JP2001190547A - 周期的運動を行う身体範囲の検査方法 - Google Patents

周期的運動を行う身体範囲の検査方法

Info

Publication number
JP2001190547A
JP2001190547A JP2000357575A JP2000357575A JP2001190547A JP 2001190547 A JP2001190547 A JP 2001190547A JP 2000357575 A JP2000357575 A JP 2000357575A JP 2000357575 A JP2000357575 A JP 2000357575A JP 2001190547 A JP2001190547 A JP 2001190547A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
target value
radiation
detector
data
image
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2000357575A
Other languages
English (en)
Inventor
Christoph Becker
ベッカー クリストフ
Thomas Flohr
フロール トーマス
Bernd Ohnesorge
オーネゾルゲ ベルント
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of JP2001190547A publication Critical patent/JP2001190547A/ja
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/541—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving acquisition triggered by a physiological signal
    • G—PHYSICS
    • G03—PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03B—APPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B42/00—Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means
    • G03B42/02—Obtaining records using waves other than optical waves; Visualisation of such records by using optical means using X-rays
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05G—X-RAY TECHNIQUE
    • H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
    • H05G1/08—Electrical details
    • H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
    • H05G1/30—Controlling
    • H05G1/34—Anode current, heater current or heater voltage of X-ray tube
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/027—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis characterised by the use of a particular data acquisition trajectory, e.g. helical or spiral

