らかになろう。
【００１５】
図面は、本発明を実施するために現在好ましいと考えられる実施形態を例示する。
【００１６】
【好ましい実施形態の詳しい説明】
ＶＯＩを撮像することができるコンピュータ断層撮影（ＣＴ）システムについてのシステム及び方法を説明する。しかしながら、当該分野の通常の知識を有する者には、本発明が異なる構成のＣＴシステムに用いるために等しく適用可能であることが理解されよう。更に、本発明をＸ線の検出及び変換に関して説明する。しかしながら、当該分野の通常の知識を有する者には、本発明が他のイメージング方式にも等しく適用できることが理解されよう。
【００１７】
図１及び２には、第３世代のＣＴスキャナを表すガントリ１２を含むものとして代表的な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Ｘ線源１４を有し、Ｘ線源１４はガントリの反対側にある検出器アレイ１８へ向かってＸ線ビーム１６を投射する。検出器アレイ１８は複数の検出器２０によって形成され、これらの検出器２０は共に、患者２２を通過した投射されたＸ線を検知する。各検出器２０は、それに入射するＸ線ビームの強さ、従って患者２２を通過した減弱したＸ線ビームを表す電気信号を発生する。Ｘ線投影データを収集するための走査の際、ガントリ１２及びそれに装着された部品は回転中心２４の周りを回転する。検出器アレイ１８及び検出器２０は任意の数の高周波電磁エネルギ検出器、例えば、検出器設計の分野で熟練した者に知られているようなガス入り検出器、シンチレーション・セル−光ダイオード検出器、及び半導体検出器とすることができる。
【００１８】
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によって制御される。制御機構２６は、Ｘ線源１４へ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とを含んでいる。また制御機構２６内に含まれているデータ収集システム（ＤＡＳ）３２が、検出器２０からのアナログ・データをサンプリングして、該データをその後の処理のためにディジタル信号へ変換する。画像再構成装置３４が、サンプリングされディジタル化されたＸ線データをＤＡＳ３２から受け取って、高速画像再構成を実行する。再構成された画像はコンピュータ３６へ入力として印加され、該コンピュータは該画像を大容量記憶装置３８に格納する。
【００１９】
コンピュータ３６はまた、指令及び走査パラメータを入力するためのキーボードを備えたコンソール４０を介してオペレータからの指令及び走査パラメータを受け取る。付設された陰極線管表示装置４２により、オペレータは再構成された画像及びコンピュータ３６からの他のデータを観察することが出来る。コンピュータ３６はオペレータにより供給された指令及びパラメータを使用して、制御信号及び情報をＤＡＳ３２、Ｘ線制御装置２８及びガントリ・モータ制御装置３０へ供給する。さらに、コンピュータ３６は、ガントリ１２内の患者２２の撮像の際に可変速度のテーブル４６を制御するテーブル速度制御装置４４を作動する。具体的に述べると、テーブル４６は患者２２をガントリ開口部４８の中へ軸５０に沿って移動させるように構成されており、また単一の又は複数の速度設定値を含むことができる。
【００２０】
動作について説明すると、患者２２すなわち対象物はテーブル４６上でＣＴスキャナ又はイメージング装置１０内に位置決めされ、患者の選択された領域がガントリ１２に隣接して走査するために選ばれる。技師又は医療関係オペレータがオペレータ・コンソール４０に入力して、心臓領域５２及び一対の非心臓領域５４を含む患者２２の胸部のようなＶＯＩ又は走査領域を定義する。次いで、コンピュータ３６がテーブル速度制御装置４４に命令して、テーブル４６をガントリ開口部４８へ向けて動かして患者２２をガントリ開口部の中へ入れる。ガントリ１２を通る患者２２の撮像走査を行うためにガントリ制御装置３０がガントリ１２を回転させている間に、制御機構２６がＸ線制御装置２８からＸ線源１４へ電力及びタイミング制御を供給させる。ＶＯＩを走査している間に、検出器２０が取得したＸ線データを、ディジタル化及び画像再構成のためにＤＡＳ３２及び画像再構成装置３４へ送る。次いで、コンピュータ３６がディジタル化されたＸ線データを処理して、ＶＯＩの再構成画像を表示装置４２上に生じさせる。希望により、オペレータは患者すなわち対象物の予備走査を開始して、予備走査撮像データを取得することもできる。次いで、予備走査撮像データについてスカウト(scout) 走査を生成してコンソール４０上に表示させることができる。その上、オペレータ選択の診断品質に基づいて変更することのできるデフォルト管電流分布を、図３〜図９に関して説明する処理ステップ及び／又は動作に従ってコンソール４０上に表示するようにすることもできる。
