(57)【要約】  撮像システム１００は、検査領域７０６を横断する放射線を放出する放射線源７０８と、検査領域を横断する放射線を検出する複数の検出器１１０４Ｎを備える放射線検出器アレイ７１６と、放射線源と検査領域との間の動的ボウタイフィルタ７１８と、第１のモータ７２２１及び第２のモータ７２２２と、コントローラ７２４と、を有する。動的ボウタイフィルタは、第１のハーフウェッジ（７１８１）及び第２のハーフウェッジ（７１８２）を有する。第１のモータは、第１のハーフウェッジと機械的に連係して第１のハーフウェッジを移動させ、第２のモータは、第２のハーフウェッジと機械的に連係して第２のハーフウェッジを移動させる。コントローラは、第１及び第２のハーフウェッジを移動させるために、第１及び第２のモータを独立して制御する。
2020533059.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検査領域を横断する放射線を放出する放射線源と、
前記検査領域を横断する前記放射線を検出する複数の検出器を有する放射線検出器アレイと、
前記放射線源と前記検査領域との間に配置された動的ボウタイフィルタであって、前記動的ボウタイフィルタは、第１のハーフウェッジ及び第２のハーフウェッジを有し、前記第１及び前記第２のハーフウェッジは、それらの間に、材料のない空間を有する、動的ボウタイフィルタと、
前記第１のハーフウェッジと機械的に連係する第１のモータであって、前記第１のハーフウェッジを移動させるように構成される第１のモータと、
前記第２のハーフウェッジと機械的に連係する第２のモータであって、前記第２のハーフウェッジを移動させるように構成される第２のモータと、
取得期間中に前記第１及び前記第２のハーフウェッジを移動させることによりそれらの間の距離を増大又は減少させるよう、前記第１及び前記第２のモータを独立して制御するコントローラと、
を有する撮像システム。
【請求項２】
前記第１のハーフウェッジと前記第２のハーフウェッジが、同じサイズ、形状、及び密度を有する、請求項１に記載の撮像システム。
【請求項３】
前記コントローラは、前記第１のハーフウェッジ及び前記第２のハーフウェッジの両方を、ある時点で同じ方向に移動させる、請求項１又は２に記載の撮像システム。
【請求項４】
前記コントローラは、前記第１のハーフウェッジ及び前記第２のハーフウェッジの両方を、ある時点で反対方向に移動させる、請求項１又は２に記載の撮像システム。
【請求項５】
前記第１及び前記第２のモータは、リニアモータである、請求項１に記載の撮像システム。
【請求項６】
物体又は被検体のサーベイスキャンから数学的なボディを作成することにより、物体又は被検体の幾何学的中心を決定するコンソールを更に有する、請求項５に記載の撮像システム。
【請求項７】
前記コントローラが、前記放射線検出器アレイにおけるＸ線フルエンスを低減するよう、前記第１のハーフウェッジ及び前記第２のハーフウェッジのうちの少なくとも１つを、第１の位置から別の位置に移動させる、請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像システム。
【請求項８】
第１のムーバ及び第２のムーバを更に有し、前記第１のムーバは、第１のハーフウェッジホルダ及び前記第１のモータに結合され、前記第２のムーバは、第２のハーフウェッジホルダ及び前記第２のモータに結合され、前記第１のハーフウェッジホルダは、前記第１のハーフウェッジに結合され、前記第２のハーフウェッジホルダは、前記第２のハーフウェッジに結合される、請求項１乃至７のいずれか１項に記載の撮像システム。
【請求項９】
プロセッサによって実行されるとき、
被検体又は物体のサーベイスキャンにより生成される被検体又は物体の投影画像を取得するステップと、
前記投影画像から前記被検体又は物体の数学的楕円を作成するステップと、
第１の位置のボウタイフィルタの第１のハーフウェッジ又は第２のハーフウェッジを用いて、或る取得角度について、前記数学的楕円に関する検出器アレイの検出器の第１のフルエンスを推定するステップと、
前記推定された第１のフルエンスを予め決められたフルエンス許容基準と比較するステップと、
前記推定された第１のフルエンスが前記予め決められたフルエンス許容基準を満たす場合のみ、前記第１の位置を位置プロファイルに追加するステップと、
を前記プロセッサにを実行させるコンピュータ実行可能命令で符号化されたコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１０】
前記コンピュータ実行可能命令が更に、
前記推定された第１のフルエンスが前記予め決められたフルエンス許容基準を満たさない場合、  前記第２の位置に配置された前記第１のハーフウェッジ又は前記第２のハーフウェッジを用いて、前記数学的楕円を使用して前記検出器における第２のフルエンスを推定するステップと、