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Toxicology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検査対象物の周期的運動を行う身体範囲を、
減ぜられた線量により撮像し得るようにする。 【解決手段】 放射源から出発する放射の放射強度が、
運動と少なくともほぼ同期して、目標値とこの目標値に
比べて下げられた値との間で、目標値が診断装置により
撮像すべき周期的運動の相の期間中に存在するように、
変調され、像を求めるために少なくともほぼ、放射の目
標値の存在中に発せられた検出器システムからデータの
みが利用される。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、システム軸線を中
心にして連続的に回転し検査対象物を透過するＸ線放射
束を発生するＸ線放射源と、少なくとも１つの最初の検
出器行および最後の検出器行を有しＸ線放射源から出発
するＸ線放射を検出する検出器システムとを備えたコン
ピュータトモグラフィ（ＣＴ）装置を用いて検査対象物
の周期的運動を行う身体範囲を検査するために、Ｘ線放
射源の回転中に検査対象物とＸ線放射源および検出器シ
ステムとがシステム軸線の方向に相対的に位置変更さ
れ、コンピュータを用いて検出されたＸ線放射に相応す
る検出器システムの出力データから少なくとも周期的運
動を行う身体範囲の断層像を求める方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】たとえば石灰化度（“カルシウム‐スコ
アリング”）の決定または冠状動脈のなかのセンサによ
る探索のようなＣＴ装置による拍動する心臓の検査は運
動アーティファクトの少ない像を得るための特別な対策
を必要とする。ＥＫＧ（心電図）に基づいてトリガされ
るシーケンシャルな撮像技術は現在、第３世代のＣＴ装
置（Ｘ線源および検出器システムが共通にシステム軸線
を中心にして回転するＣＴ装置）または電子線ＣＴ装置
（ＥＢＴ＝電子ビームトモグラフィ）のようなさまざま
な構成形式のＣＴ装置に使用されている。その際に患者
のＥＫＧ信号の尖り波Ｒが、特定のｚ位置（すなわちシ
ステム軸線の方向の特定の位置）における走査を心臓サ
イクルの特定の相において実行するために利用される。
走査は記録された尖り波Ｒの後の選択可能な遅延をもっ
てレリーズされる。たいてい尖り波Ｒの後の遅延、従っ
て走査の開始時点は現在のＲ−Ｒ間隔継続時間ＴRRから
求めなければならない（たとえばパーセントによる）。
これは予測的にそれに先立つ心臓サイクルの継続時間か
ら推定されなければならないので、この方法は心拍の不
整脈を生じやすい。
【０００３】特に多層ＣＴ装置（すなわち個別検出器の
ただ検出器行ではなく多数の検出器行を有するＣＴ装
置）の導入により心臓の検査のためにレトロスペクティ
ブにＥＫＧに基づいてトリガされるらせん技術が定着し
ている。検査対象物とＸ線放射源および検出器システム
とがシステム軸線の方向へ相対的に連続的に位置変更さ
れると同時にＸ線放射源および検出器システムがシステ
ム軸線を中心にして連続的に回転される際に撮像される
走査から、ＥＫＧ信号の助けをかりてレトロスペクティ
ブに、心臓ボリュウムを連続的に定められた相において
撮像し得るように、データ間隔が選ばれる。このいわゆ
る多層らせん技術はＥＫＧに基づいてトリガされるシー
ケンシャルな撮像技術にくらべて決定的に有利である。
連続的なデータ収集はオーバーラップする断層像の再構
成を可能にし、それによって３Ｄ像質の顕著な改善を可
能にする。走査速度の顕著な増大は呼吸停止相において
より薄い層厚みによる検査を可能にし、それによって縦
方向分解能（すなわちシステム軸線の方向の分解能）の
別の改善を可能にする。心臓サイクルにおけるデータ間
隔（すなわち断層像の再構成のために使用可能なデータ
が取得される時間間隔）の位置は予測的な推定ではなく
正しく測定されたＲ−Ｒ間隔長さＴRRに基づいており、
このことは不整脈補正方法の安定性を高める。さらに、
機能的検査に対する基礎として、心臓ボリュウムが心臓
サイクルの任意の相において同一のデータセットから計
算される。
【０００４】レトロスペクティブにＥＫＧに基づいてト
リガされる多層らせん技術のたいていの応用に対して心
臓ボリュウムはただ心拍相において、すなわち可能なか
ぎり運動アーティファクトなしに、再構成されなければ
ならない。そのためにゲーティングパラメータ（尖り波
Ｒに対する遅れ）が、すべての像が運動の少ない心臓拡
張期において計算されるように選ばれる。しかしこのこ
とは、相応に選ばれたデータ間隔の外側で与えられるＸ
線線量は像再構成に使用されないことを意味する。一般
に行われている方法はたとえば心臓サイクルにおける３
５０ｍｓｅｃの時間間隔からのデータを利用する。１ｓ
ｅｃ（脈拍６０）の心臓サイクル継続時間に対してそれ
は６５％の利用されないＸ線線量を意味する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は、検査
対象物の周期的運動を行う身体範囲を、減ぜられた線量
により撮像し得る冒頭にあげた種類の方法を提供するこ
とである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば請求項１の特徴を有する方法により解決される。
【０００７】すなわち本発明による方法の場合にはＸ線
線量のＥＫＧに基づいて制御される変調がたとえば管電
流の制御により行われ、その際に所望の線量目標値が心
臓サイクルの関心のある相においてのみ得られる。本発
明による方法は技術的に簡単に実現可能であり、不整脈
を有する患者の場合の高いフレキシビリティおよび安定
性が優れている。管電流の適応によるＸ線線量の変調は
その簡単さの点で推奨に値する。しかし、たとえば放射
フィルタの機械的な挿入のような他の方法の採用も考え
られる。
【０００８】位置に関係してＸ線線量を変調する方法は
現在たとえば肩および骨盤の検査に、また喉の検査にも
使用される。Ｘ線線量はここで、全線量が減ぜられた際
に均等な像印象を得るために、管位置に対する対象物の
なかの期待すべき減弱に関係して調節される（米国特許
第 5 822 393号明細書参照）。本発明によるＸ線線量の
ＥＫＧに基づいて制御される変調はこの定着している方
法と結び付けられて行われる。それによってＸ線線量の
同時に位置および時間に関係する変調が行われる。
【０００９】レトロスペクティブにＥＫＧゲートされる
多層らせん技術は任意の相に薄いオーバーラップする層
を有する心臓ボリュウムの連続的な撮像を可能にする。
適当な再構成および重み付け方法（たとえば個々の検出
器行のデータ間の投影に関係する重み付け）により送り
速度に、従っていわゆるピッチに関係するｚ方向の範囲
の内側で間隙なしにボリュウムをカバーすることができ
る。送り速度は心臓サイクルの周期（すなわち心拍数）
に関係して検出器幅を考慮に入れて、各々の心臓サイク
ルにおいて部分回転または全回転データセットが取得さ
れるように、また相次ぐデータセットによりカバーされ
る範囲がｚ方向に重なって、または限界的な場合には間
隙なしにぶつかり合うように選ばれる。その場合、すべ
ての心臓ボリュウムがｚ方向に間隙なしに断層像により
カバー可能、または３Ｄ像に表示可能である。心臓サイ
クルの特定の相（たとえば拡張期）において３Ｄ像を再
構成するためにはこの相の期間中に取得されたデータの
みが再構成に利用される。データの選択は、最後の尖り
波Ｒに対して既知のＲ−Ｒ間隔長さＴRRの固定的な一部
分としてたとえばレトロスペクティブに求められる特定
の時間間隔をもって行われる。Ｘ線線量または管電流は
ＥＫＧ信号の助けをかりて、この相に対するデータ取得
