(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
放射Ｘ線を生成する線源と、
放射Ｘ線を検出する検出器と、
前記線源及び前記検出器を制御する制御ユニットと、
被験者を支える支持デバイスと、
前記検出器に結合され、検出された放射Ｘ線を表す前記検出器からの検出器信号を受信する処理ユニットと、
を含み、
前記線源及び前記検出器は、受入空間が前記線源と前記検出器との間に配置されるように互いに相対して配置され、
前記支持デバイスは、前記線源によって生成され、前記被験者を通った放射Ｘ線が前記検出器によって検出可能であるように、前記受入空間に配置可能であり、
前記検出器は、第１のエネルギースペクトルの放射Ｘ線及び異なる第２のエネルギースペクトルの放射Ｘ線を同時に検出し、
前記制御ユニットは、スカウトスキャン中に放射Ｘ線を生成するために、前記線源が第１の単一のＸ線管加速電圧だけで操作されるように、前記被験者のスカウト関心領域の前記スカウトスキャンをもたらし、
前記処理ユニットは、前記スカウトスキャンによってもたらされる前記検出器の第１の検出器信号に基づいて、前記被験者の前記スカウト関心領域のスカウト画像を決定し、
前記制御ユニットは、メインスキャン中に放射Ｘ線を生成するために、前記線源が第２の単一のＸ線管加速電圧だけで操作されるように、前記被験者のメイン関心領域の前記メインスキャンを、前記スカウトスキャンに続いてもたらし、
前記処理ユニットは、前記メインスキャンによってもたらされる前記検出器の第２の検出器信号に基づいて、前記被験者の前記メイン関心領域のメイン画像を決定し、
前記処理ユニットは、前記第１の検出器信号及び／又は前記スカウト画像に基づいて、骨ミネラル濃度を決定する、ＣＴ撮像システム。
【請求項２】
前記第１の単一のＸ線管加速電圧は、前記第２の単一のＸ線管加速電圧よりも低い、請求項１に記載のＣＴ撮像システム。
【請求項３】
前記制御ユニットは、前記スカウトスキャン中、前記線源によって放出される放射Ｘ線が前記検出器に向かって単一の向きに提供されるように前記線源及び前記検出器を制御し、前記スカウト画像は２次元画像である、請求項１又は２に記載のＣＴ撮像システム。
【請求項４】
前記制御ユニットは、前記メインスキャン中、前記線源によって一連の放射Ｘ線が前記検出器に向かって放出され、前記被験者の所定軸の周りの様々な向きにおける放射Ｘ線がもたらされるように前記線源及び前記検出器を制御し、前記処理ユニットは、前記一連の放射Ｘ線に対応する一連の２次元画像を決定し、前記処理ユニットは、前記一連の２次元画像に基づいて、前記メイン画像を３次元画像として決定する、請求項１乃至３の何れか一項に記載のＣＴ撮像システム。
【請求項５】
前記検出器は、放射Ｘ線の前記第１のエネルギースペクトルを検出する第１の検出器層、及び、放射Ｘ線の前記第２のエネルギースペクトルを検出する第２の検出器層を含み、前記第１の検出器層は、前記第２の検出器層の上方に配置される、請求項１乃至４の何れか一項に記載のＣＴ撮像システム。
【請求項６】
前記検出器は、光子計数検出器であり、前記検出器に衝突し、前記第１のエネルギースペクトル内のエネルギーを有する光子を計数することによって、前記第１のエネルギースペクトルの放射Ｘ線を検出し、前記検出器に衝突し、前記第２のエネルギースペクトル内のエネルギーを有する光子を計数することによって、前記第２のエネルギースペクトルの放射Ｘ線を検出する、請求項１乃至４の何れか一項に記載のＣＴ撮像システム。
【請求項７】
前記処理ユニットは、前記メインスキャン及び／又は前記メイン画像の決定中に、少なくとも部分的に並列して、前記骨ミネラル濃度を決定する、請求項１乃至６の何れか一項に記載のＣＴ撮像システム。
【請求項８】
前記処理ユニットは、前記被験者の前記スカウト関心領域の骨ミネラル濃度及び／又は前記被験者の前記メイン関心領域の骨ミネラル濃度を決定する、請求項１乃至７の何れか一項に記載のＣＴ撮像システム。
【請求項９】
前記処理ユニットは、前記第１の検出器信号、前記スカウト画像及び／又は前記骨ミネラル濃度に基づいて、Ｔスコアを決定する、請求項１乃至８の何れか一項に記載のＣＴ撮像システム。
【請求項１０】
前記処理ユニットは、前記第１の検出器信号及び／又は前記スカウト画像に基づいて、脂肪の少ない軟組織の値及び／又は脂肪値を決定する、請求項１乃至９の何れか一項に記載のＣＴ撮像システム。
【請求項１１】
前記処理ユニットは、前記骨ミネラル濃度が所定濃度閾値又は所定濃度閾値範囲を超えると、警告信号をもたらす、請求項１乃至１０の何れか一項に記載のＣＴ撮像システム。
【請求項１２】
スカウトスキャン中に放射Ｘ線を生成するために、放射Ｘ線を生成する線源が第１の単一のＸ線管加速電圧だけで操作されるように、また、各放射Ｘ線が被験者のスカウト関心領域を通り、放射Ｘ線を検出する検出器に向かって送られるように、前記スカウト関心領域のスカウトスキャンを行うステップａ）であって、前記検出器は、前記スカウトスキャン中に、第１のエネルギースペクトルの放射Ｘ線及び異なる第２のエネルギースペクトルの放射Ｘ線を同時に検出して第１の検出器信号がもたらされる、前記ステップａ）と、
前記スカウトスキャンによってもたらされる前記検出器の前記第１の検出器信号に基づいて、前記被験者の前記スカウト関心領域のスカウト画像を決定するステップｂ）と、
メインスキャン中に放射Ｘ線を生成するために、前記線源が第２の単一のＸ線管加速電圧だけで操作されるように、また、各放射Ｘ線が前記被験者のメイン関心領域を通り、前記検出器に向かって送られるように、前記メイン関心領域のメインスキャンを、前記ステップａ）及び／又は前記ステップｂ）に続いて行うステップｃ）であって、前記検出器は、前記メインスキャン中に、前記第１のエネルギースペクトルの放射Ｘ線及び前記異なる第２のエネルギースペクトルの放射Ｘ線を同時に検出して第２の検出器信号がもたらされる、前記ステップｃ）と、
前記メインスキャンによってもたらされる前記検出器の前記第２の検出器信号に基づいて、前記被験者の前記メイン関心領域のメイン画像を決定するステップｄ）と、
前記第１の検出器信号及び／又は前記スカウト画像に基づいて、骨ミネラル濃度を決定するステップｅ）と、
を含む、ＣＴ撮像方法。
【請求項１３】
前記ステップｅ）は、前記ステップｂ）、ｃ）及び／又はｄ）と少なくとも部分的に並列に行われる、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
処理ユニット及び／又は制御ユニットによって実行されると、請求項１２又は１３に記載の方法のステップを行う、請求項１乃至１１の何れか一項に記載のＣＴ撮像システムを制御する、コンピュータプログラム。
【請求項１５】
請求項１４に記載のコンピュータプログラムを記憶した、コンピュータ可読媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＣＴ撮像システム、ＣＴ撮像システム用の方法、コンピュータプログラム要素及びコンピュータ可読媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、ＣＴとの略語は、コンピュータ断層撮影を指す。ＣＴ撮像システムは、Ｘ線ＣＴ撮像システムといった放射線写真ＣＴ撮像システムに関する。ＣＴ撮像システムは、様々な医療施設において、臨床医が被験者の診断をする際の助けとなるように、冠状動脈、腰椎、近位大腿骨又は被験者の全身の少なくとも一部といった被験者の関心領域の２次元及び／又は３次元撮像に広く使用されている。