【００２１】
図３について説明すると、図１及び２のシステムで具現化される本発明によるコンピュータ・プログラムに関連する方法及び動作の諸ステップを例示するフローチャートが示されている。本方法及び／又はコンピュータ・プログラムは、コンピュータに入力を行う技師又はＣＴスキャナ・オペレータによってステップ１００で開始され、所望のプロトコルを呼び出し（ステップ１０２）、患者すなわち撮像対象物についてノイズ予測係数を選択又は作成する（ステップ１０４）。一般に、このようなオペレータ操作による入力には、特定の解剖学的構造についてのＶＯＩを定義することを含むことができ、そのＶＯＩは、画像を再構成するために患者の走査を行うための図１の軸５０のような共通軸に沿った出発位置及び終了位置を持つ。他のオペレータ入力は、目標ノイズ指数の選択、走査の形式を特定する画像用途、及び選択した走査形式についてのスライス厚さのような一組の走査パラメータ値を含むことができる。次いで、臨床プロトコルのための予測ノイズ指数分布を、選択した走査パラメータ値から決定し（ステップ１０６）、そして本方法及び／又はプログラムは患者についてのノイズ指数を予測する（ステップ１０８）。ノイズ指数の予測（ステップ１０８）の後、本方法及び／又はコンピュータ・プログラムは進行して、最終的な管電流分布を作成する（ステップ１１０）。最終的な管電流分布は、オペレータ又はユーザがＶＯＩを撮像するためのデフォルト又は予測管電流分布をオーバーライドすることを選んだか否かに応じて変わる。
【００２２】
管電流分布は、患者の撮像走査を実行するためにＶＯＩの各々の小領域についてＸ線源を通る電流アンペア数を予測する。該分布は、少なくとも部分的に１つ以上の決定されたノイズ指数値に基づいて定められ、且つ一貫した画像品質を維持するために患者に対するＸ線の可能な最低照射線量を示す。オペレータは、多数の因子に基づいて管電流分布を直接に又は他の方法でオーバーライドすることを決定することができる。１つの因子は、例えば、異なる画像品質が要求される患者の解剖学的構造である。すなわち、患者の解剖学的構造は、ノイズ・アーティファクトにより画像品質が損なわれるようなＶＯＩの小領域において照射線量を変えるように、オペレータが相互作用することを要求する。
【００２３】
患者からの予測ノイズ指数と予測ノイズ指数のユーザ・オーバーライドに基づいた所望のノイズ指数とから導き出された最終的な管電流の選択（ステップ１１０）の後、患者を走査して、画像データを取得する（ステップ１１２）。本方法及び／又はコンピュータ・プログラムは、取得した撮像データを使用して、患者の画像を再構成する（ステップ１１４）。この画像はコンソール又は他の表示装置で表示することができる。次いで、ステップ１１６で、本方法は終了する。
【００２４】
ここで図４について説明すると、ノイズ指数を予測する方法の一つが示されており、本方法はステップ１２０で開始する。オペレータにより、コンピュータによって処理する患者の性別、年齢、体重及び解剖学的領域を表す患者データを入力する。コンピュータは、オペレータ入力の患者データに基づいて複数組の投影を構成するためのデータを記憶している、患者の人口統計上のデータベースを呼び出す（ステップ１２４）。コンピュータは、記憶されたデータを使用して、特定の患者について複数の小領域を持つ一組の初期投影を作成する（ステップ１２６）。希望により、一組の初期投影は図２のコンソール４０で表示することができる。
【００２５】
一組の投影の作成（ステップ１２６）の後、ステップ１２８で、ノイズ予測係数（図３のステップ１０２）及び作成された一組の投影（ステップ１２６）を使用して、患者について画像ノイズ又はノイズ指数分布を予測する。次いで、ステップ１３０で、本方法は終了し、所望のノイズ指数を達成するための管電流分布を作成するために使用することのできるノイズ指数分布が予測される。
【００２６】