の期間中はＸ線線量の特定の目標値が存在するように調
節されるが、その以外の場合には著しくより低い値（た
とえば目標値の１／５）に下がるように調節される。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、添付図面に示されている実
施例により本発明を説明する。
【００１１】図１および２には本発明による方法を実施
するためのＣＴ装置の概要が示されている。
【００１２】このＣＴ装置は、Ｘ線放射束１８を送り出
すＸ線放射源１と、回転軸線６の方向に多数の個別検出
器（たとえばそれぞれ５１２の個別検出器）の相次ぐ行
から成っている検出器ユニット２とを備えた測定ユニッ
トを有する。Ｘ線放射束１８を発生するＸ線放射源１の
焦点は参照符号２４を付されている。検査対象物（図示
されている実施例の場合には患者８）は寝台２０の上に
位置しており、この寝台はリング状の保持体７（いわゆ
るガントリ）の測定開口２１を通って延びている。
【００１３】検出器ユニット２は図２により最初の検出
器行３および最後の検出器行４を有する。最初の検出器
行３と最後の検出器行４との間に多数の他の検出器行５
も配置されていてよい。
【００１４】検出器行３〜５は、図２に破線で示されて
いる回転軸線６に対して直角に延びている。最初の検出
器行３と最後の検出器行４とは回転軸線６に対して平行
に検出器幅Ｄだけ互いに間隔をあけられている。検出器
幅Ｄはその際に行中心から行中心までの距離で測られて
いる。
【００１５】保持体７にはＸ線放射源１および検出器ユ
ニット２が、Ｘ線放射源から出発するＸ線放射束１８が
検出器ユニット２に当たるように、互いに向かい合って
取付けられている。保持体７はシステム軸線をなすＣＴ
装置の回転軸線６を中心にして回転可能に支えられてお
り、患者８を走査するために回転軸線６を中心にして回
転数ｎで回転する。その際に、発生器装置２２により作
動させられるＸ線放射源１から出発するＸ線放射束１８
が円形の横断面の測定フィールド２３を捕捉する。Ｘ線
放射源１の焦点２４は回転軸線６上に位置している回転
中心の周りに円形状に湾曲された焦点軌道２５上を運動
する。
【００１６】Ｘ線放射束１８は患者８を透過し、検出器
ユニット２に到達したＸ線放射は回転中に多数の投影角
度αにおいて検出され、検出器行３〜５の各々に対する
個別検出器の出力データがそのつどの投影角度αに属す
る各投影にまとめられる。すなわち各々の投影には検出
器行３〜５の数に相応する数の投影が属する。
【００１７】多数のデータ間隔を含んでいてよい再構成
間隔の期間中に撮像され検出器ユニット２からコンピュ
ータ３１に到達する投影を利用して、コンピュータ３１
が公知のアルゴリズムに基づいて検査すべき対象物の断
層像を再構成する。検査すべき対象物の断層像を有意義
に再構成し得るように、少なくとも１８０°＋β（ここ
でβは図１に示されファン角度とも呼ばれるＸ線放射束
１８の開き角度である）に等しくなければならない再構
成間隔に亘って延びている相次ぐ投影角度αでの投影の
撮像が必要である。
【００１８】保持体７に付設されている駆動装置２６は
前述のように保持体７を連続的に回転させるのに適して
いる。さらに、図面には示されていないが、寝台２０、
従って患者８と測定ユニット１、２を有する保持体７と
を送り速度ｖで回転軸線６の方向に相対的に移動させる
ことを可能にする別の駆動装置が設けられている。
【００１９】こうして、測定ユニット１、２を有する保
持体７が連続的に回転し、同時に送り速度ｖで回転軸線
６の方向に寝台２０および保持体７の相対的な移動が行
われることによって、患者８の三次元範囲をらせん撮像
の形態で走査することができる。
【００２０】心臓または心臓作用のリズムで動かされる
心臓付近の患者８の身体範囲を検査するために、図１に
よるＣＴ装置はさらに公知の心電図計２７を有し、この
心電図計は電極（そのうちの１つが参照符号２８を付さ
れて図１に示されている）を介して患者８と接続可能で
あり、ＣＴ装置による検査と平行して患者８のＥＫＧ
（心電図）信号を検出するのに使われる。ＥＫＧ信号に
相応する好ましくはディジタルのデータはコンピュータ
３１に与えられている。
【００２１】心電図計２７の電極は、可能なかぎりそれ
らが患者８の検査を阻害しないように患者８の身体に取
付けられている。
【００２２】コンピュータ３１には、ＣＴ装置の操作を
可能にするキーボード２９およびマウス３０が接続され
ている。
【００２３】患者８の静止している身体部分を撮像する
のであれば、投影の撮像に対して取るに足るほどの問題
は生じない。それに対して、周期的に運動する対象物の
投影の撮像は臨界的である。このような対象物の一例は
図１に概要を示されている人間の心臓９である。
【００２４】周知のように人間の心臓９はほぼ周期的運
動を行う。この周期的運動は休止相または弛緩相と運動
相または拍動相との交互の列から成っている。弛緩相は
通常５００〜８００ｍｓの継続時間を有し、拍動相は２
００〜２５０ｍｓの継続時間を有する。
【００２５】保持体７の回転数ｎは通常４５〜１２０ｒ
ｐｍである。回転数ｎと心臓９の弛緩相の継続時間との
比較により、保持体７が心臓９の弛緩相において、１３
５°（４５ｒｐｍの場合５００ｍｓ）と５７６°（１２
０ｒｐｍの場合８００ｍｓ）との間の回転角γだけ回転
することが容易に確かめられる。
【００２６】回転数ｎが十分に高く選ばれるならば、保
持体７は心臓サイクルのそれぞれ撮像すべき相の期間中
（たとえば休止相の期間中）に必要な再構成間隔よりも
大きい角度だけ回転する。従って、心臓サイクルのそれ
ぞれ撮像すべき相の期間中に心臓９の撮像される範囲の
断層像を再構成するのに必要な投影を撮像することが可
能である。
【００２７】再構成間隔全体に属する投影を単一の心臓
サイクル中に撮像することが可能でないほど心拍数が高
いときには、これは多くの相次ぐ心臓サイクルのそれぞ
れ撮像すべき相の期間中に行われる。再構成間隔はその
場合に相い異なる心臓サイクルに属する多数のデータ間
隔から成っている。
【００２８】既述のように、人間の心臓９の心電図１０
が、それから人間の心臓９の休止相を決定し得るよう
に、一緒に撮像される。
【００２９】本発明による方法の場合、ＥＫＧ信号は、
Ｘ線放射源１（たとえばＸ線管）から出発するＸ線放射
強度を台形状の経過の後に、その放射強度が心臓サイク
ルのそれぞれ撮像すべき相（たとえば心臓９の休止相）
の期間中にのみ目標値Ｉ0に到達し、さもなければ顕著
に、たとえばＩ0／５に、下げられているように変調す
るために利用される。これは発生器装置２２に接続され
ているコンピュータ３１によりＸ線放射源１の管電流の
相応の変調によって行われる。
【００３０】このようにして患者８の放射負荷が減ぜら
れる。なぜならば、全強度のＸ線放射を与えられる時間
間隔が、像再構成のために使用可能な投影が撮像される
時間間隔（すなわち再構成間隔またはデータ間隔）に制
限されているからである。
【００３１】このことは、患者の参照符号ＥＫＧを付さ
れているＥＫＧ信号のレベルＬとＸ線放射源１から出発
するＸ線放射強度Ｉとが上下に並べてそれぞれ時間ｔを
横軸にとって示されている図３から明らかである。ＥＫ
Ｇ信号は患者の心臓の周期的運動を示し、その際に心臓
サイクルの開始はそれぞれ尖り波ＲＲにより、またその
つどの心臓サイクルの継続時間はＲ−Ｒ間隔（すなわち
そのつどの心臓サイクルを開始する尖り波Ｒと後続の心
臓サイクルを開始する尖り波Ｒとの間の間隔）により決
定されている。図示されている例の場合に撮像すべき心
臓の休止相はそれぞれハッチングで示されている。
【００３２】目標値Ｉ0と下げられた値Ｉ0／５との間を
切換わるＸ線放射強度Ｉの経過から明らかなように、Ｘ
線放射源１は、撮像すべき心臓サイクルの期間中（すな
わち休止相の期間中）のみ目標値Ｉ0が有効であるよう
に変調される。