【０００３】
ＣＴ撮像では、放射Ｘ線を使用して、被験者の３次元及び／又は不透明部分の内部の状態及び／又は構造を表現する。このために、被験者は、しばしば、ＣＴ撮像システムを少なくとも部分的に通され、被験者に対して、スカウトスキャンとも呼ばれる第１のスキャンが行われ、メインスキャンとも呼ばれる後続の第２のＣＴスキャンのために、被験者の関心領域が特定される。スカウトスキャンは、被験者の縦軸に沿った投影図を提供する。しかし、スカウトスキャンによって収集されるデータは、しばしば、３次元画像の再構成に十分な情報を含まない。これは、スカウトスキャンによって提供される投影データは、通常、単に被験者の縦軸に沿って収集されるからである。
【０００４】
過剰な放射Ｘ線量は、組織を損傷し、発がん効果があるため、被験者にとって有害である。したがって、被験者に関して、放射Ｘ線の被ばく量を低減する試みがなされている。
【０００５】
各画像を生成するために被験者に繰り返し照射される放射Ｘ線や潜在的に一貫性がない生成を低減するために、米国特許出願公開第２０１４／００８６３８３Ａ１号において、高電圧と低電圧との瞬間切替によって、被験者の関心領域に瞬間切替デュアルエネルギースカウトスキャンを行い、収集されたデュアルエネルギー投影データから、所定のスクリーニング目的に対応する材料分解画像及びモノエネルギー画像を再構成することが提案されている。一例では、高電圧は１４０ｋＶｐに関し、低電圧は８０ｋＶｐに関する。
【０００６】
しかし、上記技術は、骨ミネラル濃度の正確及び精密な測定が行われるならば、比較的高価なＣＴ撮像デバイス及び／又は方法をもたらすという欠点を有する。特に、低電圧と高電圧との切り替えによって生じる動きアーチファクトは、しばしば、骨ミネラル濃度の正確な測定を妨げる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
骨ミネラル濃度決定の正確さ及び精密さを高めることを可能にする一方で、断層撮影画像を生成するための被験者への放射Ｘ線の繰り返される及び／又は潜在的に追加的な投影を低減することを可能にするＣＴ撮像システム及び／又は対応するＣＴ撮像方法が必要である。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の目的は、各独立請求項の主題によって達成される。更なる実施形態は、従属請求項に組み込まれる。なお、本発明の以下に説明される態様は、方法、コンピュータプログラム要素及びコンピュータ可読媒体にも当てはまり、及び／又は、その反対も同様である。
【０００９】
本発明の第１の態様によれば、ＣＴ撮像システムが提供される。ＣＴ撮像システムは、放射Ｘ線を生成する線源と、放射Ｘ線を検出する検出器と、線源及び検出器を制御する制御ユニットと、被験者を支える支持デバイスと、検出器に結合され、検出された放射Ｘ線を表す検出器からの検出器信号を受信する処理ユニットとを含む。線源及び検出器は、受入空間が線源と検出器との間に配置されるように互いに相対して配置される。支持デバイスは、線源によって生成され、被験者を通った放射Ｘ線が検出器によって検出可能であるように、受入空間に配置可能である。検出器は、第１のエネルギースペクトルの放射Ｘ線及び第２の異なるエネルギースペクトルの放射Ｘ線を同時に検出する。制御ユニットは、スカウトスキャン中に放射Ｘ線を生成するために、線源が第１の単一のＸ線管加速電圧だけで操作されるように、被験者のスカウト関心領域のスカウトスキャンをもたらす。処理ユニットは、スカウトスキャンによってもたらされる検出器の第１の検出器信号に基づいて、被験者のスカウト関心領域のスカウト画像を決定する。制御ユニットは、メインスキャン中に放射Ｘ線を生成するために、線源が第２の単一のＸ線管加速電圧だけで操作されるように、被験者のメイン関心領域のメインスキャンを、スカウトスキャンに続いてもたらす。処理ユニットは、メインスキャンによってもたらされる検出器の第２の検出器信号に基づいて、被験者のメイン関心領域のメイン画像を決定する。処理ユニットは、第１の検出器信号及び／又はスカウト画像に基づいて、骨ミネラル濃度を決定する。
【００１０】
本明細書では、様々な特徴を説明するために、「第１」、「第２」、「スカウト」、「メイン」等の用語が使用されるが、これらの特徴は、好適にはこれらの用語によって限定されるべきではないことを理解すべきである。これらの用語は、１つの特徴を別の特徴から区別するために使用されるに過ぎない。例えばスカウトスキャンは、本発明の範囲から離れることなく、プレスキャンとも呼ばれる。本明細書において使用される場合、「及び／又は」との用語は、関連の列挙アイテムのうちの１つ以上のアイテムの任意及びすべての組み合わせを含む。
【００１１】
ある要素が別の要素に「接続される」又は「結合される」と言及される場合、当該要素は、当該別の要素に直接的に接続される若しくは直接的に結合されるか、又は、当該別の要素に間接的に接続される若しくは間接的に結合されることを理解すべきである。
【００１２】
ＣＴ撮像システムは、コンピュータ断層撮影システム、具体的にはＸ線コンピュータ断層撮影撮像システムとも呼ばれる。線源はＸ線源とも呼ばれる。検出器はＸ線検出器とも呼ばれる。骨ミネラル濃度は骨ミネラル濃度値とも呼ばれる。骨ミネラル濃度は、骨のミネラル含有量（即ち、骨のグラム）を単位として特徴付けられる及び／又は骨のミネラル含有量を表す、及び／又は、面積骨ミネラル濃度（即ち、骨のグラム／面積、具体的には、骨のグラム／ｃｍ２）を単位として、及び／又は、空間骨ミネラル濃度（即ち、骨のグラム／ボリューム、具体的には、骨のグラム／ｃｍ３）を単位として特徴付けられる。スカウトスキャンは、第１のスキャン又はプレスキャンとも呼ばれる。メインスキャンは、第２のスキャン又は診断スキャンとも呼ばれる。
【００１３】
スカウトスキャン中、線源は、第１の単一のＸ線管加速電圧だけで操作され、メインスキャン中、線源は、第２の単一のＸ線管加速電圧だけで操作される。結果として、スキャン中、即ち、スカウトスキャン中又はメインスキャン中の２つの異なるＸ線管加速電圧の切替えが阻止される。代わりに、各スキャンについて、単一の対応するＸ線管加速電圧が提供され、これは、スキャン中に線源が１つのＸ線管加速電圧ともう１つのＸ線管加速電圧との間のある（具体的には高い）周波数において切替えられる２つのＸ線管加速電圧で操作されたならば生じる動きアーチファクトを効果的に阻止する。１つの効果として、スカウトスキャンだけでなくメインスキャンもそれぞれ、外乱が低減した状態で行われる。
【００１４】
更なる効果として、検出器は、第１のエネルギースペクトルの放射Ｘ線及び第２の異なるエネルギースペクトルの放射Ｘ線を同時に検出する。したがって、検出器信号を使用して、被験者の領域を通過した放射Ｘ線がうまく識別される。
【００１５】
更なる効果として、検出器は、第１及び第２のエネルギースペクトルが同時に取得されるという利点を提供し、これは、放射Ｘ線の検出精度を増加させる。これは、より信頼できる検出器信号をもたらし、この結果、当該検出器信号に基づき、より信頼できる画像が決定される。当該画像は、好適にはスカウト画像及びメイン画像に関する。更なる効果として、より正確な第１の検出器信号及び／又はより正確なスキャン画像によって、骨ミネラル濃度がより正確に決定され、これにより、より高い信頼性が確保される。