図５は、患者についてのノイズ指数分布を予測するための別のプロセスを示すフローチャートである。オペレータによりスカウト走査についての走査プロトコルを選択するための走査パラメータを入力する（ステップ１３４）。スカウト走査を実行して、データを取得する（ステップ１３６）。スカウト走査からのデータの取得（ステップ１３６）の後、ステップ１３８で、該データ及び作成されたノイズ予測係数（図３のステップ１０２）を使用して、ノイズ指数分布を予測する。次いで、ステップ１４０で、本方法は終了し、この予測したノイズ指数分布は所望のノイズ指数を達成するための管電流分布を作成するために使用することができる。
【００２７】
図６について説明すると、図３のステップ１１０でノイズ指数を選択するためにオペレータによる直接入力ができるように構成された一つの方法及び／又はコンピュータ・プログラムが示されており、これはステップ１４２で開始する。選択したノイズ指数入力をオペレータにより直接入力して、患者についての予測ノイズ指数分布から管電流分布を作成する（ステップ１４６）。オペレータによるノイズ指数の選択は、特定の走査形式、診断品質要件及び／又はＶＯＩについての好ましい目標ノイズ指数に関するオペレータの経験に基づいて行うことができる。管電流分布の作成（ステップ１４６）の後、ユーザ・オーバーライドを使用して管電流分布を修正変更(edit)するか否か判定する（ステップ１４８）。ユーザ・オーバーライドを選択した場合（ステップ１５０）、修正すべき管電流分布セグメントを選択し（ステップ１５１）、目標ノイズ指数を修正変更するか否かの問合せを行う（ステップ１５３）。目標ノイズ指数を修正変更しない場合（ステップ１５４）、選択した管電流分布を直接修正し（ステップ１５５）、次いで、修正変更したセグメントに基づいて新しい管電流分布を作成する（ステップ１４６）。もし目標ノイズ指数を修正変更する場合（ステップ１５６）、本方法及び／又はコンピュータ・プログラムはサブセットについて目標ノイズ指数を修正変更し（ステップ１５７）、新しい管電流分布を作成する（ステップ１４６）。
【００２８】
管電流分布全体又は１つ以上のサブセットのいずれかの修正変更(editing) は、所望のノイズ指数及び管電流分布がＶＯＩについて選択されるまで継続する。修正変更は、オペレータにより管電流分布全体又は該分布の一部分のいずれかを対話型で変更することにより行うことができる。変更(modulation)は、グラフィカル・ユーザ・インターフェースで、或いはＶＯＩの小領域について管電流値を直接操作により選択することによって行うことができる。一旦所望の管電流が決定されると、管電流分布の修正変更は選択されず（ステップ１５８）、最終的な管電流分布が作成される（ステップ１６０）。好ましくは、最終的な管電流分布は、一層低い画像品質で充分である領域及び／又は診断目的により照射線量が一層低くてもよい領域において、管電流を小さくし且つ患者に対するＸ線照射線量を低減するように修正変更される。次いでステップ１６２で、本方法及び／又はコンピュータ・プログラムは終了する。
【００２９】
図７は、目標ノイズ指数を予測し選択するための本発明の別の実施形態のフローチャートである。目標ノイズ指数の選択はステップ１６４で開始し、そこで診断用管電流入力方法及び／又はコンピュータ・プログラムが、記憶されている臨床プロトコルから検索される。目標ノイズ指数は、最終的な基準ファントム及び診断用管電流値を使用して作成する（ステップ１６８）。基準ファントムからのデータは、ファントムの選択した投影領域、及び０度及び９０度のガントリ回転位置で取った投影測定値の比を表す楕円比に従って変えることができる。
【００３０】
ステップ１７２で、患者についての予測ノイズ指数から管電流分布を作成する。この管電流分布は、入力された診断用管電流値及び基準ファントムに基づいた患者に対する予測した低い線量のＸ線照射線量を表す。管電流分布の作成（ステップ１７２）の後、ユーザ・オーバーライドを使用して管電流分布を修正変更するか否かの判定を行う（ステップ１７４）。もしユーザ・オーバーライドが選択された場合（ステップ１７６）、修正すべき管電流分布セグメントをオペレータにより選択する（ステップ１７７）。本方法及び／又はコンピュータ・プログラムは進行して、診断用管電流値を修正変更するか否か判定する（ステップ１７８）。診断用管電流値の修正変更を選択しない場合（ステップ１７９）、選択した管電流分布を修正し（ステップ１８０）、新しい管電流分布を作成する（ステップ１７２）。一方、診断用管電流値の修正変更を選択した場合（ステップ１８１）、診断用管電流値を調節し（ステップ１８２）、新しい目標ノイズ指数を作成して（ステップ１６８）、新しい管電流分布を生成する（ステップ１７２）。