【００３３】これは、Ｘ線放射強度Ｉがいわば予測的に
それぞれ生起後に遅れ時間ＤIだけ継続時間Ｔaの間は目
標値Ｉ0に高められることによって行われる。
【００３４】全回転または部分回転走査に対する投影が
撮像される継続時間Ｔaは全再構成間隔ＲＩであってよ
く、またはデータ間隔ＤＩのみであってよい。
【００３５】遅れ時間ＤIおよび継続時間Ｔaは、コンピ
ュータ３１によって、Ｒ−Ｒ間隔Ｔ RRの継続時間の平均
値が予め選定可能な数の先行のＲ−Ｒ間隔から求めら
れ、それから遅れ時間ＤIおよび継続時間Ｔaがこの平均
値の予め選定可能なパーセントまたは一部分として決定
されることにより求められる。代替的に遅れ時間ＤIお
よび継続時間Ｔaは継続時間として、たとえばミリ秒
で、予め選定されてもよい。
【００３６】送り速度ｖはコンピュータ３１によって、
予め選定可能な数の先行のＲ−Ｒ間隔からのＲ−Ｒ間隔
ＴRRの継続時間の平均値を考慮に入れて、再構成時間間
隔ＲＩまたはデータ間隔ＤＩの期間中に生起するシステ
ム軸線６の方向の寝台２０の移動（すなわち測定ユニッ
ト１、２と患者８とのシステム軸線６の方向への互いに
相対的な移動）が検出器幅Ｄ（図２参照）を越えないよ
うに設定される。相次ぐ再構成時間間隔ＲＩまたはデー
タ間隔ＤＩによりカバーされる患者８の範囲がこうして
システム軸線６の方向に重なり、または限界的な場合に
は間隙なしにぶつかり合う。こうしてシステム軸線の方
向に走査される患者８のすべてのボリュウムは間隙なし
に断層像によりカバー可能になる。
【００３７】図３に示されているように、心臓サイクル
の特定の相（たとえば拡張期、すなわち休止相）におい
て３Ｄ像を再構成するために、この相の投影のみが再構
成のために利用される。投影の選択は、最後の尖り波Ｒ
に対して既知のＲ−Ｒ間隔長さＴRRの固定的な一部分と
してたとえばレトロスペクティブに求められる特定の時
間間隔ＤＲをもって行われる。
【００３８】図３は例としてＸ線放射強度Ｉに対する台
形状の変調曲線を示す。他の変調曲線（たとえば長方形
または正弦波状）も可能である。その目標値Ｉ0へのＸ
線放射強度ＩのＥＫＧに基づく変調は走査中に予測的に
現在のＲ−Ｒ間隔長さＴRRの推定のもとに最後の尖り波
Ｒに対する特定の時間間隔をもって行われなければなら
ない。相応の遅れ時間ＤIは所望の心臓相に相応に適応
しなければならない。尖り波Ｒの後に現在有効なＲ−Ｒ
間隔長さＴRRはたとえば先行の心臓サイクルから近似的
に決定される。図３の例では１ｓｅｃのＲ−Ｒ間隔長さ
ＴRRと、Ｘ線放射強度Ｉが各々の心臓サイクルにおいて
目標値Ｉ0を有する継続時間Ｔa＝３５０ｍｓｅｃとに対
して、約５０％の線量節減が生ずる。
【００３９】Ｘ線放射強度Ｉの変調は実時間で投影の撮
像中に必ず行われる。時間的な遅れＤIの後にＸ線放射
強度Ｉが目標値Ｉ0に高められるが、この時間的な遅れ
ＤIは通常そのつどの心臓サイクル（たとえば拡張期に
対してＤI＝０．５ＴRR）の予測的に推定されるＲ−Ｒ
間隔長さＴRRから決定される。図４に示されているよう
に心臓不整脈を有する患者では予測的に推定されるＲ−
Ｒ間隔長さＴRRと実際のＲ−Ｒ間隔長さＴRRとは著しく
異なっている。それにもかかわらずＥＫＧ制御される線
量変調によりこうして惹起される像質の低下が回避され
る。
【００４０】図４に示されているように、Ｘ線放射強度
Ｉがその目標値Ｉ0を有する時間間隔Ｔaは必要とされる
再構成間隔ＲＩまたはデータ間隔ＤＩの時間的な広がり
よりも大きい。相不安定性は、その場合再構成間隔ＲＩ
またはデータ間隔ＤＩの時間的な位置のレトロスペクテ
ィブな適応により、実際のＲ−Ｒ間隔長さＴRRから求め
られた遅れＤRを使用して回避される。レトロスペクテ
ィブに配置された再構成間隔ＲＩまたはデータ間隔ＤＩ
は、図４に示されているように、目標値Ｉ0の下側に位
置するＸ線放射強度により撮像された投影をも使用し得
る。
【００４１】その場合に生ずる像のなかの不均一なノイ
ズ印象は心臓サイクルの不安定な相において再構成によ
り惹起されるアーティファクトと比較考量されねばなら
ない。像鮮鋭度が少しの損失している際、不均一な像ノ
イズはたとえば式（１ａ）〜１（ｃ）によるＩ＜Ｉ0に
おける投影ｐ（ｋ）の適応フィルタリングにより回避さ
れ得る。 ｐaf（ｋ）＝Ａｐf（ｋ）＋（１−Ａ）ｐ（ｋ） （１ａ） ここで ｐf（ｋ）＝ｐ（ｋ）・ｔｐ（ｋ） （１ｂ） また Ａ＝１−Ｆ（Ｉ／Ｉ０ ） （１ｃ）
【００４２】米国特許第 4 707 786号明細書に記載され
ているように、適応フィルタされた投影ｐaf（ｋ）はた
とえばフィルタされた投影ｐf（ｋ）による原投影ｐ
（ｋ）の“ミキシング”により計算される。ｐf（ｋ）
はその際に位置領域のなかの低域通過ｔｐ（ｋ）のイン
パルス応答によるｐ（ｋ）のフィルタリングの結果とし
て生ずる。“ミキシング比”Ａは関数Ｆ（．）を介して
管電流Ｉと目標値Ｉ0との比に関係する。Ｉ＝Ｉ0に対し
てはたとえばＦ（Ｉ／Ｉ0）＝１およびＡ＝０が成り立
つ。しかし他の形式の適応フィルタリングも可能であ
る。
【００４３】予測的にトリガされた投影取得を有するら
せん撮像に対しても、Ｘ線放射強度がその目標値Ｉ0を
有する継続時間を、トリガパルスの後に、必要とされる
再構成間隔ＲＩまたはデータ間隔ＤＩの時間的広がりよ
りも大きく選ぶ技術が応用される。ここでも図４と類似
してレトロスペクティブに心臓サイクルにおける再構成
間隔ＲＩまたはデータ間隔ＤＩの時間的な位置が適応さ
れる。しかし取得窓の外側では投影はもはや使用されな
い。
【００４４】ＥＫＧ信号の代わりに、心臓サイクルのそ
れぞれ存在している相に関する情報（たとえば心臓壁運
動または聴診的な心拍解析）を与える他の生理的なパラ
メータまたは信号も使用され得る。
【００４５】以上では本発明は心臓の検査の例について
説明された。しかし他の周期的に運動する身体範囲も本
発明による方法により検査され得る。
【００４６】本発明の以上の説明と関連して第３世代の
ＣＴ装置（すなわちＸ線放射源および検出器ユニットが
像発生中に共通にシステム軸線の周りを移動されるＣＴ
装置）が使用される。しかし本発明は第４世代のＣＴ装
置（すなわちＸ線放射源のみがシステム軸線の周りを移
動され、また固定の検出器リングと共同作用するＣＴ装
置）と関連しても、その検出器リングが多くの検出器行
を有するかぎり、使用され得る。
【００４７】本発明はコンピュータトモグラフィのほか
に、透過放射により動作する他の撮像方法においても使
用され得る。
【００４８】以上では本発明は医学応用の例について説
明された。しかし本発明は医学以外でも応用され得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による方法を実行するのに使われるＣＴ
装置の概要図。
【図２】図１によるＣＴ装置の検出器ユニットの概要
図。
【図３】本発明による方法の作用について説明するため
の図。
【図４】本発明による方法の作用について説明するため
の図。
【符号の説明】
１ Ｘ線放射源 ２ 検出器ユニット ３、４ 検出器行 ５ 検出器行 ６ 回転軸線 ７ リング状の保持体 ８ 患者 ９ 心臓 １８ Ｘ線放射束 １９ モニター ２０ 寝台 ２１ 測定開口 ２２ 発生器装置 ２３ 測定フィールド ２４ 焦点 ２５ 焦点軌道 ２６ 駆動装置 ２７ 心電図計 ２８ 電極 ２９ キーボード ３０ マウス ３１ コンピュータ Ｄ 検出器幅 ＥＤ 個別検出器 α 投影角度 β ファン角度 γ 回転角度 ｖ 送り速度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 トーマス フロール ドイツ連邦共和国 91486 ユールフェル ト ボニファティウスシュトラーセ ６ (72)発明者 ベルント オーネゾルゲ ドイツ連邦共和国 91054 エルランゲン ユングシュトラーセ 12