【００１６】
更なる効果として、骨ミネラル濃度は、スカウトスキャン及びメインスキャンを含む従来のＣＴ検査の「副生成物」として決定される。
【００１７】
更なる効果として、メインスキャンは、被験者に造影剤が提供された状態で行われ、これは、骨ミネラル濃度の正確な決定を妨げる場合がある。しかし、スカウトスキャンは、メインスキャンの前に行われ、したがって、投影剤がない状態で行われるので、骨ミネラル濃度が正確に決定される。
【００１８】
第１の単一のＸ線管加速度電圧は、第１のＸ線電圧とも呼ばれる。第２の単一のＸ線管加速度電圧は、第２のＸ線電圧とも呼ばれる。
【００１９】
一例では、線源は、放射Ｘ線を生成するＸ線管を含む。Ｘ線管は、少なくとも１つの加速電圧、好適には様々なＸ線電圧において操作される。しかし、Ｘ線管及び／又は制御ユニットは、好適にはスキャン時、例えばスカウトスキャン又はメインスキャン時、単一のＸ線管電圧だけにおいてＸ線管を操作する。
【００２０】
システムの例示的な実施形態によれば、第１の単一のＸ線管加速電圧は、第２の単一のＸ線管加速電圧よりも低い。１つの効果として、被験者への放射Ｘ線の影響が可能な限り低く抑えられる。
【００２１】
システムの更なる例示的な実施形態によれば、第１の単一のＸ線管加速電圧と第２の単一のＸ線管加速電圧とは同じである。１つの効果として、線源及び／又は制御ユニットの複雑さが低減される。同様に、ＣＴ撮像システムの複雑さも低減される。
【００２２】
システムの例示的な実施形態によれば、処理ユニットは、第１の検出器信号及び／又はスカウト画像に基づいて、被験者のメイン関心領域を決定する。好適には、処理ユニットは、メイン領域がスカウト領域のサブ領域であるようにメイン領域を決定する。したがって、メイン領域は、好適にはスカウト領域よりも小さい。１つの効果として、被験者への放射Ｘ線の影響が可能な限り低く抑えられる。
【００２３】
システムの更なる例示的な実施形態によれば、制御ユニットは、スカウトスキャン中、線源によって放出される放射Ｘ線が検出器に向かって単一の向きに提供されるように、線源及び検出器を制御し、スカウト画像は２次元画像である。スカウトスキャン中に線源によって放出される放射Ｘ線は、ビーム、具体的にはコーンビームに関する。各放射Ｘ線の向きは、放射Ｘ線の平均伝搬方向に関する。１つの効果として、被験者への放射Ｘ線の影響が可能な限り低く抑えられる。
【００２４】
システムの更なる例示的な実施形態によれば、制御ユニットは、メインスキャン中、線源によって一連の放射Ｘ線が検出器に向かって放出され、被験者の所定軸の周りの様々な向きにおける放射Ｘ線がもたらされるように、線源及び検出器を制御し、処理ユニットは、一連の放射Ｘ線に対応する一連の２次元画像を決定し、処理ユニットは、一連の２次元画像に基づいて、メイン画像を３次元画像として決定する。「向き」との用語について、上記説明を同様に参照されたい。１つの効果として、メイン画像を形成する３次元画像は、特に被験者のメイン関心領域に対応する被験者の領域に関して、被験者の大幅に優れた評価及び高度な診断を可能にする。
【００２５】
システムの更なる例示的な実施形態によれば、検出器は、放射Ｘ線の第１のエネルギースペクトルを検出する第１の検出器層、及び、放射Ｘ線の第２のエネルギースペクトルを検出する第２の検出器層を含み、第１の検出器層は、第２の検出器層の上方に配置される。一例では、第１の検出器層及び第２の検出器層それぞれは、検出器の一体層を形成する。更なる例では、第１の層は、第２の検出器層の上に直接的に配置及び／又は接続される。更なる例では、第１の検出器層及び第２の検出器層は、第１の検出器層が第２の検出器層に完全に重なる又は覆うように、重ね合わされている。
【００２６】
一例では、被験者を通過した放射Ｘ線は、被験者の影響を受けて、放射Ｘ線の減衰及び／又は放射Ｘ線のスペクトル分布の変化が生じる。第１のエネルギースペクトルに関連付けられる検出器に衝突する放射Ｘ線は、第１の検出器層によって検出される。第２のエネルギースペクトルに関連付けられる検出器に衝突する放射Ｘ線は、第２の検出器層によって検出される。
【００２７】
一例では、第１の検出器層及び第２の検出器層は、第１のエネルギースペクトルが第２のエネルギースペクトルとは異なるように形成される。好適には、第１のエネルギースペクトルは、第２のエネルギースペクトルよりも低いエネルギーを有するＸ線光子に関する。一例では、第１のエネルギースペクトルは、第２のエネルギースペクトルとははっきりと異なる。具体的には、第１のエネルギースペクトルは、第２のエネルギースペクトルと重ならない。別の例によれば、第１のエネルギースペクトル及び第２のエネルギースペクトルは、それらの各自のスペクトルと部分的にだけ重なっていてもよい。これは、最小限の重なりをもたらす。
【００２８】
一例では、第１の検出器層は、放射Ｘ線の低エネルギースペクトルを検出する一方で、第２の検出器層は、放射Ｘ線の高エネルギースペクトルを検出する。
【００２９】
結果として、検出器が、具体的にはその第１の検出器層及びその第２の検出器層によって形成され、及び／又は、第１のエネルギースペクトルの放射Ｘ線及び第２のエネルギースペクトルの放射Ｘ線を同時に検出するように構成される。
【００３０】
更なる効果として、第１のエネルギースペクトルに関連付けられる放射Ｘ線及び第２のエネルギースペクトルに関連付けられる放射Ｘ線は、同時に、明確に及び／又は一緒に検出される。
【００３１】
更なる効果として、第１のエネルギースペクトルに関連付けられる放射Ｘ線及び第２のエネルギースペクトルに関連付けられる放射Ｘ線は、検出器の同じ位置において同時に検出される。この点に関し、位置は、検出器の位置、具体的には放射Ｘ線が検出器上に衝突する検出器のセルの位置に関する。つまり、検出器の検出器ピクセルが検出器の位置を表す。
【００３２】
１つの効果として、検出器の検出器信号は、検出された放射Ｘ線を示すデータを表す。当該データは、第１のエネルギースペクトルに関連付けられる位置関連データセットと、第２のエネルギースペクトルに関連付けられる位置関連データセットとを指す。両方のデータセットは、好適には互いに位置関連している。
【００３３】
更なる効果として、骨ミネラル濃度の決定中の決定努力及び／又は可能なエラーが低減される。この利点は、第１の検出器層と第２の検出器層との物理的な接続、したがって、第１の検出器層の信号成分と第２の検出器層の信号成分との物理的な相互関係に関する。
【００３４】
結果として、スカウト画像、メイン画像及び／又は骨ミネラル濃度の正確な決定が提供される。
【００３５】
システムの例示的な実施形態によれば、検出器は、光子計数検出器であって、検出器は、検出器に衝突し、第１のエネルギースペクトル内のエネルギーを有する光子を計数することによって、第１のエネルギースペクトルの放射Ｘ線を検出し、検出器に衝突し、第２のエネルギースペクトル内のエネルギーを有する光子を計数することによって、第２のエネルギースペクトルの放射Ｘ線を検出する。
【００３６】
