JP4490014B2 - 画像獲得と心周期を同期させてデュアルエネルギー撮影を行うシステムと方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の背景】
本発明の好適な実施形態は、一般的に、医療用Ｘ線撮影システムの改良に関する。特に、本発明は、画像の獲得と心拍の位相を同期させてデュアルエネルギー撮影を行うシステムと方法に関する。
【０００２】
臨床撮影／診断でＸ線システムを使用することは広く受け入れられている。数種のＸ線撮影方法を用いることによって、解剖学的に異なる部位を撮影する、即ち、異なる診断ツールを提供することができる。そのようなＸ線撮影の方法の１つがデュアルエネルギー（ＤＥ）撮影である。
【０００３】
デュアルエネルギー（ＤＥ）とは、異なったＸ線エネルギーで２種類のＸ線画像を得る臨床的アプリケーションである。そして、その２つのＸ線画像が合成され、組織を除く画像、例えば、軟組織と骨の画像が得られる。ＤＥの臨床的アプリケーションの１つが、Ｘ線による肺ガンの診断である。実際、軟組織画像は、骨が原因で起こる構造的ノイズを除去すれば感度が上がり、骨の画像は、小結節が石灰化していて良性であるかどうかを明らかにすれば特性があがる。
【０００４】
フラットパネルＸ線検出器の技術を用いて、この２つのＸ線画像は、通常、異なるエネルギーで２度別個にＸ線照射を行って連続的に得られる。２つのＸ線画像間で起こる患者の動きアーチファクトを最小限に抑えるため、通常、２つのＸ線画像間の時間差は最小限にされる（通常は約２００ミリ秒）。横隔膜の動きを最小限にするため、患者は、通常、息を止めるように求められる。しかしながら、心収縮等の患者の無意識の動きは避けられない。２つのＸ線画像間で心臓が著しく動くと、その除かれた画像での組織の消去が不完全なために画質が低下することがある。画質が悪いと、心臓周辺の肺部分にあるガン小結節を見落とすことになるかもしれない。
【０００５】
このようにして、長い間、質の良い診断用Ｘ線画像を提供するシステムが求められてきた。特に、ＤＥを用いた高性能のＸ線撮影システムが長い間求められてきた。さらに、画質やそれに基づく診断を改善するために、撮影したＸ線画像上に表れる患者の無意識動作の影響を最小限に抑える高性能なＤＥシステムが長い間求められてきた。
【０００６】
【発明の簡潔な概要】
本発明は、デュアルエネルギーＸ線撮影システムで患者のＸ線画像の画質を向上させるシステムと方法を提供する。Ｘ線エミッタから高エネルギーＸ線と低エネルギーＸ線が照射されるが、これらをオフセットと合成することができる。高および低エネルギーＸ線は両方とも、患者の心臓の事象を見出す心周期モニタによってトリガされる。Ｘ線検出器は、Ｘ線照射とオフセットを受けてＸ線画像を形成する。心周期モニタは、患者のＸ線撮影と患者の心周期を同期させることによって、患者の無意識動作の影響を最小限に抑え、その結果得られるＸ線画像を改善するために用いられる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の好適な一実施形態に基づいた画像獲得／同期化システム１００を表したものである。同期化システム１００には、患者１１０とＸ線エミッタ１２０とＸ線検出器１３０と心周期モニタ１４０が含まれる。心周期モニタ１４０は、患者１１０の心周期を監視し、Ｘ線エミッタ１２０とＸ線検出器１３０を制御する。
【０００８】
動作中、患者１１０はＸ線撮影システムのＸ線エミッタ１２０とＸ線検出器１３０の間に配置される。その後、心周期モニタ１４０が患者の心周期を監視する。心周期モニタ１４０の信号を用いてＸ線エミッタ１２０とＸ線検出器１３０を制御し、Ｘ線獲得を患者１１０の心周期と同期させる。
【０００９】