Claims (15)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 検査対象物を透過する放射を発生する放
    射源と、放射源から出発する放射に対する検出器システ
    ムとを備えた診断装置を用いて検査対象物の周期的運動
    を行う身体範囲を検査するために、コンピュータを用い
    て、検出された放射に相応する検出器システムの出力デ
    ータから少なくとも周期的運動を行う身体範囲像を求め
    る方法において、放射源から出発する放射の放射強度
    が、運動と少なくともほぼ同期して、目標値とこの目標
    値に比べて下げられた値との間で、目標値が診断装置に
    より撮像すべき周期的運動の相の期間中に存在するよう
    に、変調され、像を求めるために少なくともほぼ、放射
    の目標値の存在中に検出器システムから発せられたデー
    タのみが利用されることを特徴とする周期的運動を行う
    身体範囲の検査方法。
  2. 【請求項２】 変調が周期的運動に相応する信号に関係
    して行われることを特徴とする請求項１記載の方法。
  3. 【請求項３】 下げられた値から目標値への放射強度の
    変調がそれぞれ第１の遅れ時間だけ信号の周期の開始後
    に、目標値から下げられた値への放射強度の変調がそれ
    ぞれ第２の遅れ時間だけ信号の周期の開始後に行われ、
    第１の遅れ時間が第２の遅れ時間よりも短いことを特徴
    とする請求項２記載の方法。
  4. 【請求項４】 信号の周期の平均的な継続時間が求めら
    れ、下げられた値から目標値への放射強度の変調がそれ
    ぞれ信号の周期の第１の部分だけ信号の周期の開始後
    に、目標値から下げられた値への放射強度の変調がそれ
    ぞれ信号の周期の第２の部分だけ信号の周期の開始後に
    行われ、第１の部分が第２の部分よりも小さいことを特
    徴とする請求項２記載の方法。
  5. 【請求項５】 放射強度が周期の期間中にその目標値を
    有する継続時間が、像を求めるために必要な測定データ
    を取得するために必要なデータ間隔の継続時間よりも大
    きいことを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の方
    法。
  6. 【請求項６】 測定データが取得間隔の期間中に取入れ
    られ、その取得間隔の継続期間が像を求めるのに必要な
    測定データを取得するのに必要なデータ間隔の継続時間
    よりも大きいことを特徴とする請求項１ないし５の１つ
    に記載の方法。
  7. 【請求項７】 信号の時間的経過および測定データが記
    憶され、像を求めるのに利用される測定データが、信号
    を考慮に入れて、それらが撮像すべき相の期間中に取得
    されたように選ばれることを特徴とする請求項２乃至６
    の１つに記載の方法。
  8. 【請求項８】 取得される測定データが像を求めるため
    に利用される場合に備えて、測定データがノイズ低減の
    ための適応フィルタリングを受け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。
  9. 【請求項９】 検査を実行するために、放射源としてシ
    ステム軸線を中心にして検査対象物の周りを移動可能な
    Ｘ線放射源と、放射源から出発するＸ線放射に対する検
    出器システムとを有するＣＴ装置が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。
  10. 【請求項１０】 検出器システムが、システム軸線の方
    向に検出器幅だけ互いに隔てられている少なくとも１つ
    の最初の検出器行および最後の検出器行を有することを
    特徴とする請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 Ｘ線放射源が連続的にシステム軸線を
    中心にして回転し、Ｘ線放射源の回転中に検査対象物と
    Ｘ線放射源および検出器システムとがシステム軸線の方
    向へ相対的に位置変更されることを特徴とする請求項９
    又は１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 検査対象物とＸ線放射源および検出器
    システムとが、システム軸線の方向へ、データ間隔の期
    間中に生ずる位置変更が検出器幅を超過しないような送
    り速度で、相対的に位置変更されることを特徴とする請
    求項１０又は１１記載の方法。
  13. 【請求項１３】 周期的運動を行う身体範囲が検査対象
    物の肺臓を含んでいることを特徴とする請求項１乃至１
    ２の１つに記載の方法。
  14. 【請求項１４】 周期的運動を行う身体範囲が検査対象
    物の心臓を含んでいることを特徴とする請求項１乃至１
    ３の１つに記載の方法。
  15. 【請求項１５】 周期的運動に相応する信号が検査対象
    物のＥＫＧ（心電図）信号であることを特徴とする請求
    項１４記載の方法。
JP2000357575A 1999-11-28 2000-11-24 周期的運動を行う身体範囲の検査方法 Withdrawn JP2001190547A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE1999157083 DE19957083B4 (de) 1999-11-28 1999-11-28 Verfahren zur Untersuchung eines eine periodische Bewegung ausführenden Körperbereichs
DE19957083.3 1999-11-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2001190547A true JP2001190547A (ja) 2001-07-17