一例では、光子計数検出器は、少なくとも２つのエネルギー計数チャネルを含む。エネルギー計数チャネルはビンとも呼ばれる。一例では、光子計数検出器は、第１及び第２のエネルギースペクトルそれぞれに対し少なくとも１つのエネルギー計数チャネルを含む。好適には、光子計数検出器は、第１及び第２のエネルギースペクトルそれぞれに対し複数のエネルギー計数チャネルを含む。例えば光子計数検出器は、第１のエネルギースペクトルに対し幾つかのエネルギー計数チャネルを含む。同様に、光子計数検出器は、第２のエネルギースペクトルに対し幾つかの計数チャネルを含む。第１及び第２のエネルギースペクトルそれぞれに対し幾つかのエネルギー計数チャネルを設けることによって、光子計数検出器は、高スペクトル分解能を提供する。
【００３７】
１つの効果として、光子計数検出器としての検出器は、具体的には、複数の位置（各位置は好適にはチャネルのうちの１つに関する）について、第１及び第２のエネルギースペクトルの放射Ｘ線を同時に検出する。更なる効果として、上記利点及び／又は効果が、光子計数検出器について同様に成立する。
【００３８】
更なる効果として、スカウト画像、メイン画像及び／又は骨ミネラル濃度の正確な決定が提供される。
【００３９】
更なる効果として、スカウト画像、メイン画像及び／又は骨ミネラル濃度の決定中の決定努力及び／又はエラーが低減される。これは、検出器の複数のエネルギー計数チャネルの結果である。
【００４０】
システムの更なる例示的な実施形態によれば、処理ユニットは、メインスキャン中に少なくとも部分的に及び／又はメイン画像の決定中に少なくとも部分的に並列して、骨ミネラル濃度を決定する。
【００４１】
一例では、処理ユニットは、骨ミネラル濃度をバックグラウンド処理ステップとして決定する。
【００４２】
更なる例では、処理ユニットは、骨ミネラル濃度を、自動的に、具体的には、任意のユーザ介入なしで決定する。
【００４３】
１つの効果として、骨ミネラル濃度は、メインスキャンが行われている間及び／又はメイン画像の決定が行われている間に決定される。結果として、スカウト画像、メイン画像及び骨ミネラル濃度は、骨ミネラル濃度を決定するための追加の時間の間待つ必要なく、更なる目的のためにシステムによって提供される。代わりに、骨ミネラル濃度の決定は、バックグラウンド処理ステップとして、具体的には、ユーザがメイン画像をよく調べる際に何時でも骨ミネラル濃度にアクセスできるように自動的に行われる。
【００４４】
システムの更なる例示的な実施形態によれば、処理ユニットは、被験者のスカウト関心領域の骨ミネラル濃度を決定する。
【００４５】
１つの効果として、スカウト領域の骨ミネラル濃度は、被験者のより大きい領域の骨ミネラル濃度を表す。これは、スカウト領域は、好適には被験者のより大きい領域に関するからである。したがって、骨ミネラル濃度は、被験者のスカウト領域の対応する状態を示す。結果として、これに基づいて骨粗しょう症診断及び／又は各リスク評価が行われる。
【００４６】
更なる効果として、例えば脊柱変性の外科治療のために、メインスキャンが治療計画のために行われる。したがって、スカウト領域の骨ミネラル濃度の決定は、当該計画に有用な及び／又は具体的には追加の情報を提供する。
【００４７】
更なる効果として、例えばがん患者について、ＣＴスキャン、具体的にはメインスキャンが、治療モニタリングのために行われる。骨ミネラル濃度は、当該モニタリング目的に有用な情報を提供する。具体的には、がん治療は、骨粗しょう症のリスクを増加させる場合があるため、骨ミネラル濃度が考慮に入れられる。
【００４８】
システムの更なる例示的な実施形態によれば、処理ユニットは、被験者のメイン関心領域の骨ミネラル濃度を決定する。
【００４９】
１つの効果として、メイン領域の骨ミネラル濃度は、被験者のメイン関心領域における手術を計画する際に考慮に入れられる対応する状態を示す。
【００５０】
更に、上記利点及び／又は効果について同様に参照されたい。
【００５１】
システムの更なる例示的な実施形態によれば、処理ユニットは、第１の検出器信号、スカウト画像及び／又は骨ミネラル濃度に基づいて、Ｔスコアを決定する。１つの効果として、骨ミネラル濃度の状態を示す標準値、即ち、Ｔスコアが提供される。
【００５２】
システムの更なる例示的な実施形態によれば、処理ユニットは、第１の検出器信号及び／又はスカウト画像に基づいて、脂肪の少ない軟組織の値及び／又は脂肪値を決定する。
【００５３】
一例では、処理ユニットは、第１の検出器信号及び／又はスカウト画像に基づいて、様々な脂肪区画を、具体的には、当該脂肪区画それぞれの特定脂肪値を決定する。
【００５４】
システムの更なる例示的な実施形態によれば、処理ユニットは、骨ミネラル濃度が所定濃度閾値又は所定濃度閾値範囲を超えると、警告信号をもたらす。
【００５５】
好適には、処理ユニットは、骨ミネラル濃度が所定閾値よりも低いと、警告信号を出す。
【００５６】
本発明の第２の態様によれば、ＣＴ撮像方法が提供される。当該方法は、次のステップを含む。
ａ）スカウトスキャン中に放射Ｘ線を生成するために、放射Ｘ線を生成する線源が第１の単一のＸ線管加速電圧だけで操作されるように、また、各放射Ｘ線が被験者のスカウト関心領域を通り、放射Ｘ線を検出する検出器に向かって送られるように、スカウト関心領域のスカウトスキャンを行うステップ。検出器は、スカウトスキャン中に、第１のエネルギースペクトルの放射Ｘ線及び異なる第２のエネルギースペクトルの放射Ｘ線を同時に検出して第１の検出器信号がもたらされる。
ｂ）スカウトスキャンによってもたらされる検出器の第１の検出器信号に基づいて、被験者のスカウト関心領域のスカウト画像を決定するステップ。
ｃ）メインスキャン中に放射Ｘ線を生成するために、線源が第２の単一のＸ線管加速電圧だけで操作されるように、また、各放射Ｘ線が被験者のメイン関心領域を通り、検出器に向かって送られるように、メイン関心領域のメインスキャンを、ステップａ）及び／又はステップｂ）に続いて行うステップ。検出器は、メインスキャン中に、第１のエネルギースペクトルの放射Ｘ線及び異なる第２のエネルギースペクトルの放射Ｘ線を同時に検出して第２の検出器信号がもたらされる。
ｄ）メインスキャンによってもたらされる検出器の第２の検出器信号に基づいて、被験者のメイン関心領域のメイン画像を決定するステップ。
ｅ）第１の検出器信号及び／又はスカウト画像に基づいて、骨ミネラル濃度を決定するステップ。
【００５７】
システムを参照して提供されたすべての説明、例、特徴、効果及び／又は利点をここで繰り返すことなく、本発明の方法は、システムがそのために構成されている方法ステップを行うことを目的としていることを理解すべきである。したがって、上記例、説明、特徴、効果及び／又は利点はすべて、システムを参照して提供されているが、方法についても同様に提供されることが意図されている。好適には、以下に説明される方法の好適な実施形態についても同様に同じことが成立する。
【００５８】
方法のステップの順序に関して、ステップａ）は、ステップｃ）の前に行われることに留意されたい。ステップｂ）は、ステップａ）とステップｃ）との間、ステップｃ）と並列に、及び／又は、ステップｃ）と少なくとも部分的に並列に行われる。更に、ステップａ）は、好適にはステップｂ）の前に行われることに留意されたい。更に、ステップｃ）は、好適にはステップｄ）の前に行われることに留意されたい。一例では、ステップｂ）及びステップｄ）は、少なくとも部分的に並列に行われる。更に好適な例では、ステップａ）及び／又はステップｂ）は、ステップｃ）の前に行われる。
【００５９】