本発明の好適な本実施形態では、患者１１０の胸部の２つの画像の獲得と患者の心周期を同期させるシステムと方法を提供する。画像を同期させることによって、同期化システム１００は、患者の心臓の動きによってＸ線画像上にアーチファクトが表れる可能性を低減させる。２つの画像の獲得は心周期の拡張期に行うのが好ましい。拡張期とは、心臓の周期中、心臓が収縮ではなく拡張している期間であって心臓の動きが最少になるときである。
【００１０】
心周期モニタ１４０は、種々ある心周期監視デバイスのうちのどれでもよい。心周期モニタ１４０は指パルス／プレチスモグラフかウォールスタンド統合型プレチスモグラフが好ましい。指パルス／プレチスモグラフは、患者１１０の指に装着されて患者１１０の血圧を測定するデバイスである。患者の血圧は心周期内に変化する。従って、プレチスモグラフを用いて患者の血圧の変化を測定することによって、患者１１０の心周期を割り出せる。ウォールスタンド統合型プレチスモグラフには、Ｘ線ウォールスタンドに直接組み込まれたパルスプレチスモグラフが含まれる。患者の位置を定めてから、患者にパルスプレチスモグラフを持たせることが好ましい。また、ウォールスタンド統合型プレチスモグラフを用いると、Ｘ線撮影時に求められるように、患者は両腕を身体から離すこともできる。従って、ウォールスタンド統合型プレチスモグラフを用いると、プレチスモグラフを患者に装着しなければならないという技師の負担が軽減する。通常、心収縮とプレチスモグラフの信号受信の間には遅延が生じる。遅延は通常、約１５０ミリ秒である。
【００１１】
図２〜図５は、図１に示した画像獲得／同期化システム１００の４種の異なった実施形態を表したものである。図２〜５は、心周期や、心周期の解釈に関する連続事象のタイミングについて一定の基準を定めるものではない。図２〜図５の各実施形態では、検出器周期と心周期での２つのＸ線画像の獲得を同期させる。図２〜図５の実施形態では以下のどちらかを選択する。即ち、（１）固定フレームタイムか変動フレームタイム、（２）監視される心拍数に基づいて即時に計画的な画像獲得を行うか、次の読み出し時に画像獲得を行うか、（３）高いkVpと低いkVpの照射の両方を同一の心周期で行うか、連続する心周期で行うか。
【００１２】
第１に、固定フレームタイムか変動フレームタイムかの選択についてだが、フレームタイムとは、検出器の連続する２回の読み出し処理間の時間である。フレームタイムは撮影システムのパラメータであり、照射時間はＸ線量によって変化することがある。例えば、高kVpのＸ線の場合は照射時間が短い。残念なことに、市販のＸ線システムは変動フレームタイムのオプションがないものが多い。従って、フレームタイムが固定のシステムパラメータである場合もある。フレームタイムを固定すると、医療用撮影システムの実行が単純化される。何故ならば、医療用撮影システムでは、高kVp画像と低kVp画像と共に使われる必要なオフセット画像は１つだけだからである。しかしながら、高kVp画像と低kVp画像の実際の照射時間に対応する可変フレームタイムを用いると、後述するように、より正確な画像を獲得することができる。
【００１３】
第２に、監視された心拍数に基づいて即時に計画的な画像獲得を行うか、次の読み出し時に画像獲得を行うかについてだが、Ｘ線検出器１３０からのＸ線画像獲得は、Ｘ線検出器１３０からの「読み出し」を実行することによって完了する。一旦読み出しが始まると、その読み出しは中断されない。従って、選択肢は２つある。１つは、心拍トリガが心周期モニタ１４０から受信されると、同期化システム１００が現在の読み出し処理（フレーム周期）を完了して、Ｘ線を照射し、Ｘ線検出器１３０から読み出しを行うものである。もう１つは、心周期モニタ１４０が心周期を監視して次の心拍トリガがいつ起こるかを予測し、（フレーム周期が終わるのを待たずに）トリガの直後に照射できるようにＸ線照射のタイミングと、その後に続く検出器１３０の読み出しのタイミングを決めるものである。
【００１４】