Family

ID=7930515

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2000357575A Withdrawn JP2001190547A (ja) 1999-11-28 2000-11-24 周期的運動を行う身体範囲の検査方法

Country Status (3)

Country Link
US (1) US6560309B1 (ja)
JP (1) JP2001190547A (ja)
DE (1) DE19957083B4 (ja)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003250795A (ja) * 2002-02-13 2003-09-09 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 電圧変調によるｃｔイメージング方法及び装置
JP2006288537A (ja) * 2005-04-07 2006-10-26 Toshiba Corp 医用画像診断装置及び医用画像診断装置の制御方法
JP2007117719A (ja) * 2005-09-07 2007-05-17 Toshiba Corp Ｘ線コンピュータ断層撮影装置
JP2007135668A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ｘ線ｃｔ装置
JP2007289699A (ja) * 2006-04-20 2007-11-08 Gham Hur Ｃｔ値の標準偏差を使って冠状動脈のｃｔ血管撮影における照射線量を最適化する方法及び装置
US7426255B2 (en) * 2003-02-14 2008-09-16 Hitachi Medical Corporation X-ray CT device
JP2011000158A (ja) * 2009-06-16 2011-01-06 Toshiba Corp Ｘ線ｃｔ装置
JP2012035126A (ja) * 2005-09-07 2012-02-23 Toshiba Corp Ｘ線コンピュータ断層撮影装置
JPWO2013047439A1 (ja) * 2011-09-27 2015-03-26 株式会社日立メディコ Ｘ線ｃｔ装置及び画像補正方法