方法の好適な実施形態によれば、ステップｅ）は、ステップｂ）、ステップｃ）及び／又はステップｄ）と少なくとも部分的に並列に行われる。
【００６０】
一例では、ステップｅ）は、バックグランドステップとして行われる。好適には、ステップｂ）、ステップｃ）及び／又はステップｄ）のうちの１つと少なくとも部分的に並列に行われる。例えばステップｅ）は、ステップｃ）及び／又はステップｄ）と少なくとも部分的に並列に行われる。
【００６１】
１つの効果として、骨ミネラル濃度は、メインスキャン及び／又はメイン画像の決定と少なくとも部分的に並列に決定される。１つの効果として、骨ミネラル濃度は、メイン画像の決定までに提供される。
【００６２】
方法の好適な実施形態によれば、第１の単一のＸ線管加速電圧は第２の単一のＸ線管加速電圧よりも低い。
【００６３】
方法の好適な実施形態によれば、線源及び検出器は、スカウトスキャン中、線源によって放出される放射Ｘ線が検出器に向かって単一の向きに提供されるように制御され、スカウト画像は２次元画像である。
【００６４】
方法の更なる好適な実施形態によれば、線源及び検出器は、メインスキャン中、線源によって一連の放射Ｘ線が検出器に向かって放出され、被験者の所定軸の周りの様々な向きにおける放射Ｘ線がもたらされるように制御され、ステップｄ）は、一連の放射Ｘ線に対応する一連の２次元画像を決定するサブステップを含み、ステップｄ）は、一連の２次元画像に基づいて、メイン画像を３次元画像として決定する更なるサブステップを含む。
【００６５】
方法の更なる好適な実施形態によれば、骨ミネラル濃度の決定は、被験者のスカウト関心領域の骨ミネラル濃度の決定によって特徴付けられる。
【００６６】
方法の更なる好適な実施形態によれば、骨ミネラル濃度の決定は、被験者のメイン関心領域の骨ミネラル濃度を決定することによって特徴付けられる。
【００６７】
方法の好適な実施形態によれば、方法は、第１の検出器信号、スカウトスキャン及び／又は骨ミネラル濃度に基づいて、Ｔスコアを決定する更なるステップを含む。
【００６８】
方法の更なる好適な実施形態によれば、方法は、第１の検出器信号及び／又はスカウト画像に基づいて、脂肪の少ない軟組織の値及び／又は脂肪値を決定するステップを含む。
【００６９】
方法の好適な実施形態によれば、方法は、骨ミネラル濃度が所定濃度閾値又は所定濃度閾値範囲を超えると、警告信号をもたらす更なるステップを含む。
【００７０】
本発明の第３の態様によれば、処理ユニットによって実行されると、上記本発明の第２の態様による方法ステップを少なくとも行うコンピュータプログラム要素が提供される。更に、コンピュータプログラム要素は、処理ユニットによって実行されると、上記方法の好適な実施形態の少なくとも１つの好適な実施形態による方法を行う。
【００７１】
本発明の第４の態様によれば、処理ユニットによって実行されると、少なくとも本発明の第３の態様による又はその好適な実施形態の少なくとも１つによる上記方法を行うプログラム要素が記憶されたコンピュータ可読媒体が提供される。
【００７２】
本発明の一態様によれば、ＣＴ撮像システム及びＣＴ撮像方法が提供される。ＣＴ撮像について、被験者のスカウト領域のスカウトスキャンが有利であることが見出されている。被験者のスカウト領域は、通常、被験者の大きい領域を対象とする。これにより、被験者のスカウト領域に関して被験者の構造を調べることができる。スカウトスキャンは、通常、被験者のスカウト領域の詳細な画像を提供するためではなく、むしろ、概観を提供するのに必要な情報のみを受信するために行われるので、スカウトスキャンは、スカウトスキャンの結果に基づいて２次元画像の決定が可能となるように行われる。したがって、スカウトスキャンは、線源が被験者に与える放射Ｘ線量が少ないように行われる。
【００７３】
しかし、スカウトスキャン中に放射Ｘ線を検出する検出器によって提供される検出器信号が、一方で、対応するスカウト画像の決定に、他方で、被験者の、好適には被験者の対応するスカウト領域の骨ミネラル濃度を決定するために使用できることが見出されている。したがって、骨ミネラル濃度もスカウトスキャン中に提供される検出器信号に基づいて決定される。
【００７４】
スカウトスキャンは、通常、スカウト画像を決定するために主に行われるが、スカウトスキャン中に放射Ｘ線を検出するために使用される検出器が、第１のエネルギースペクトルの放射Ｘ線及び第２の異なるエネルギースペクトルの放射Ｘ線を検出することが有利であることが見出されている。この場合、検出器は、スカウトスキャンに基づいてでも、被験者のスカウト領域に関するより正確な情報を提供することができ、そこから、骨ミネラル濃度がより正確に決定される。したがって、スカウト画像を決定している間及び／又は更なるステップを行う間、特にバックグラウンド処理ステップとして、骨ミネラル濃度が更なる目的に提供されるように、骨ミネラル濃度が決定される。
【００７５】
更に、スカウトスキャン中に検出器によって提供される検出器信号に基づいて及び／又はスカウト画像に基づいて、システムの処理ユニットは、更なる調査のために、被験者のメイン領域を決定する。
【００７６】
或いは、被験者のメイン領域は、手動で決定され、入力インターフェースを介してシステムに提供されてもよい。
【００７７】
更に、メインスキャンは、スカウトスキャンに続いて行われる。好適には、被験者のメイン領域は、被験者のスカウト領域よりも小さく、特にスカウト領域のサブ領域を形成する。更に、メインスキャンは、メインスキャン中に検出器によって提供される検出器信号が高分解能で被験者のメイン領域を表すように、スカウトスキャンよりも高い精度及び／又は高い分解能で行われる。結果として、被験者に印加されるＸ線の総線量は、最小限に抑えられる。
【００７８】
メインスキャンが行われた後、対応する検出器信号がもたらされ、当該検出器信号は、被験者のメイン領域を表すメイン画像の決定に使用される。骨ミネラル濃度に関して、骨ミネラル濃度は、少なくとも部分的に、スカウト画像の決定、メインスキャン及び／又はメイン画像の決定と並列に決定される。結果として、メイン画像を決定した後、骨ミネラル濃度も更なる目的のために既に提供されていることになる。結果として、ＣＴ撮像システムを使用する臨床医には、スカウト画像とその後のメイン画像だけでなく、具体的には「副生成物」として、骨ミネラル濃度も提供される。したがって、臨床医は、骨ミネラル濃度の決定が被験者のＣＴ検査の主な目的ではなかったとしても、骨ミネラル濃度を簡単に確認することができる。しかし、骨ミネラル濃度は、特に被験者が目的の治療、具体的には目的の外科治療に適しているかどうか、更なる情報を臨床医に提供する。なお、メインスキャンは、しばしば、造影剤が被験者に与えられた後に行われ、これは、骨ミネラル濃度の正確な決定を妨げる。しかし、スカウトスキャンは、メインスキャンの前、したがって、造影剤が被験者に与えられる前に行われるので、スカウトスキャンは、骨ミネラル濃度の正確な決定のための信頼できる基準としての検出器信号をもたらす。
【００７９】
本発明の上記及び他の態様は、以下に説明される実施形態から明らかとなり、当該実施形態を参照して説明される。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
本発明の例示的な実施形態について、次の図面を参照して以下に説明する。
【００８１】