【００３１】
管電流分布全体又は１つ以上のサブセットのいずれかの修正変更は、所望のノイズ指数及び管電流分布がＶＯＩについて生成されるまで継続する。一旦所望の管電流が決定されると、管電流分布の修正変更は選択されず（ステップ１８４）、最終的な管電流分布を作成する（ステップ１８６）。再び、最終的な管電流分布は、一層低い画像品質で充分である領域及び／又は診断目的により照射線量が一層低くてもよい領域において、管電流を小さくし且つ患者に対するＸ線照射線量を低減するように修正変更するのが好ましい。次いで、本方法及び／又はコンピュータ・プログラムはステップ１８８で終了する。
【００３２】
ここで図８について説明すると、ノイズ指数を選択するための別の方法及び／又はコンピュータ・プログラムのフローチャートが示されており、これはステップ１９０で開始する。相対照射線量を増大させるかどうかの判定を行い（ステップ１９２）、増大させる場合には（ステップ１９４）、オペレータによって相対照射線量を増大させることができ、これによりノイズ指数を減少させる（ステップ１９６）。一旦ノイズ指数が設定されると、管電流分布を作成する（ステップ１９８）。
【００３３】
照射線量を増大させない場合には（ステップ２００）、相対照射線量を減少させるかどうかの判定を行う（ステップ２０２）。照射線量を減少させない場合には（ステップ２０４）、予め選択した目標ノイズ指数に基づいて管電流分布を作成する。そうでない場合、相対照射線量を減少させ（ステップ２０６）、ステップ２０８でノイズ指数を増大させる（ステップ２０８）。本方法及び／又はコンピュータ・プログラムは、この増大させたノイズ指数を使用して、管電流分布を作成する（ステップ１９８）。
【００３４】
管電流分布の作成（ステップ１９８）の後、ユーザ・オーバーライドを使用して管電流分布を修正変更するかどうかに関して、他のノイズ選択プロセスと同様な判定を行う（ステップ２１０）。ユーザ・オーバーライドが選択される場合（ステップ２１２）、オペレータにより、修正すべき１つ以上の管電流分布セグメントを選択し（ステップ２１３）、相対照射線量を修正するかどうかの判定を行う（ステップ２１４）。相対照射線量を修正しない場合（ステップ２１５）、選択した管電流分布を修正し（ステップ２１６）、新しい管電流分布を作成する（ステップ１９８）。相対照射線量を修正する場合（ステップ２１８）、本方法及び／又はコンピュータ・プログラムは最初のステップへ戻り、再びステップ１９２で相対照射線量を増大させるかどうかの判定を行う。
【００３５】
管電流分布全体又は１つ以上のサブセットのいずれかの修正変更は、所望のノイズ指数及び管電流分布がＶＯＩについて生成されるまで継続する。一旦所望の管電流が決定されると、管電流分布の修正変更は選択されず（ステップ２２０）、最終的な管電流分布を作成する（ステップ２２２）。他のノイズ指数選択のプロセスの場合と同様に、最終的な管電流分布は、一層低い画像品質で充分である領域及び／又は診断目的により照射線量が一層低くてもよい領域において、管電流を小さくし且つ患者に対するＸ線照射線量を低減するように修正変更するのが好ましい。次いで、本方法及び／又はコンピュータ・プログラムはステップ２２４で終了する。
【００３６】
図６〜８は、ＶＯＩ内の各々の小領域について最小の許容可能な照射線量にするために、作成した管電流分布の対話型の調節を可能にし、且つ選択したノイズ指数を生成するように最終的な管電流分布を作成する方法及び／又はコンピュータ・プログラムの作用を示している。しかしながら、ユーザの解析を適用して最終的な管電流分布を作成するこれらの方法及び／又は作用の各々は、図９の処理ステップに従って更に修正することができる。
【００３７】
図９について説明すると、最終的な管電流分布を作成する方法及び／又はコンピュータ・プログラムが示されており、これはステップ２２６で開始する。次いで、判定ブロックでスマート走査(smart scan)を使用可能にするかどうか問い合わせる（ステップ２２８）。スマート走査は、患者の非対称性を考慮するためにＸ線照射線量をガントリ角度につれて変えるようにするプロセスである。スマート走査を選択した場合（ステップ２３０）、実効管電流分布を作成する（ステップ２３２）。実効管電流分布はグラフィカル・ユーザ・インターフェース上に描画するか、又は管電流分布のオペレータによる変更のための一組のデータとして表示することができる。実効管電流分布を作成した後、敏感な器官について調節するかどうかの判定を行う（ステップ２３４）。スマート走査を選択しない場合（ステップ２３６）、本方法及び／又はコンピュータ・プログラムは直ちに敏感な器官について調節するかどうかの判定を行う（ステップ２３４）。