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6256368B1 (en) 1999-10-15 2001-07-03 General Electric Company Methods and apparatus for scout-based cardiac calcification scoring
US7082182B2 (en) * 2000-10-06 2006-07-25 The University Of North Carolina At Chapel Hill Computed tomography system for imaging of human and small animal
US7058440B2 (en) * 2001-06-28 2006-06-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Dynamic computed tomography imaging using positional state modeling
US7142703B2 (en) * 2001-07-17 2006-11-28 Cedara Software (Usa) Limited Methods and software for self-gating a set of images
US7209779B2 (en) * 2001-07-17 2007-04-24 Accuimage Diagnostics Corp. Methods and software for retrospectively gating a set of images
US9113846B2 (en) 2001-07-26 2015-08-25 Given Imaging Ltd. In-vivo imaging device providing data compression
US6507639B1 (en) 2001-08-30 2003-01-14 Siemens Aktiengesellschaft Method and apparatus for modulating the radiation dose from x-ray tube
EP1428178A4 (en) * 2001-09-05 2009-01-14 Given Imaging Ltd SYSTEM AND METHOD FOR THE THREE-DIMENSIONAL DISPLAY OF BODIES
DE10160205A1 (de) * 2001-12-07 2003-06-18 Philips Intellectual Property Verfahren zur Rekonstruktion eines 3D-Bilddatensatzes eines Untersuchungsbereiches
DE10308641A1 (de) 2003-02-27 2004-09-16 Siemens Ag Verfahren zur Aufbereitung vorhandener zeit-/phasenabhängiger Primärdatensätze eines Computertomographen von einem sich bewegenden Objekt zu einer dreidimensionalen Bildserie
DE10310127A1 (de) * 2003-03-07 2004-09-16 Seleon Gmbh Gating-Verfahren, Gating-Gerät sowie Therapieeinrichtung
JP4206044B2 (ja) * 2004-01-20 2009-01-07 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー カルシウム・スコア測定方法および装置
JP2005342088A (ja) * 2004-06-01 2005-12-15 Fuji Photo Film Co Ltd 放射線画像撮影装置およびそのプログラム
WO2006067671A2 (en) 2004-12-22 2006-06-29 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Method and apparatus for cardiac computed tomography
US8155262B2 (en) * 2005-04-25 2012-04-10 The University Of North Carolina At Chapel Hill Methods, systems, and computer program products for multiplexing computed tomography
US7515678B2 (en) * 2005-11-23 2009-04-07 General Electric Company Method and system for performing CT image reconstruction with motion artifact correction
US7532702B2 (en) * 2005-11-23 2009-05-12 General Electric Company Method and system for performing CT image reconstruction with motion artifact correction
JP4639143B2 (ja) * 2005-11-30 2011-02-23 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Ｘ線ｃｔ装置およびその制御方法
JP2007175258A (ja) * 2005-12-28 2007-07-12 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 放射線断層撮影装置及び放射線断層撮影方法
US8189893B2 (en) * 2006-05-19 2012-05-29 The University Of North Carolina At Chapel Hill Methods, systems, and computer program products for binary multiplexing x-ray radiography
DE102006060482A1 (de) * 2006-12-19 2008-06-26 Siemens Ag Verfahren zur Abbildung eines Organs, Steuereinrichtung für ein Computertomographiesystem und Computertomographiesystem
JP5248031B2 (ja) * 2007-04-23 2013-07-31 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー Ｘ線ｃｔ装置
JP5562533B2 (ja) * 2007-08-29 2014-07-30 株式会社東芝 Ｘ線コンピュータ断層撮影装置および断層撮影方法
DE102007050889B4 (de) 2007-10-24 2010-09-09 Siemens Ag Verfahren und Tomographiegerät zur Erzeugung tomographischer Bilder zu unterschiedlichen Bewegungsphasen eines sich periodisch bewegenden Organs eines Patienten
US8600003B2 (en) * 2009-01-16 2013-12-03 The University Of North Carolina At Chapel Hill Compact microbeam radiation therapy systems and methods for cancer treatment and research
JP2011067333A (ja) * 2009-09-25 2011-04-07 Fujifilm Corp 放射線画像撮影装置及び撮影制御装置
US8358739B2 (en) 2010-09-03 2013-01-22 The University Of North Carolina At Chapel Hill Systems and methods for temporal multiplexing X-ray imaging
US20130259194A1 (en) * 2012-03-30 2013-10-03 Kwok L. Yip Hybrid slot-scanning grating-based differential phase contrast imaging system for medical radiographic imaging
US9494534B2 (en) 2012-12-21 2016-11-15 Carestream Health, Inc. Material differentiation with phase contrast imaging
US10096098B2 (en) 2013-12-30 2018-10-09 Carestream Health, Inc. Phase retrieval from differential phase contrast imaging
US9724063B2 (en) 2012-12-21 2017-08-08 Carestream Health, Inc. Surrogate phantom for differential phase contrast imaging
US9357975B2 (en) 2013-12-30 2016-06-07 Carestream Health, Inc. Large FOV phase contrast imaging based on detuned configuration including acquisition and reconstruction techniques
US10578563B2 (en) 2012-12-21 2020-03-03 Carestream Health, Inc. Phase contrast imaging computed tomography scanner
US9907524B2 (en) 2012-12-21 2018-03-06 Carestream Health, Inc. Material decomposition technique using x-ray phase contrast imaging system
CN105451631B (zh) 2013-08-29 2018-05-18 基文影像公司 用于操纵线圈功率优化的***和方法
CN103565460B (zh) * 2013-09-26 2016-06-29 沈阳东软医疗***有限公司 一种降低扫描剂量的扫描方法和装置
CN104644203B (zh) * 2014-09-02 2018-01-23 沈阳东软医疗***有限公司 一种剂量调制扫描方法和装置