前記推定された第２のフルエンスを前記予め決められたフルエンス許容基準と比較するステップと、
前記推定された第２のフルエンスが前記予め決められたフルエンス許容基準を満たす場合のみ、前記第２の位置を位置プロファイルに追加するステップと、
を前記プロセッサに実行させる、請求項９に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１１】
前記コンピュータ実行可能命令は更に、
現在の位置について現在のフルエンス推定値が前記予め決められたフルエンス許容基準を満たすまで、異なる位置について前記推定するステップ及び前記比較するステップを繰り返すステップと、
推定される第２のフルエンスが予め決められたフルエンス許容基準を満たす場合に、前記現在の位置を前記位置プロファイルに追加するステップと、
を前記プロセッサに実行させる、請求項９又は１０に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１２】
前記コンピュータ実行可能命令は更に、
前記取得角度において、前記検出器アレイの１又は複数の検出器について、前記推定するステップ、前記比較するステップ、及び前記比較するステップを繰り返すステップ、
を前記プロセッサに実行させる、請求項９乃至１１のいずれか１項に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１３】
前記コンピュータ実行可能命令は更に、
アキシャル画像の他の取得角度について、前記推定するステップ、前記比較するステップ、及び前記追加するステップを繰り返すステップ、
を前記プロセッサに実行させる、請求項１２に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１４】
前記コンピュータ実行可能命令は更に、
前記位置プロファイルの位置に基づいて、前記被検体又は物体のスキャン中に前記第１のハーフウェッジ又は前記第２のハーフウェッジを移動させるステップ、
を前記プロセッサに実行させる、請求項９に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１５】
前記第１のハーフウェッジ及び前記第２のハーフウェッジが、前記スキャン中に独立して移動される、請求項１４に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１６】
前記検出器でのフルエンスが、放射線源から出るＸ線ビームのＸ線フルエンス、前記Ｘ線ビームが通過するハーフウェッジの一部による推定減衰、及び前記Ｘ線ビームが通過する前記楕円の一部による推定減衰の積として計算される、請求項９乃至請求項１５のいずれか１項に記載のコンピュータ可読記憶媒体。
【請求項１７】
動的ボウタイフィルタを使用して、被検体又は物体のスキャン中に放出された放射線ビームの光線を減衰させるステップであって、前記動的ボウタイフィルタは、第１のハーフウェッジ及び第２のハーフウェッジを有する、ステップと、
予め決められたウェッジ位置プロファイルに基づいて、スキャン中に前記第１のハーフウェッジ及び前記第２のハーフウェッジとの間の距離を増大又は減少させるように、前記第１のハーフウェッジ及び前記第２のハーフウェッジをコントローラによって独立して移動させるステップと、
を有する方法。
【請求項１８】
前記被検体又は物体のサーベイスキャンを実行して、前記被検体又は物体の投影画像を生成するステップと、
前記投影画像から前記被検体の輪郭及び中心点を識別するステップと、
前記中心点を使用して、前記被検体又は物体に関する水等価の均質な楕円を作成するステップと、
前記水等価の均質な楕円に基づいて、前記予め決められたウェッジ位置プロファイルを決定するステップと、
を更に有する、請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
検出器のフルエンスが予め決められたフルエンス許容基準を満たす前記第１のハーフウェッジ又は前記第２のハーフウェッジの位置を数学的に算出するステップ、を更に有する、請求項１８に記載の方法。
【請求項２０】
前記検出器のフルエンスが前記予め決められたフルエンス許容基準を満たす前記第１のハーフウェッジ及び前記第２のハーフウェッジの前記位置を使用して、前記予め決められたウェッジ位置プロファイルを作成するステップ、を更に有する、請求項１９に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概してイメージングに関し、より具体的には、ＣＴスキャナの中心がずれた物体に照射される放射線を低減するために使用される動的ボウタイフィルタに関する。