第３に、高kVpと低kVpの照射の両方を同一の心周期内に行うか、連続する心周期で行うかについてだが、同期化システム１００が、低（もしくは高）kVpの照射と高（もしくは低）kVpの照射を同一の心周期内で連続的にトリガすることができる。もう１つの方法は、同期化システム１００が同一の心周期内に１回の照射とオフセットをトリガし、次の心周期にもう一方のkVp（高もしくは低kVp）の照射をトリガし、その後に、オフセットをトリガするものである。例えば、同期化システム１００が第１の心周期で高kVpの照射をトリガし、第２の心周期では低kVpの照射をトリガすることができる。
【００１５】
図２は、本発明の好適な一実施形態に基づいて固定フレームタイムで（心周期位相の例に基づいて）次の読み出し時に画像獲得を行い、同一の心周期内に両方の照射を行うときの同期化システム１００を示す。図２には、心周期トレース２１０と、心拍トリガ２１５と、検出器の読み出しトレース２２０と、サイクルタイム（ｔcycle）２２５と、遅延時間（ｔdelay）２３０と、フレームタイム（ｔ１）２９０と、検出器の読み出し時間（ｔＲ）２５０と、固定フレームタイムによる第１のkVpのＸ線照射２５５と、固定フレームタイムによる第２のkVpのＸ線照射２６０と、スクラブ２６５と、オフセット２７０が含まれる。
【００１６】
サイクルタイム２２５は平均的な心周期間で約９００ミリ秒である。遅延時間２３０は、心臓が実際に収縮する時点と、心周期モニタ１４０、例えばプレチスモグラフが収縮信号を受信する時点間の通常の遅延である。遅延時間は通常、約１５０ミリ秒である。照射時間２４０は、Ｘ線エミッタ１２０がＸ線を照射する時間長である。図２の実施形態では、フレームタイム２４０は固定される。低kVp照射のための照射時間は通常、高kVp照射のための照射時間よりも長いので、フレームタイム２４０は低kVp照射のための照射時間に固定される。検出器の読み出し時間２５０は、Ｘ線検出器からＸ線画像の読み取りに必要な時間であって、通常、約１３０ミリ秒である。スクラブ２６５は、Ｘ線検出器１３０の読み出しがトリガされたのにその結果が保管されなかったときに起こる。スクラブ２６５は、画像アーチファクトの原因になりかねないＸ線検出器１３０の残留電荷を最小限にする。検出器読み出しトレース２２０はＸ線検出器１３０の状態を示し、検出器読み出しトレース２２０が立ち上がったときに読み出しが行われる。
【００１７】
前述の通り、動作中に、患者１１０はＸ線画像システムのＸ線エミッタ１２０とＸ線検出器１３０の間に配置される。そして心周期モニタ１４０が患者の心周期を監視する。心周期モニタ１４０を用いてＸ線エミッタ１２０とＸ線検出器１３０を制御し、Ｘ線画像の獲得と患者１１０の心周期を同期させる。
【００１８】
即ち、まず、患者１１０の心臓が収縮すると心拍トリガが発生する。この心拍トリガは遅延時間２３０後に心周期モニタ１４０によって検出される。一旦、心拍トリガが検出されると、システム１００は、（検出器読み出しトレース２２０に示される通り）現在の検出器読み出し処理を完了した後、Ｘ線エミッタ１２０に第１のkVp／Ｘ線照射２５５、例えば高kVpのＸ線照射を行う。Ｘ線エミッタ１２０から照射されたＸ線は患者１１０を透過して、Ｘ線検出器１３０によって検出され、Ｘ線画像が形成される。固定フレームタイム２４０後に、Ｘ線検出器１３０は読み出し作業を開始して、Ｘ線画像を読み出す。この読み出しには検出器読み出し時間２５０が必要になる。一旦読み出し処理が完了すると、画像獲得の同期化システム１００は、Ｘ線エミッタ１２０に第２のkVp／Ｘ線照射２５５、例えば低kVpのＸ線照射を行わせる。１回目と同様、Ｘ線エミッタ１２０から照射されたＸ線は患者１１０を透過して、Ｘ線検出器１３０によって検出されて、Ｘ線画像が形成される。再び、固定フレームタイム２４０では、Ｘ線検出器１３０は第２の読み出し作業を開始して、Ｘ線画像を読み出す。第２の読み出し作業には検出器の読み出し時間２５０が必要になる。