Family Cites Families (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2529949B2 (ja) * 1986-08-12 1996-09-04 株式会社東芝 同期画像再構成装置
US5379333A (en) * 1993-11-19 1995-01-03 General Electric Company Variable dose application by modulation of x-ray tube current during CT scanning
US5400378A (en) * 1993-11-19 1995-03-21 General Electric Company Dynamic dose control in multi-slice CT scan
US5822393A (en) 1997-04-01 1998-10-13 Siemens Aktiengesellschaft Method for adaptively modulating the power level of an x-ray tube of a computer tomography (CT) system
DE19853964C1 (de) * 1998-11-23 2000-05-18 Siemens Ag Verfahren zur Aufnahme von Röntgenbildern eines sich im wesentlichen rythmisch bewegenden Gefäßes oder Organs sowie Röntgenanlage zur Durchführung des Verfahrens
DE19854438B4 (de) * 1998-11-25 2011-04-14 Siemens Ag Verfahren zur Bildrekonstruktion für einen Computertomographen
US6275560B1 (en) * 1998-12-22 2001-08-14 General Electric Company Cardiac gated computed tomography system
JP2000189413A (ja) * 1998-12-25 2000-07-11 Fuji Photo Film Co Ltd 放射線断層撮影方法及び装置
US6295331B1 (en) * 1999-07-12 2001-09-25 General Electric Company Methods and apparatus for noise compensation in imaging systems

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003250795A (ja) * 2002-02-13 2003-09-09 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 電圧変調によるｃｔイメージング方法及び装置
JP4512319B2 (ja) * 2002-02-13 2010-07-28 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー 電圧変調によるｃｔイメージング方法及び装置
US7426255B2 (en) * 2003-02-14 2008-09-16 Hitachi Medical Corporation X-ray CT device
JP2006288537A (ja) * 2005-04-07 2006-10-26 Toshiba Corp 医用画像診断装置及び医用画像診断装置の制御方法
JP2007117719A (ja) * 2005-09-07 2007-05-17 Toshiba Corp Ｘ線コンピュータ断層撮影装置
JP2012035126A (ja) * 2005-09-07 2012-02-23 Toshiba Corp Ｘ線コンピュータ断層撮影装置
JP2012061325A (ja) * 2005-09-07 2012-03-29 Toshiba Corp Ｘ線コンピュータ断層撮影装置
JP2007135668A (ja) * 2005-11-15 2007-06-07 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ｘ線ｃｔ装置
JP2007289699A (ja) * 2006-04-20 2007-11-08 Gham Hur Ｃｔ値の標準偏差を使って冠状動脈のｃｔ血管撮影における照射線量を最適化する方法及び装置
JP4512609B2 (ja) * 2006-04-20 2010-07-28 鑑 許 Ｃｔ値の標準偏差を使って冠状動脈のｃｔ血管撮影における照射線量を最適化する装置
JP2011000158A (ja) * 2009-06-16 2011-01-06 Toshiba Corp Ｘ線ｃｔ装置
JPWO2013047439A1 (ja) * 2011-09-27 2015-03-26 株式会社日立メディコ Ｘ線ｃｔ装置及び画像補正方法

Also Published As

Publication number Publication date
DE19957083B4 (de) 2004-11-18
DE19957083A1 (de) 2001-06-21
US6560309B1 (en) 2003-05-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2001190547A (ja) 周期的運動を行う身体範囲の検査方法
JP4487095B2 (ja) 撮像システムの回顧的心臓ゲーティングを用いた冠状動脈の石灰化の検出
JP4630440B2 (ja) スカウト画像をベースとした心臓石灰化計数のための方法及び装置
JP2001198121A (ja) 周期的運動を行う身体範囲の検査方法
US6370217B1 (en) Volumetric computed tomography system for cardiac imaging
EP1088517B1 (en) Method and apparatus for motion-free cardiac CT imaging
JP3124254B2 (ja) 放射線断層撮影装置
JP4567130B2 (ja) Ｃｔ像発生方法
US6721386B2 (en) Method and apparatus of cardiac CT imaging using ECG and mechanical motion signals
US7187745B2 (en) Method and apparatus for producing a computed tomography image of a periodically moving organ
US7313213B1 (en) Step-and-shoot cardiac CT imaging
JP2012035126A (ja) Ｘ線コンピュータ断層撮影装置
JP2007117719A (ja) Ｘ線コンピュータ断層撮影装置
JP2009028065A (ja) Ｘ線ｃｔ装置
US11766231B2 (en) System and method of image improvement for multiple pulsed X-ray source-in-motion tomosynthesis apparatus using electrocardiogram synchronization
US8130898B2 (en) Prospective cardiac gating in computed tomography
JP2004065982A (ja) 周期的に運動する検査対象物の画像を撮影する画像式医用検査装置および周期的に運動する検査対象物の３次元測定データの取得方法
US7558363B2 (en) Step-and-shoot cardiac CT imaging
JP2002191594A (ja) Ｘ線コンピュータ断層撮影装置
JP2005040602A (ja) 被検体の周期的な運動を行なう部位の検査方法およびこの方法を実施するためのｃｔ装置
JP2006528892A (ja) 部分的に周期的に運動する検査対象のスパイラル再構成によるコンピュータ断層撮影画像の作成方法およびこの方法を実施するためのｃｔ装置
JP2001161680A (ja) 同期心臓走査の間にｘ線照射量を制御するための方法及び装置
JP4266422B2 (ja) 放射線断層撮影方法および装置
JP4464161B2 (ja) 放射線画像撮影制御装置及びその制御方法及びプログラム
US7023958B2 (en) Radiation image-acquiring apparatus, and radiation image-acquiring method

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080205