【背景技術】
【０００２】
コンピュータトモグラフィ（ＣＴ）スキャは、放射線を放出し、ｚ軸を中心に検査領域の周りを回転する回転ガントリに取り付けられたＸ線管を有する。線源コリメータが、Ｘ線管と検査領域との間に配置されており、Ｘ線ビームを生成するために放射線をコリメートする。ビームは、検査領域と検査領域内の物体又は被検体とを横断し（これは物体又は被検体の放射線密度の関数としてビームを減衰させる）、検査領域の、Ｘ線管と反対側に配置された検出器アレイを照射する。検出器は、検出された放射線を示す投影データを生成し、投影データは、被検体又は物体を示すボリュメトリック画像データを生成するように再構成される。その形状に起因して「ボウタイ」フィルタと呼ばれるフィルタは、Ｘ線管と線源コリメータとの間に位置され、ビームを空間的に減衰させる。ボウタイフィルタは、その形状（例えば、中央領域のほうが薄く、周辺領域のほうが厚い）により、ビームの周辺部でビームの領域を大きく減衰させ、ビームの中心付近の領域を軽く減衰させ、減衰の程度を変化させる。ビーム減衰の結果として、物体又は被検体に対するＸ線の線量が低減される。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
今日入手可能な市販のＣＴシステムは、回転可能なガントリ上に搭載されるボウタイフィルタを有する。ボウタイフィルタは、Ｘ線管に対して（静的に）固定され、被検体をスキャンする際、ボウタイフィルタなしの構成と比べて、検出器アレイでのＸ線フルエンスの変調を低減するように設計される。最適な線量低減は、物体又は被検体の幾何学的中心がＣＴスキャナのアイソセンタと一致する場合に生じる。物体又は被検体が中心に配される場合、検出器アレイに対するフルエンスの範囲及び患者の吸収線量が最小化される。被検体又は物体の中心がずれている場合、検出器アレイに対するフルエンスの範囲及び患者線量が増加する。一般的に、中心ずれとは、物体又は被検体の幾何学的中心がＣＴスキャナのアイソセンタと一致しない（アイソセンタから中心がずれている）ことを意味する。中心ずれの結果として、静的ボウタイフィルタは、検出器アレイにおける最適化されたフルエンス変調を与えず、そのような線量低減が最適化されない。文献は、中心ずれに起因して、（中心合わせされた被検体に対する）線量の増大は３３％であることを示している。
【０００４】
静的ボウタイフィルタを用いるＣＴスキャナのアイソセンタに対する物体の中心ずれの例は、図１−図６に示されている。図１及び図２は、いくつかの異なる角度位置１０１１、１０１２、１０１３、１０１４、及び１０１５を通って回転する単一のＸ線管１０４及び静的ボウタイフィルタ１０２を有するＣＴスキャナ１００を示す。図１及び図３において、物体１０６は、ＣＴスキャナ１００のアイソセンタ１０８に中心を合わせられる。すなわち、物体１０６の幾何学的中心１１０は、ＣＴシステム１００のアイソセンタ１０８と一致する。図２において、物体１０６は、ＣＴスキャナ１００の中心から外れている又はその中心を合わせられておらず、物体１０６の幾何学的中心１１０は、ＣＴスキャナのアイソセンタ１０８より上にある。結果として、物体１０６は、幾何学的中心１１０がアイソセンタ１０８に中心合わせされている場合と比較して、底部及び外周部を有する領域１１２において、より大きな線量を受けることができる。図４は、物体１０６の幾何学的中心１１０がアイソセンタ１０８の下にある例を示し、図５は、幾何学的中心１１０がアイソセンタ１０８の右側にある例を示し、図６は、幾何学的中心１１０がアイソセンタ１０８の左側にある例を示す。これらの状況のそれぞれは、図１及び図３に比べて線量の増加をもたらしうる。
【０００５】
ここで説明される側面は、上記の問題及び／又は他の問題に対処する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
１つの態様において、撮像システムは、検査領域を横断する放射線を放射する放射線源と、検査領域を横断する放射線を検出する複数の検出器を有する放射線検出器アレイと、放射線源と検査領域との間の動的ボウタイフィルタと、第１及び第２のモータと、コントローラとを有する。動的ボウタイフィルタは、第１及び第２のハーフウェッジを有し、第１及び第２のハーフウェッジは、それらの間に物質のない空間をもつ。第１のモータは、第１のハーフウェッジと機械的に連係しており、第１のハーフウェッジを移動させ、第２のモータは、第２のハーフウェッジと機械的に連係しており、第２のハーフウェッジを移動させる。コントローラは、第１及び第２のモータを独立して制御して、第１及び第２のハーフウェッジを移動させることにより、取得間隔の最中、それらの間の距離を増大させ又は減少させる。
【０００７】