【００３８】
走査の形式、所望の診断品質、ＶＯＩ及びその他の因子に応じて、オペレータが、目、卵巣、胸部、生殖腺のような放射線に敏感な特定の解剖学的領域に対するＸ線照射線量を制限したいと希望することがある。調節が希望される場合（ステップ２３８）、管電流又は実効管電流分布をガントリ角度位置に従って調節して（ステップ２４０）、Ｘ線源が敏感な器官の各々に最も接近したときに敏感な器官に対するＸ線照射線量を下げるようにする。すなわち、各ガントリ回転中に、ガントリが患者の目のような敏感な器官の上方に位置決めされたとき管電流を減少させ、ガントリが患者の頭の背後に位置決めされたときは管電流を増大させる。管電流の調節（ステップ２４０）の後、本方法及び／又はコンピュータ・プログラムは、選択したノイズ指数を作成するために使用される調節済み管電流分布を作成する（ステップ２４２）。敏感な器官についての調節が希望されない場合（ステップ２４４）、再び調節済み管電流分布を作成し（ステップ２４２）、そして本方法及び／又はコンピュータ・プログラムはステップ２４６で終了する。
【００３９】
ここで図１０について説明すると、管電流分布のオペレータ制御ができるように構成された一つの代表的なグラフィカル・ユーザ・インターフェース２４８が示されている。オペレータは自動的管電流作成２５０を選択し、管電流が生じ得るような最小値２５２と最大値２５４との間の管電流値の範囲を指定することができる。この代わりに、オペレータは手動管電流作成２５６を選択し、所望の管電流値２５８を指定することができる。
【００４０】
デフォルト・ノイズ指数２６０は、ＩＱ２６２、標準照射線量２６４及び低照射線量２６６の選択値うちの１つを選択することによって作成される。ＩＱ選択値２６２は、標準照射線量２６４よりも一定量だけ高い管電流値を持つＸ線管電流分布を提供する。標準照射線量２６４は低照射線量選択値２６６よりも一定量だけ高い。希望により、相対照射線量２６８又はノイズ指数値を調節選択部２７０によって増減させることができる。好ましい実施形態では、調節選択部はノイズ指数を５パーセントの変分で変えるように構成される。しかし、本発明では他の変分的（段階的）な又は連続的な調節も行い得る。この代わりに、入力部２７４に直接に入力することによって、ノイズ指数２７２を直接調節することもできる。ＯＫ選択部２７６を選んだとき、最終的な管電流分布が生成される。不適正なデータが入力された場合、又はオペレータが新しい一組のデータを入力したい場合、取消し選択部２７８を利用して、管電流分布の作成を選択し直すことができる。
【００４１】
図１０は、管電流分布を修正変更し作成するためのコンピュータ・ユーザ・インターフェースによる一つの方法を示しているが、当業者に知られている他の構成も本発明の範囲内にあると考えられる。
【００４２】
本発明の一面によれば、ＣＴスキャナのような放射線放出型医用イメージング装置のために撮像データを処理する方法を提供し、本方法は、画像用途識別子及び一組の走査パラメータ値を受け取るステップ、及び受け取った一組の走査パラメータ値から予測ノイズ指数を自動的に作成するステップを含んでいる。本方法はまた、ユーザによって選択された場合に少なくとも予測ノイズ指数に基づいてＸ線源のＸ線管電流分布を作成するステップも含んでいる。好ましいノイズ指数が設定された場合、本方法では、最終的な管電流分布を作成し、この管電流分布により撮像データを取得する。
【００４３】
本発明の別の一面によれば、放射線放出型医用イメージング装置のために撮像データを処理する方法を提供し、本方法は、患者又は物体のような対象物の撮像データを取得するステップ、及び複数の小領域を持つ領域について一組の投影を作成するステップを含んでいる。本方法はまた目標ノイズ指数を取得する。目標ノイズ指数はスカウト走査を使用して取得することができる。本方法は更に、目標ノイズ指数に従ってＸ線電流分布を作成するステップ、及びＶＯＩ内の各々の小領域について最小の許容可能な照射線量にするために、前記作成された電流分布についてユーザによる対話型の調節を可能にするステップを含んでいる。