【図１】図１は、システムの一例を概略的に示す。
【図２】図２は、検出器の一例を概略的に示す。
【図３】図３は、検出器のセルの一例を概略的に示す。
【図４】図４は、方法の一例を概略的に示す。
【図５】図５は、方法の更なる一例を概略的に示す。
【発明を実施するための形態】
【００８２】
図１は、ＣＴ撮像システム１０の一例を概略的に示す。ＣＴ撮像システム１０を使用して、被験者（図示せず）の関心領域の診断スキャンが行われる。
【００８３】
ＣＴ撮像システムは、放射Ｘ線を発生させる線源１２を含む。線源１２は、Ｘ線管２４とコリメータ２６とを含む。Ｘ線源１２は、好適にはガントリ２８に取り付けられる。ＣＴ撮像システム１０は更に、放射Ｘ線を検出する検出器１４を含む。検出器１４も、好適にはガントリ２８に取り付けらる。線源１２及び検出器１４は、互いに相対して配置される。受入空間２２が線源１２と検出器１４との間に配置される。受入空間２２は検査領域とも呼ばれる。
【００８４】
ＣＴ撮像システム１０は更に、被験者を支える支持デバイス１８を含む。支持デバイス１８は、患者といった被験者を支えるテーブル、カウチ、椅子等である。支持デバイス１８は、好適には受入空間２２内へ及び／又は内で方向Ｚに移動可能である。受入空間２２は、好適にはガントリ２８によって画定される。
【００８５】
更に、ガントリ２８は、好適には回転式ガントリ２８として形成及び／又は適応される。したがって、ガントリ２８は、線源１２及び検出器１４を受入空間２２の周りで円周方向に回転させるために、Ｚ方向の周りで回転可能である。
【００８６】
線源１２は、検出器１４に向かって放射Ｘ線を投影するように、ガントリ２８に接続される。したがって、線源１２は、物体を受け入れる空間２２内へ放射Ｘ線を投影する。支持デバイス１８を介して、被験者のある領域が受入空間２２内に置かれると、線源１２によって提供される放射Ｘ線は被験者を通過し、その後、検出器１４によって検出可能である。被験者によって、線源１２によって提供される放射Ｘ線は、減衰及び／又はスペクトル範囲の変化の影響を受ける。
【００８７】
線源１２によって生成される放射Ｘ線は、Ｘ線管２４から生じ、その後、コリメータ２６によって平行にされる。コリメータ２６も線源１２の一部であってよい。したがって、線源１２によって生成された放射Ｘ線は、受入空間２２内へ且つ検出器１４に向かって、円すい形、くさび形又は扇形のＸ線ビームを投影する。
【００８８】
上記されたように、検出器１４は、好適にはガントリ２８に取り付けられる。したがって、ガントリ２８の回転は、線源１２及び検出器１４の同時回転運動をもたらす。したがって、線源１２及び検出器１４は、受入空間２２の周りを回転する。
【００８９】
ＣＴ撮像システム１０は更に、線源１２及び検出器１４を制御する制御ユニット１６を含む。制御ユニット１６は更に、ガントリ２８の回転又は回転位置も制御する。更に、制御ユニット１６は、支持デバイス１８の動作も制御する。具体的には、支持デバイス１８が受入空間２２内へ動かされるように制御する。したがって、制御ユニット１６は、被験者支持体１８のｚ方向における直線運動を制御し、放射Ｘ線が線源１２によって受入空間２２へ且つ検出器１４に向かって投影されるように線源１２及び検出器１４を制御する。スキャンのために、被験者支持体１８は、被験者の各スキャンを行うために、ｚ方向に移動させられる、具体的には、繰り返し段階的に直線的に移動させられる。
【００９０】
検出器１４は、好適には上記スキャン中に放射Ｘ線を検出する。具体的には、検出器１４は、支持デバイスが受入空間２２に向かって及び／又は内へと動かされる間に、放射Ｘ線を連続的に検出する。結果として、検出器１４は、それまでに被験者を通過した放射Ｘ線を検出する。
【００９１】
検出器１４は、第１のエネルギースペクトルの放射Ｘ線及び第２の異なるエネルギースペクトルの放射Ｘ線を同時検出する。図２に対応する検出器１４の一例が概略的に示される。検出器１４は、好適には二重層検出器である。したがって、検出器１４は、好適には２つの層３０、３２からなるスタックを含む。これらの層の１つの層３０は、もう１つの層３２の上に配置される。一例では、検出器１４は、放射Ｘ線の第１のエネルギースペクトルを検出する第１の検出器層３０と、放射Ｘ線の第２のエネルギースペクトルを検出する第２の検出器層３２とを含む。図２に示されるように、第１の検出器層３０が、好適には第２の検出器層３２の上に配置される。第１の検出器層３０は、放射Ｘ線の第１のエネルギースペクトルを検出するようにスペクトルに反応する。第２の検出器層３２は、放射Ｘ線の第２のエネルギースペクトルを検出するように有効反応する。例えば第１の検出器層３０は、放射Ｘ線の低エネルギースペクトルを検出する。第２の検出器層３２は、放射Ｘ線の高エネルギースペクトルを検出する。したがって、第１のエネルギースペクトルは、第２のＸ線スペクトルよりも低い又は小さい。第１及び第２のエネルギースペクトルは、明らかに互いから離れていても又は部分的に重なっていてもよい。
【００９２】
結果として、第１の検出器層３０は、第１のエネルギースペクトルの放射Ｘ線を吸収し、第２の検出器層３２は、第２のエネルギースペクトルの放射Ｘ線を吸収する。一例では、第１の検出器層３０は、低Ｘ線エネルギースペクトルを吸収し、第２の検出器層３２は、高Ｘ線エネルギースペクトルを吸収する。
【００９３】
好適には、第１の検出器層３０及び第２の検出器層３２はそれぞれ、複数のセル３４、３５を含む。第１の検出器層３０及び第２の検出器層３２のそれぞれのセル３４、３６は、好適にはグリッド形状に配列される。第１の検出器層３０のグリッドは、第２の検出器層３２のグリッドと左右対称及び／又は平行に配列される。結果として、第１の検出器層３０の各セル３４は、第２の検出器層３２の単一のセル３６の上に且つ上方だけに配置される。図２に、第１の検出器層３０及び第２の検出器層３２のセル３４、３６の各対が丸印で囲まれ、図３に概略的に示される。
【００９４】
図３は、第２の検出器層３２のセル３６の上に配置された第１の検出器層３０のセル３４を概略的に示す。各セル３４、３６は、各自のシンチレータ素子３８、４０を含む。シンチレータ素子３８、４０は、シンチレータ３８、４０とも呼ばれる。更に、各セル３４、３６は、各自のフォトダイオード４２、４４を含む。図３に概略的に示されるように、フォトダイオードのうちの１つのフォトダイオード４２は、第１の検出器層３０のシンチレータ素子３８に関連付けられ、もう１つのフォトダイオード４４は、第２の検出器層３２のシンチレータ素子４０に関連付けられる。フォトダイオード４２は、好適にはシンチレータ素子３８の側面に取り付けられる。もう１つのフォトダイオード４４は、好適にはもう１つのシンチレータ素子４０の側面に取り付けられる。しかし、対応するシンチレータ素子３８、４０に対するフォトダイオード４２、４４の他の配置も可能である。
【００９５】
放射Ｘ線の光子４６が、シンチレータ素子３８に入ると、第１のエネルギースペクトルに関連付けられる光子４６の少なくとも一部が、シンチレータ素子３８によって吸収され、対応するフォトダイオード４２によって検知される光が生じる。同様に、シンチレータ３８によって吸収されない光子４６は、シンチレータ素子３８を通過し、シンチレータ４０に入る。そこで、第２のエネルギースペクトルに関連付けられる光子４６の少なくとも一部が、シンチレータ素子４０によって吸収され、フォトダイオード４４によって検知される光が生じる。結果として、第１の検出器層３０の各セル３４は、第１のエネルギースペクトルの放射Ｘ線を検出し、第２の検出器層３２の各セル３６は、第２のエネルギースペクトルの放射Ｘ線を検出する。したがって、第１のエネルギースペクトルの放射Ｘ線及び第２の異なるエネルギースペクトルの放射Ｘ線を同時に検出する検出器１４が形成される。