別の態様において、コンピュータ可読記憶媒体は、コンピュータ実行可能命令により符号化されており、コンピュータ実行可能命令は、プロセッサにより実行されるとき、プロセッサに、被検体又は物体の１又は複数のサーベイスキャンによって生成される被検体又は物体の１又は複数の投影画像を取得させ、投影画像から被検体又は物体の数学的楕円を生成させ、或る取得角度に関して、第１の位置におけるボウタイフィルタの第１のハーフウェッジ又は第２のハーフウェッジを用いて数学的楕円について検出器アレイの検出器における第１のフルエンスを計算させる。命令は更に、プロセッサによって実行されるとき、プロセッサに、第１の計算されたフルエンスを予め決められたフルエンス許容基準と比較させ、第１の計算されたフルエンスが予め決められたフルエンス許容基準を満たす場合のみ、第１の位置を位置プロファイルに追加させる。
【０００８】
別の態様において、方法は、動的ボウタイフィルタによる被検体又は物体のスキャン中に放出された放射線ビームの光線を減衰させることを含む。動的ボウタイフィルタは、第１のハーフウェッジ及び第２のハーフウェッジを有する。この方法は更に、コントローラを用いて、第１のハーフウェッジ及び第２のハーフウェッジを独立して移動させ、予め決められたウェッジ位置プロファイルに基づいて、スキャン中に第１のハーフウェッジと第２のハーフウェッジとの間の距離を増加させ又は減少させるステップを有する。
【０００９】
当業者は、添付の説明を読み理解することにより、本出願の更に他の態様を認識するであろう。
【００１０】
本発明は、さまざまなコンポーネント及びコンポーネントの取り合わせ、並びにさまざまなステップ及びステップの取り合わせの形をとりうる。図面は、好適な実施形態を説明するためだけのものであり、本発明を限定するものとして解釈されるべきではない。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】物体の中心がアイソセンタに位置する従来技術の静的ボウタイフィルタを有するＣＴスキャナを示す図。
【図２】物体の中心がアイソセンタより上にある（アイソセンタから中心がずれている、又はアイソセンタに中心を合わせられていない）従来技術の静的ボウタイフィルタを有するＣＴスキャナを示す図。
【図３】物体の中心がアイソセンタに合わせられている従来技術の静的ボウタイフィルタを有するＣＴスキャナを示す図。
【図４】物体の中心がアイソセンタより下にある従来技術の静的ボウタイフィルタを有するＣＴスキャナを示す図。
【図５】物体の中心がアイソセンタの右側にある従来技術の静的ボウタイフィルタを有するＣＴスキャナを示す図。
【図６】物体の中心がアイソセンタの左側にある従来技術の静的ボウタイフィルタを有するＣＴスキャナを示す図。
【図７】本明細書に記載された実施形態に従う動的ボウタイフィルタを有する例示的な撮像システムを示す図。
【図８】本明細書の実施形態による動的ボウタイフィルタの例を示す図。
【図９】本明細書の実施形態による動的ボウタイフィルタの駆動システムの例を示す側面図。
【図１０】本明細書の実施形態による動的ボウタイフィルタのための駆動システムの例を概略的に示す底面図。
【図１１】本明細書の実施形態に従う撮像システム内の被検体又は物体の例を示す図。
【図１２】本明細書の実施形態に従う撮像システムの数学的なボディの例を概略的に示す図。
【図１３】本明細書の実施形態による方法の例を概略的に示す図。
【図１４】本明細書の実施形態による方法の例を概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
図７は、コンピュータトモグラフィ（ＣＴ）スキャナのような撮像システム７００を概略的に示す。撮像システム７００は、概ね静止したガントリ７０２と、ベアリング（可視でない）などを介して静止ガントリ７０２によって支持される回転ガントリ７０４と、を有する。回転ガントリ７０４は、長手方向又はｚ軸（「Ｚ」）を中心に検査領域７０６の周りを回転する。Ｘ線管などの放射線源７０８は、回転ガントリ７０４によって支持され、回転ガントリ７０４と共に回転し、放射線源７０８の焦点７１０を介してＸ線放射線を放出する。
【００１３】
線源コリメータ７１２は、放射線源７０８と検査領域７０６との間に配置され、放出された放射線をコリメートして、予め決められた幾何学形状（たとえば、扇形、ウェッジ形、円錐形など）のコリメートされたビーム７１４を生成する。コリメートされたビーム７１４は、検査領域７０６（及びその中の任意の物体又は被検体の一部。物体又は被検体の放射線密度の関数としてビームを減衰させる）を通過し、放射線感受性検出器アレイ７１６を照射する。放射線感受性検出器アレイ７１６は、検査領域７０６の、放射線源７０８と反対側の角弧を定め、検査領域７０６を横断する放射線を検出する複数の検出器を有し、電気信号（線積分、強度データ、又は投影データ）を出力する。