【００１９】
一旦高および低kVpのＸ線照射の読み出し処理が完了すると、システム１００は多数のスクラブ２６５を実行する。スクラブ２６５は、画像アーチファクトの原因になりかねないＸ線検出器１３０の残留電荷を最小限にする。スクラブ２６５は１〜３秒間持続するのが好ましい。その代わり、スクラブ２６５は、心周期モニタ１４０が次の心拍トリガを検出するまで持続してもよい。その後、システム１００は、Ｘ線検出器１３０からオフセットフレーム２７０を読み出す。そして、以前に読み出された画像フレームからオフセットフレーム２７０が減算されるので、画像のシステムアーチファクトが最小限になる。即ち、オフセットは、Ｘ線照射なしで得られる画像である（暗電流）。オフセットがＸ線画像から差し引かれるので、例えば、検出器構造のアーチファクトが除去される。
【００２０】
前述の通り、固定の照射時間を用いる場合、Ｘ線照射間隔は、通常、低エネルギー照射である最長照射時間に基づいて決められる。オフセットフレーム（Ｘ線なしの後のパネル読み出し）の獲得時間は、２つのＸ線フレームと同じ獲得時間が必要であって、２つの画像の各々から差し引かれる。スクラブ（データの伝達なしに読み出されるパネル）の数ｎは通常、約４である。スクラブは、オフセット画像にラグ効果が発生することを防ぐことができる。また、１つのスクラブによって２つのＸ線を分離して、画像間のラグを減少させることができる。しかしながら、これによって、次の心収縮段階で第２の画像獲得するリスクが高くなる。
【００２１】
さらに、固定フレームタイムの場合、高kVpのＸ線照射の照射時間も低kVpのＸ線照射の照射時間もオフセットも全て、インターバル時間が同じである。通常、心拍トリガはスクラブの周期中に起こる。第１のＸ線画像の獲得は次のパネルの読み出し後に行われる場合もある。ラベル付けされていないが、高kVp／Ｘ線放射３５５前の検出器読み出しトレース２２０のハイレベル期間もスクラブである。検出器読み出し時間３３０は通常、所定のＸ線システムでは一定であって、Ｘ線システムのパネルのサイズに基づいて決定される。
【００２２】
図３は、本発明の好適な一実施形態に基づいて、変動フレームタイムで次の読み出し時に画像獲得を行い、同一の心周期内に両方の照射を行うときの同期化システム１００を示す。図３には、心周期トレース３１０と心拍トリガ３１５と検出器読み出しトレース３２０とサイクルタイム（ｔcycle）３２５と遅延時間（ｔdelay）３３０と高kVpフレームタイム（ｔ１）３４０と低kVpフレームタイム（ｔ２）３４５と検出器読み出し時間（ｔＲ）３５０と高kVp／Ｘ線照射３５５と低kVp／Ｘ線照射３６０とスクラブ３６５と高kVpオフセット３７０と低kVpオフセット３７５が含まれる。
【００２３】
動作については、図３は前述の図２と類似しているが、図３のシステム１００では変動フレームタイムを採用している点が異なる。即ち、同期化システム１００では、高エネルギー画像を得るために検出器の読み出し処理間の遅延は短く、また、低エネルギー画像を得るために検出器の読み出し処理間の遅延は長くする。図２について上述したように、心周期トレース３１０の心拍トリガ３１５は、遅延時間３３０後に心周期モニタ１４０によって検出される。システム１００は検出器の読み出しを完了した後に、Ｘ線エミッタ１２０に高kVpのＸ線を出力させる。高kVpフレームタイム３４０の後、システム１００は、検出器読み出し時間３５０中にＸ線検出器１３０からＸ線画像を読み出す。次にシステム１００は、Ｘ線エミッタ１２０に低kVpのＸ線を出力させる。低kVpフレームタイム３４５の後、システム１００は、検出器読み出し時間３５０中にＸ線検出器１３０からＸ線画像を読み出す。
【００２４】