【００９６】
１つの効果として、重ね合わされるセル３４、３６の各対の同じ位置について、第１及び第２のエネルギースペクトルの放射Ｘ線を同時に検出することができる。
【００９７】
更なる効果として、２つの異なるエネルギースペクトルにおける放射Ｘ線の検出を可能としつつ、線源１２を、対応するＸ線管２４の１つのＸ線管加速電圧だけで操作することができる。
【００９８】
更なる効果として、検出器１４によって提供される検出器信号は、両方の、即ち、第１のエネルギースペクトル及び第２のエネルギースペクトルの検出された放射Ｘ線を表す。
【００９９】
なお、検出器１４は、図２及び図３で説明された構成に限定されない。例えば検出器１４は光子計数検出器でもよい。この点に関し、光子計数検出器に関する上記説明、特徴及び／又は効果を参照されたい。
【０１００】
ＣＴ撮像システム１０を用いたＣＴ撮像手順中、２つのスキャン、即ち、スカウトスキャン及びメインスキャンが行われる。スカウトスキャン中、線源１２及び検出器１４は好適には固定される。したがって、スカウトスキャン中は、ガントリ２８も固定される。このために、制御ユニット１６は、好適にはガントリ２８がスカウトスキャン中に固定位置を維持するようにガントリ２８を制御する。更に、スカウトスキャン中、支持デバイス１８によって支えられる被験者は、被験者のスカウト関心領域に放射Ｘ線を投射するために、受入空間２２内及び／又は中を通される。更に、制御ユニット１６は、線源１２が第１の単一のＸ線管加速電圧だけで操作されるように、被験者のスカウト関心領域のスカウトスキャンを行わせる。したがって、線源１２のＸ線管２４は、第１の単一のＸ線管加速電圧で操作される。
【０１０１】
結果として、線源１２は、スカウトスキャン中に放射Ｘ線を生成する。当該放射Ｘ線は、受入空間２２へと投影され、被験者のスカウト関心領域を通過する。被験者を通過した放射Ｘ線は、検出器１４によって検出される。
【０１０２】
つまり、制御ユニット１６は、好適には検出器１４に向かって１つの向きを提供するように、線源１２によって放射Ｘ線が放出されるように、スカウトスキャン中に、線源１２及び／又は検出器を制御する。
【０１０３】
第１の単一のＸ線管加速電圧は、８０ｋＶ乃至１４０ｋＶである。一例では、第１の単一のＸ線管加速電圧は１４０ｋＶである。
【０１０４】
スカウトスキャン中に検出器１４によって提供される検出器信号は、好適には被験者のスカウト関心領域の２次元投影を表す。当該検出器信号は、第１の検出器信号とも呼ばれる。第１の検出器信号は、処理ユニット２０に提供される。処理ユニット２０は、スカウトスキャンによってもたらされる検出器１４の第１の検出器信号に基づいて、被験者のスカウト関心領域のスカウト画像を決定する。スカウト画像は、好適には２次元画像である。
【０１０５】
システム１０は、好適にはディスプレイを含む。更にシステム１０は、好適にはディスプレイ上にスカウト画像を表示する。
【０１０６】
一例では、臨床医は、スカウト画像内の関心の高い領域を特定するために、スカウト画像をよく調べる。このような領域は、被験者のメイン関心領域に関する。或いは又は更に、処理ユニット２０が、スカウト画像内の被験者のメイン関心領域を特定してもよい。
【０１０７】
被験者のメイン関心領域が決定及び／又は提供された後、被験者のメイン関心領域のメインスキャンが行われる。したがって、メインスキャンは、スカウトスキャンに続いて行われる。メインスキャン中、支持デバイス１８によって支えられる被験者のメイン関心領域は、線源１２が被験者のメイン関心領域に放射Ｘ線を投影するように、受入空間２２へ及び内を通される。このために、支持デバイスは、好適には制御ユニット１６によって制御され、具体的には、支持デバイス１８を、段階的に受入空間２２内へ及び中を通すように制御される。
【０１０８】
メインスキャン中、また、具体的には、各段階中、線源１２によって一連の放射Ｘ線が検出器１４に向かって放出され、被験者の所定軸の周り、具体的には、ｚ方向の周りの様々な向きにおける放射Ｘ線がもたらされる。好適には、この手順は段階毎に繰り返される。更に好適には、処理ユニット２０は、一連の放射Ｘ線に対応する一連の２次元画像を決定し、一連の２次元画像に基づいて、メイン画像を３次元画像として決定する。
【０１０９】
メインスキャン中、制御ユニット１６は、メインスキャン中に対応する放射Ｘ線を生成するように、第２の単一のＸ線管加速電圧だけで線源１２が操作されるように、線源１２を制御する。好適には、第２の単一のＸ線管加速電圧は、８０ｋＶ乃至１４０ｋＶである。一例では、第２の単一のＸ線管加速電圧は、１４０ｋＶである。更に好適には、第２の単一のＸ線管加速電圧は、第１の単一のＸ線管加速電圧と同じである。しかし、第２の単一のＸ線管加速電圧は、第１の単一のＸ線管加速電圧と異なってもよい。具体的には、第１の単一のＸ線管加速電圧は、第２の単一のＸ線管加速電圧よりも小さい又は低い。
【０１１０】
１つの効果として、スカウトスキャン中の放射Ｘ線の影響を可能な限り低く抑えることができる。結果として、被験者への放射Ｘ線の全体的な影響を可能な限り長く維持することができる。
【０１１１】
上記されたように、処理ユニット２０は、メインスキャンによってもたらされる検出器１４の第２の検出器信号に基づいて、被験者のメイン関心領域のメイン画像を決定する。更に好適には、メイン画像は、システム１０のディスプレイに表示される。システム１０はこれに応じて構成される。臨床医は、メイン画像に基づいて、診断目的で被験者のメイン関心領域を評価する。この診断は、好適には特定の治療目的に関連する。
【０１１２】
しかし、更に高度な評価を提供するために、被験者の骨材料の骨ミネラル濃度は、特に臨床医が非常に関心を持つことが見出されている。被験者の更なるスキャン、特に被験者のスカウト及び／又はメイン関心領域の更なるスキャンがなくて済むように、システム１０の処理ユニット２０は、（スカウトスキャンによってもたらされる）第１の検出器信号及び／又はスカウト画像に基づいて、骨ミネラル濃度を決定する。骨ミネラル濃度は、好適には例えば骨ミネラル含有量、例えば骨のグラム及び／又は骨のグラム／面積（特に１ｃｍ２当たり）表す骨ミネラル濃度値に関する。ミネラル含有量は、カルシウム含有量に関する。
【０１１３】
結果として、システム１０は、被験者の追加のスキャンを行う必要なく、スカウト画像、メイン画像及び骨ミネラル濃度を提供する。したがって、骨ミネラル濃度は、スカウトスキャンの「副生成物」として決定される。更なる効果として、骨ミネラル濃度は、メイン画像の決定の終わりの前に又は終わりと同時に提供される。したがって、好適には、処理ユニット２０は、メインスキャンの実行中に少なくとも部分的に、及び／又は、メイン画像の決定中に少なくとも部分的に並列して、骨ミネラル濃度を決定する。更に、骨ミネラル濃度が第１の検出器信号に基づいて決定されるならば、処理ユニット２０は、スカウト画像の決定中に少なくとも部分的に並列して骨ミネラル濃度を決定する。更に好適には、処理ユニット２０は、スカウト画像の決定、メインスキャンの実行及び／又はメイン画像の決定のバックグランド処理として骨ミネラル濃度を決定する。つまり、骨ミネラル濃度は、処理ユニット２０を介して、スカウト画像の決定及び／又はメイン画像の決定と同時に決定される。