【００１４】
動的ボウタイフィルタ７１８は、Ｘ線管７０８とコリメータ７１２との間に配置され、コリメートされたビームを減衰する。図示された例において、動的ボウタイフィルタ７１８は、Ｘ線フルエンスプロファイルを形成するために、放出された放射線を空間的に減衰させる２つのハーフウェッジ７１８１及び７１８２を有する。各ハーフウェッジ７１８１及び７１８２は、ムーバ（移動駆動部）７２０１及び７２０２に結合されたハーフウェッジホルダ（可視でない）に結合されており、ムーバ７２０１及び７２０２は、モータ７２２１及び７２２２に結合される。一実施形態において、ムーバ７２０１及び７２０２は、線形ステージであり、モータ７２２１及び７２２２は線形モータである。適切な線形ステージの例は、台湾台南市のチーフテック・プレシジョン社（ＣＰＣ）社の製品を含む。他の実施形態において、ムーバ７２０１及び７２０２は、適切なモータにより駆動される少なくとも親ねじ、ボールねじ、チェーン、ギア等を含みうる。ムーバ７２０１及び７２０２は、接着剤（例えば、糊）、ねじ、リベット、クランプなどの締結具を介して、ハーフウェッジホルダ及び／又はモータ７２２１及び７２２２に結合されることができる。
【００１５】
コントローラ７２４は、モータ７２２１及び７２２２の一方又は両方を制御することにより、ムーバ７２０１及び７２０２を移動させ、従ってハーフウェッジ７１８１及び７１８２を移動させる。一例では、そのような制御は、２つのハーフウェッジの完全に独立した制御を含み、ハーフウェッジ７１８１及び７１８２の一方の移動は、ハーフウェッジ７１８１及び７１８２の他方の移動から独立している。この制御により、ハーフウェッジ７１８１及び７１８２はともに、任意の時点に同じ方向又はそれぞれ異なる方向に移動されることができる。これには、ハーフウェッジ７１８１及び７１８２の一方のみを移動させることを含む。任意の制御は、ハーフウェッジ７１８１及び７１８２の一方の移動が、ハーフウェッジ７１８１及び７１８２の他方のの移動に依存するように、ハーフウェッジ７１８１及び７１８２を移動させることを含む。これは、それらを同じ方向に、ほぼ同じ距離、ほぼ同じ速度で、ほぼ同時に、すべて予め決められた許容範囲内で移動させることを含む。
【００１６】
以下により詳細に説明するように、動的ボウタイフィルタ７１８は、例えば、Ｘ線源７０８に対するウェッジ７１８１及び７１８２の一方又は両方の物理的移動（例えば、並進）を通して、Ｘ線フルエンスのプロファイルを調整するために、ウェッジ７１８１及び７１８２の一方又は両方（個別に又は同時に）を動的に移動させるように構成される。一例において、移動は、撮像システム７３２のアイソセンタ７３２に対して中心が外して位置付けられた物体又は被検体を補償し、この場合、物体の幾何学的中心は、アイソセンタ７００の上、下、左、右にあり、又はこれらの組み合わせである。このように、本明細書に記載するシステム及び／又は方法は、一例において、撮像システム７００の検査領域７０６内の物体又は被検体の中心合わせのずれ（図１−図６に関連して本明細書に記載される）に起因する過剰線量を軽減することができる。
【００１７】
再構成器７２６は、電気信号を再構成し、３次元のボリュメトリック画像データを生成する。フィルタリング逆投影再構成アルゴリズムを使用する場合の処理の例は、各ビューについて、検出器アレイ７１６によって出力された強度データを正規化し、正規化された強度データに対して数学的対数演算を実行し、ログ（記録）されたデータから動的ボウタイフィルタ７１８の減衰を除去し、任意に補正を実行し（例えばビーム硬化補正）、補正されたデータを逆投影し、逆投影されたデータをハイパスフィルタで畳み込むことを含む。ボリュメトリック画像データ（断層画像）がそこから生成される。一般に、１つのビューは、或る取得角度について検出器アレイにわたって取得されたデータであり、取得間隔は、コリメートされたビームが検出器アレイを照射し、検出器アレイ７１６が回転ガントリの所定の角度増分（角度インクリメント）にわたって放射線を検出する期間を指す。これは、積分期間と呼ばれる。
【００１８】
カウチなどの被検体者支持体７２８は、検査領域７０６内の被検体又は物体を支持する。汎用コンピューティングシステムは、オペレータコンソール７３０として機能し、オペレータコンソール７３０は、ディスプレイ及び／又はプリンタなどの人間可読出力装置と、キーボード及び／又はマウスなどの入力装置とを有するとともに、オペレータがシステム７００の動作を制御することを可能にし、例えば、オペレータが動的ボウタイフィルタ７１８を使用するプロトコルを選択し、スキャンを開始すること等を可能にする。コンソール７３０は、１又は複数のコンピュータプロセッサ（例えば、中央処理装置又はＣＰＵ、マイクロプロセッサなど）と、物理メモリ、メモリデバイス、及び／又は他の非一時的記憶媒体などの一時的媒体を除く、コンピュータ可読記憶媒体とを有する。コンピュータ可読記憶媒体は、１又は複数のコンピュータ可読命令を含む。１又は複数のコンピュータプロセッサは、１又は複数のコンピュータ可読命令及び／又は搬送波、信号、及び／又は他の一時的媒体によって運ばれる命令のうちの少なくとも１つを実行するように構成される。