【００４４】
本発明の更に別の一面によれば、コンピュータ断層撮影システムを提供する。本システムは、対象物へ向かって投射するための投射源と、対象物によって減弱された高周波電磁エネルギを受け取る検出器とを含んでいる。検出器は、複数の電気的相互接続部によってデータ処理システムへ伝送される出力を生成する。本システムはまた、ＶＯＩについて複数の初期投影を構成すると共に、ユーザ入力を受け取って目標ノイズ指数を作成するようにプログラムされているコンピュータを含んでいる。コンピュータはまた、目標ノイズ指数及び予測ノイズ指数に従って管電流分布を作成し、該管電流分布をＶＯＩの１つ以上の部分について変更することができるように該管電流分布をコンソール上に表示するようにプログラムされている。管電流分布は一組のデータとして、或いはグラフィカル・ユーザ・インターフェースとして表示することができる。コンピュータは更に、管電流の変更に基づいてＶＯＩの１つ以上の部分について患者Ｘ線照射線量を調節するようにプログラムされている。
【００４５】
本発明の更に別の一面によれば、一組の命令を持つコンピュータ・プログラムを記憶したコンピュータ読出し可能な媒体を提供し、該一組の命令は、コンピュータによって実行されたとき、コンピュータに、対象物のＶＯＩの予備走査データを取得させて、予備走査データから予測ノイズ指数を作成させる。コンピュータ・プログラムはまた、予測ノイズ指数及び目標ノイズ指数に基づいて管電流分布を作成させ、またオペレータによる管電流分布の少なくとも一部分の選択的調節を受けさせる命令を持っている。この選択的調節は、管電流分布のユーザによる解析に基づいてＶＯＩの対応する部分について走査照射線量を調節するように構成されている。
【００４６】
本発明の更に別の一面によれば、放射線放出型医用装置を提供し、この医用装置は、走査パラメータを受け取る手段と、走査パラメータを自動的に調節して、患者についての所望の目標画像品質を生成する手段とを含んでいる。この医用装置はまた、前記の調節された走査パラメータに基づいて管電流分布を修正する手段と、患者の画像を再構成するために前記の修正された管電流分布を使用して患者を走査する手段とを含んでいる。
【００４７】
本発明を好ましい実施形態について説明したが、上述したもの以外に、等価物、代替物及び変更物も特許請求の範囲内で可能であることが認められる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を取り入れるＣＴイメージング・システムの外観図である。
【図２】図１に示したシステムの概略ブロック図である。
【図３】図１及び図２のシステムで具現化される本発明のプロセスを示すフローチャートである。
【図４】ノイズ指数を予測するプロセスを示すフローチャートである。
【図５】ノイズ指数を予測する別のプロセスを示すフローチャートである。
【図６】図３の選択したノイズ指数について最終的な管電流分布を作成するプロセスを示すフローチャートである。
【図７】ノイズ指数を予測し、図３の選択したノイズ指数についてファントムを使用して最終的な管電流分布を作成するプロセスを示すフローチャートである。
【図８】図３の選択したノイズ指数について最終的な管電流分布を作成する別のプロセスを示すフローチャートである。
【図９】最終的な管電流分布を調節して調節済み管電流分布を作成するプロセスを示すフローチャートである。
【図１０】ノイズ指数を選択するための代表的なコンピュータ・ユーザ・インターフェースである。
【符号の説明】
１０  コンピュータ断層撮影イメージング・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
２２  患者
２６  制御機構
４６  テーブル
４８  ガントリ開口部
５０  軸
５２  心臓領域
５４  非心臓領域
【図１】
0004370091.tif 000002
【図２】
0004370091.tif 000003
【図３】
0004370091.tif 000004
【図４】
0004370091.tif 000005
【図５】
0004370091.tif 000006
【図６】
0004370091.tif 000007
【図７】
0004370091.tif 000008
【図８】
0004370091.tif 000009
【図９】
0004370091.tif 000010
【図１０】
0004370091.tif 000011