【０１１４】
更に好適には、処理ユニット２０は、骨ミネラル濃度を自動的に決定する。したがって、臨床医は、評価、診断及び／又は治療計画に必要である及び／又は有益である場合に、骨ミネラル濃度を考慮に入れる。
【０１１５】
外科治療又は任意の他の治療が被験者のメイン関心領域に関連する場合であっても、メイン関心領域の周りの周辺領域の骨ミネラル濃度を知ることは、臨床医にとって関心のあることである。この周辺領域は、被験者のスカウト関心領域の範囲内である場合もある。したがって、一例では、処理ユニット２０は、被験者のスカウト関心領域の骨ミネラル濃度を決定する。これは、高度な診断及び／又は治療計画のために、臨床医に対応する情報を提供する。
【０１１６】
好適な実施形態によれば、処理ユニットは、被験者のスカウト関心領域の第１の骨ミネラル濃度を決定し、被験者のメイン関心領域の第２の骨ミネラル濃度を決定する。結果として、両方の、即ち、第１及び第２の骨ミネラル濃度が後続の評価のために提供される。
【０１１７】
更に、処理ユニット２０は、好適には骨ミネラル濃度が所定濃度閾値又は所定濃度閾値範囲を超える場合に、警告信号を出す。例えば骨ミネラル濃度が所定の最小濃度閾値よりも低い場合、処理ユニットは警告信号を出す。システム１０は音響又は視覚的に警告信号を出す。例えばシステム１０は、警告信号を表すアイテムをディスプレイに表示する。結果として、メイン画像を評価する臨床医に、所定の最小濃度閾値よりも低い骨ミネラル濃度が知らされる。結果として、臨床医は、評価及び／又は治療計画のために骨ミネラル濃度を考慮に入れる。
【０１１８】
図４は、ＣＴ撮像方法の一例を概略的に示す。方法は次のステップを含む。
【０１１９】
第１のステップａ）において、スカウトスキャン中に放射Ｘ線を生成するために、放射Ｘ線を生成する線源１２が第１の単一のＸ線管加速電圧だけで操作されるように、また、各放射Ｘ線がスカウト領域を通り、放射Ｘ線を検出する検出器１４に向かって送られるように、被験者の関心領域のスカウトスキャンが行われる。検出器１４は、スカウトスキャン中に、第１のエネルギースペクトルの放射Ｘ線と、第２の異なるエネルギースペクトルの放射Ｘ線とを同時に検出して、第１の検出器信号がもたらされる。
【０１２０】
第２のステップｂ）において、スカウトスキャンによってもたらされる検出器１４の第１の検出器信号に基づいて、被験者のスカウト関心領域のスカウト画像が決定される。
【０１２１】
第３のステップｃ）において、メインスキャン中に放射Ｘ線を生成するために、線源１２が第２の単一のＸ線管加速電圧だけで操作されるように、また、各放射Ｘ線がメイン領域を通り、検出器１４に向かって送られるように、被験者のメイン関心領域のメインスキャンが、ステップａ）及び／又はステップｂ）に続いて行われる。検出器は、メインスキャン中に、第１のエネルギースペクトルの放射Ｘ線と、第２の異なるエネルギースペクトルの放射Ｘ線とを同時に検出して、第２の検出器信号がもたらされる。
【０１２２】
第４のステップｄ）において、メインスキャンによってもたらされる検出器１４の第２の検出器信号に基づいて、被験者のメイン関心領域のメイン画像が決定される。
【０１２３】
第５のステップｅ）において、第１の検出器信号及び／又はスカウト画像に基づいて、骨ミネラル濃度が決定される。
【０１２４】
デバイス１０を参照して提供されたすべての説明、例、特徴、効果及び／又は利点をここで繰り返すことなく、本発明の方法は、システム１０がそのために構成されている方法ステップを行うことを目的としていることを理解すべきである。したがって、上記例、説明、特徴、効果及び／又は利点はすべて、システム１０を参照して前に提供されているが、方法についても同様に提供されることが意図されている。
【０１２５】
図５は、方法の例示的な実施形態を示す。図５に概略的に示される方法は、図４を参照して説明されたステップａ）乃至ｅ）を含む。したがって、図４に関して前の説明を参照されたい。方法は更に、第６のステップｆ）を含む。第６のステップｆ）において、骨ミネラル濃度が所定濃度閾値及び／又は所定濃度閾値範囲を超える場合に、警告信号が決定される。
【０１２６】
本発明の更なる例によれば、処理ユニットによって実行されると、上記方法を行うように適応されているコンピュータプログラム要素が提供される。
【０１２７】
本発明の更なる例によれば、処理ユニットによって実行されると、上記方法を行うように適応されているプログラム要素が記憶されているコンピュータ可読媒体が提供される。
【０１２８】
コンピュータプログラム要素は、コンピュータユニットに記憶されていてもよい。当該コンピュータユニットも、本発明のシステムの一実施形態の一部であってよい。当該コンピュータユニットは、上記方法のステップを行うか又はステップの実行を誘導する。更に、コンピュータユニットは、上記システムのコンポーネントを動作させる。コンピュータユニットは、自動的に動作するか及び／又はユーザの命令を実行する。コンピュータプログラムが、データプロセッサの作業メモリにロードされてよい。したがって、データプロセッサは、本発明の方法を実行する能力を備えている。
【０１２９】
なお、本発明の実施形態は、様々な主題を参照して説明されている。具体的には、システムを参照して説明される実施形態もあれば、方法を参照して説明される実施形態もある。しかし、当業者であれば、上記説明から、特に明記されない限り、１つの主題に属する特徴の任意の組み合わせに加えて、様々な主題に関する特徴の任意の組み合わせも、本願によって開示されていると見なされると理解できるであろう。しかし、すべての特徴は、特徴の単なる足し合わせ以上の相乗効果を提供する限り、組み合わされることが可能である。
【０１３０】
本発明は、図面及び上記説明において詳細に例示され、説明されたが、当該例示及び説明は、例示的に見なされるべきであり、限定的に見なされるべきではない。本発明は、開示される実施形態に限定されない。開示された実施形態の他の変形態様は、図面、開示内容及び従属請求項の検討から、請求項に係る発明を実施する当業者によって理解され、実施される。
【０１３１】
請求項において、「含む」との用語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、また、「ａ」又は「ａｎ」との不定冠詞も、複数形を排除するものではない。単一の検出器又は他のユニットが、請求項に引用される幾つかのアイテムの機能を果たしてもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されることだけで、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないことを示すものではない。請求項における任意の参照符号は、範囲を限定するものと解釈されるべきではない。
【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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