【００１９】
変形例において、撮像システム７００は、複数の放射線源７０８及び複数の動的ボウタイフィルタ７１８を有する。
【００２０】
図８は、それぞれ離れている（接続されていない）ハーフウェッジ７１８１及び７１８２を備える動的ボウタイフィルタ７１８の例示的な実施形態８００を概略的に示す。ハーフウェッジ７１８１及び７１８２は、（線源７０８から検出器アレイ７１６への方向８０６において、）ハーフウェッジ７１８１及び７１８２の内側領域８０４と比較して、ハーフウェッジ７１８１及び７１８２の外側領域８０２でより大きな厚さを有する。ハーフウェッジ７１８１及び７１８２は、ハーフウェッジ７１８１及び７１８２のより薄い内側領域８０４を通過するＸ線と比較して、ハーフウェッジ７１８１及び７１８２のより厚い外側領域８０２を通過するコリメートされたビーム７１８２をより強くフィルタリングする。その形状に起因して、動的ボウタイフィルタ７１８は、それらの間のビーム減衰の程度が変わる。ハーフウェッジ７１８１及び７１８２は、米国ケムール社の製品であるテフロン（登録商標）、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）のような材料、及び／又はＣＴスキャン用のビーム７１４のフルエンスプロファイルを成形するのに適した他の材料を含むことができる。
【００２１】
図９は、ハーフウェッジ７１８１及び７１８２を支持する駆動システム９００の実施形態の側面図を概略的に示すしており、駆動システム９００は、Ｚ軸方向に沿ったビューから、ハーフウェッジホルダ９０２１及び９０２２、ムーバ７２０１及び７２０２、並びにモータ７２２１及び７２２２を有する。図１０は、駆動システム９００の底面図を概略的に示している。ハーフウェッジホルダ９０２１及び９０２２は、ハーフウェッジ７１８１及び７１８２の外側領域９０４１及び９０４２に結合される。モータ７２２１及び７２２２は、制御装置７３０からのコマンドに応答して、ハーフウェッジホルダ９０２１及び９０２２の位置を調節することにより、線源７０８の焦点７１０から放出されたコリメートされたビーム７１４（コリメータ７１２は図示せず）が、ハーフウェッジ７１８１及び７１８２の内側領域９０６１及び９０６２の一部を横切り、ハーフウェッジホルダ９０２１及び９０２２を横切らないようにする。
【００２２】
制御装置７２４からのコマンドに応答して、モータ７２２１及び７２２２は、ムーバ７２０１及び７２０２並びにゆえにハーフウェッジ７１８１及び７１８２を、Ｚ軸方向又はＺ方向を横切るＸ／Ｙ平面（例えば方向９０８）において移動（例えば、並進移動）することができる。別の実施形態において、ハーフウェッジ７１８１及び７１８２は、任意の距離をＸ、Ｙ、及び／又はＺ方向に移動される。移動は、取得間隔の前、間、及び／又は後に、ハーフウェッジ７１８１と７１８２との間の距離９１０を増加又は減少させることができる。ここでも、ここで使用される取得間隔は、コリメートされた平行ビーム７１４が検出器アレイ７１６を照射し、検出器アレイ７１６が回転ガントリ７０４の予め決められた角度増分にわたって放射線を検出する期間（積分期間とも呼ばれる）をさす。更に、モータ７２２２及び７２２２は、ハーフウェッジ７１８１又は７１８２の一方のみを移動させることができ、又は両方を、直列又は並列に、同じ距離又は異なる距離で、互いに同時に接近するように又は離れるように移動させることができる。
【００２３】
上記で簡単に述べたように、動的ボウタイフィルタ７１８は、Ｘ線フルエンスプロファイルを調整するようにウェッジ７１８１及び７１８２の一方又は両方を動的に移動させるように構成されることができる。一例において、ウェッジ７１８１及び／又は７１８２は、動的ボウタイフィルタ７１８及び物体又は被検体を通過した後の検出器アレイ７１６の検出器全体のフルエンスプロファイルが所定の許容基準を満たすまで、動的に（Ｘ／Ｙ平面内で内方に又は外方に）平行移動される。図１１及び図１２は、検出器アレイ７１６内の検出器におけるフルエンスを決定するための非限定的アプローチを説明している。図１１は、中心合わせがずれた物体又は被検体１１０２の例を概略的に示し、図１２は、図１１のミスセンタリングされた物体又は被検体に関して、検出器におけるフルエンスを推定するために水等価数学楕円１２００を概念的に使用して概略的に示す。
【００２４】
図１１では、中心合わせがずれた物体又は被検体１１０２の中心点１１１０は、アイソセンタ７３２の下にある一般に、検出器アレイ７１６の所定の検出器１１０４ＮでのＸ線放射フルエンスは、Ｘ線１１１２から角度αにおける放射線源７０８の出力、ハーフウェッジ７１８１及び７１８２によるコリメートされたビーム７１４の減衰（ハーフウェッジ経路長１１０６）、物体又は被検体１１０２によるコリメートされたビーム７１４の減衰（物体又は被検体の経路長１１０８）、及び検出器アレイ７１６の検出器１１０４Ｎに入射するスキャンされている物体又は被検体からの散乱放射線、の関数である。散乱放射線の大きさが減衰された一次放射線の大きさに比べて無視できる場合（非散乱放射線は線源７０８から検出器アレイ７１６に進む）、検出器アレイの予め決められた検出器１１０４Ｎでのフルエンスは、式１に示すように決定されることができる：
【００２５】
式１：（検出器１１０４Ｎにおける）フルエンス＝（角度αでの放射線源７０８の出力）・（角度αでのハーフウェッジ７１８１又は７１８２の減衰）・（角度αでの物体又は被検体１１０２の減衰）
【００２６】
図１２において、コンソール７３０は、概念的に、物体又は被検体１１０２を、不正確に中心合わせされた物体又は被検体１１０２の中心点１１１０である１２０２に中心を合わせられた水等価の数学的楕円１２００で置き換える。
【００２７】
このために、撮像システム７００は、サーベイスキャン（例えば、スカウト、概観、パイロットなどのスキャン）を実施して、被検体又は物体１１０２の２次元又は３次元投影画像を取得するように動作する。被検体又は物体の輪郭は、被検体又は物体１１０２の境界を推定するために、投影画像内で識別される。境界から、コンソール７３０は、水等価の均質な楕円１２００を作成し、楕円の長軸と短軸の長さは物体１１０２の境界から導出される。コンソール７３０は、投影画像から水等価の数学的楕円の中心点１２０２を決定する。中心点１２０２の座標は、各軸方向スライスについて決定され、２つのハーフウェッジ位置プロファイルを生成するために使用され、かかるプロファイルは、一方はハーフウェッジ７１８１用であり、他方はハーフウェッジ７１８２用である。
【００２８】
図１３は、フルエンス推定に基づいてＸ線フルエンスプロファイルを調整するためにウェッジ７１８１及び／又は７１８２を動的に移動させる方法を示す。
【００２９】
１３００において、被検体のサーベイスキャンが実行され、それにより投影画像が生成される。
【００３０】
１３０２において、本明細書で説明されるように及び／又は別のやり方で、投影画像から被検体又は物体の水等価の均質な楕円が生成される。
【００３１】
１３０４において、コンソール７３０は、現在の位置の第１のハーフウェッジ７１８１及び第２のハーフウェッジ７１８２を用いて検出器１１０４Ｎのフルエンスを数学的に推定する。
【００３２】
１３０６において、コンソール７３０は、推定されたフルエンスが、予め決められたフルエンス許容基準を満たすかどうかを判定する。
【００３３】
満たしている場合、１３０８において、コンソール７３０は、第１のハーフウェッジ７１８１及び／又は第２のハーフウェッジ７１８２の位置を位置プロファイルに追加する。
【００３４】
満たしていない場合、ステップ１３０２−１３０６は、第１のハーフウェッジ７１８１及び／又は第２のハーフウェッジ７１８２の別の位置について繰り返される。
【００３５】
複数のガントリ回転角度及び／又は複数の投影画像がある場合、ステップ１３００−１３０８は、複数のガントリ回転角度及び／又は複数の投影画像について繰り返される。
【００３６】
上記の例は、単一の検出器におけるフルエンスを推定し、単一の検出器に対する推定フルエンスが予め決められたフルエンス許容基準を満たすかどうかを判定するが、これらのステップは、検出器のすべてに適用されることができ、又はすべてに適用されなくてもよい。
【００３７】
予め決められたフルエンス許容基準の非限定的な例は、検出器全体の信号の均一性を含む。均一性基準の例は、指定された最小値及び／又は指定された最小値の％を下回る検出器読み取り値がないこと、検出器読み取り値のすべて／制限された組に対する（指定された値からの）最小二乗差などを含む。簡潔にするために、許容基準が検出器全体の信号の均一性を含む例を以下に説明する。
【００３８】
図１４は、フルエンス推定値及びすべての検出器にわたる信号の均一性の許容基準に基づいて、Ｘ線フルエンスプロファイルを調整するために、ウェッジ７１８１及び／又は７１８２を動的に移動させる方法を示す。
【００３９】
１４００において、サーベイスキャンの被検体又は物体が実行され、それにより投影画像を生成する。
【００４０】
１４０２において、本明細書で説明されるように及び／又は別のやり方で、被検体又は物体の水等価の均質な楕円が、投影画像に関して作成される。
【００４１】
１４０４において、ハーフウェッジ７１８１及び７１８２は、本明細書で説明されるように及び／又は別のやり方で、予め決められた初期位置Ｐ０、例えば２つのハーフウェッジ７１８１及び７１８２の間の最大幅を有する位置又は他の位置に最初に配置される。
【００４２】
１４０６において、検出器アレイ内の各検出器における水等価の数学的楕円を通るフルエンスが、位置Ｐ０のハーフウェッジ７１８１及び７１８２を用いて、例えば式１及び／又はその他を用いて計算される。
【００４３】
１４０８において、すべての検出器１２０４ｉについてのフルエンスが、検出器１２０４１でのフルエンスと比較される。
【００４４】
すべての検出器１２０４ｉのフルエンスが、１２０４１のフルエンスよりも大きい場合、１４１０において、本明細書で説明するように及び／又は別のやり方で、ハーフウェッジ７１８１と７１８２の間の距離が短縮され、それによってハーフウェッジ７１８１及び７１８２を位置ＰＮに配置し、及び処理１４０６及び１４０８が繰り返される。
【００４５】
しかし、検出器１２０４ｉのいずれかのフルエンスが１２０４１のフルエンスより大きくない（すなわち小さい）場合、１４１２で、各ハーフウェッジ７１８１及び７１８２の位置ＰＮ−１（前の位置）が位置プロファイルに追加される。
【００４６】
１４１４において、撮像システム７００は、被検体又は物体１１０２をスキャンし、駆動システム９００は、取得間隔中に計算されたハーフウェッジ位置に基づいて、ハーフウェッジ７１８１及び７１８２を移動させる。
【００４７】
１４１６において、コントローラ７２４は、積分期間中にハーフウェッジ７１８１及び７１８２を測定し、その積分期間に測定されたハーフウェッジ位置を平均し、平均されたハーフウェッジ位置を再構成器７２６に送る。
【００４８】
換言すれば（図１２を参照して）、すべての検出器１２０４Ｎにわたる信号の均一性の許容基準（それによって、スキャンされる物体又は被検体への過剰線量を最小化する）を用いて、（ハーフウェッジ７１８１及び／又は７１８２を移動することによって）各角度ごとのフルエンスが変調され、その結果、検出器１２０４１におけるフルエンスは、他の検出器１２０４ｉにおけるフルエンスと比較して最大フルエンスとなり、他の検出器１２０４ｉにおけるフルエンスは、他の検出器１２０４ｉにおけるフルエンスが最小フルエンスに近づくように、ハーフウェッジ構成を介して変調される。
【００４９】
複数のガントリ回転角度及び／又は複数の投影画像がある場合、各ガントリ回転角度／投影画像についてステップ１４００−１４１２が繰り返される。簡潔にするために、上記の例は１つのガントリ回転角と１つの投影画像を含む。
【００５０】
上記は、コンピュータプロセッサによって実行されるときに前記プロセッサに記述された動作を実行させる、コンピュータ可読記憶媒体に符号化された又は埋め込まれたコンピュータ可読命令によって実現されることができる。付加的又は代替的に、コンピュータ可読命令の少なくとも１つは、コンピュータ可読記憶媒体ではない信号、搬送波又は他の一時的媒体によって担持される。
【００５１】
本発明が、図面及び前述の説明において詳しく図示され記述されているが、このような図面及び説明は、説明的又は例示的であり、限定的でないとみなされるべきである。本発明は、開示された実施形態に限定されない。開示された実施形態に対する他の変形例は、図面、開示、及び添付の特許請求の範囲の検討から、請求項に記載の本発明を実施する際に当業者によって理解され達成されることができる。
【００５２】
請求項において、「含む、有する（comprising）」という語は他の構成要素又はステップを除外せず、不定冠詞「a」又は「an」は複数姓を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットは、特許請求の範囲に記載されているいくつかのアイテムの機能を果たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に使用されることができないことを示すものではない。
【００５３】
コンピュータプログラムは、他のハードウェアと共に又はその一部として供給される光記憶媒体又は固体媒体などの適切な媒体上に記憶され／配布されてもよいが、他の形態で、例えばインターネット又は他の有線又は無線通信システムを介して配布されてもよい。請求項中の参照符号は、請求項の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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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