前述の図２と同様に、一旦、高および低kVpのＸ線照射の読み出しが完了すると、システム１００は多数のスクラブ２６５を実行する。高kVpフレームタイム３４０は低kVpフレームタイム３４５と異なるので、システム１００は、高kVpの画像処理に用いる高kVpオフセット２７０と、低kVpの画像処理に用いる低kVpオフセット２７５を記録する。スクラブ２６５の後に、システム１１０は高kVpの照射時間を遅らせ、Ｘ線検出器１３０から高kVpオフセットフレーム２７０を読み出す。一旦高kVpオフセットフレーム２７０が記録されると、低kVpディレイフレーム後に、システム１００は低kVpオフセットフレーム３７５を記録する。
【００２５】
変動フレームタイムでは、心周期内の照射間隔がさらに短くなるので、形成された画像の動きアーチファクトも減少する。変動フレームタイムでは高kVp画像の照射時間は短いという点を利用して、照射の間隔を短くする。最初に高kVp画像を獲得することが好ましい。
【００２６】
図４は、本発明の好適な一実施形態に基づいて、変動フレームタイムで、監視された心拍数に基づき即時に計画的な画像獲得を行い、同一心周期内に両方のkVpの照射を行うときの同期化システム１００を示す。図４には、心周期トレース４１０と心拍トリガ４１５と検出器読み出しトレース４２０とサイクルタイム（ｔcycle）４２５と遅延時間（ｔdelay）４３０と高いkVpの照射時間（ｔ1）４４０と安定時間４４２と低kVpの照射時間（ｔ２）４４５と検出器の読み出し時間（ｔR）４５０とスクラブ４６５と高kVpオフセット４７０と低kVpオフセット４７５が含まれる。
【００２７】
動作については、図４は前述の図３と同様であるが、図４のシステム１００は、次の検出器の読み出しが終わるのを待って画像の獲得を始めるのではなく、監視された心拍数に基づいて即時に計画的なＸ線画像獲得を行う方法を採用している点が異なる。即ち、システム１００は、心周期モニタ１４０を用いて心周期を監視して、心拍トリガ４１５がいつ起こるかを予測して、トリガの直後に照射できるようにＸ線照射タイミングを決定し、その後に続く検出器１３０の読み出しを行うタイミングを決める。このコンセプトは、トリガが「安定」時間内に起こると予測することによって、安定時間の終わりに第１の照射を行うということである。
【００２８】
図２について上述したように、心周期トレース４１０の心拍トリガ４１５は、遅延時間４３０後に心周期モニタ１４０によって検出される。システム１００は、心周期トレース４１０を好適には少なくとも過去の２周期分監視し、前の周期の平均サイクルタイム４２５に基づいて次の心拍トリガの予想発生時間を決定する。このようにして、システム１００は前の心周期のスクラブを止めて、次の心拍トリガ４１５が検出されたときにはシステム１００がＸ線検出器１３０からの読み出し中ではないようにする。安定時間４２２とは、前の検出器読み出しと心拍トリガ検出の間の時間のことであって、この間は、システム１００は安定状態を保っていて、Ｘ線検出器１３０の読み出しを実行しない。
【００２９】
一旦心拍トリガ４１５が遅延時間４３０後に検出されると、本システムは即座に高kVpのＸ線照射４５５を行う。高kVpの照射時間４４０の後に、システム１００は検出器読み出し時間４５０内にＸ線検出器１３０からＸ線画像を読み出す。その後にシステム１００は、Ｘ線エミッタ１２０に低kVpのＸ線照射４６０を行わせる。低kVpの照射時間４４５の後、システム１００は、検出器読み出し時間４５０内にＸ線検出器１３０からＸ線画像を読み出す。そして、システム１００は多数のスクラブ４６５を実行する。
【００３０】
前述の図３と同様に、一旦高および低kVp／Ｘ線照射の読み出しが完了すると、システム１００は多数のスクラブ３６５を実行する。前述したように、オフセット遅延時間は、それに対応する高kVp照射の遅延時間と同じであることが好ましい。図４では、高エネルギー画像がＸ線検出器１３０から読み出される前の、Ｘ線検出器１３０の読み出し間の遅延は、高kVp照射時間４４０と安定時間４２２を足した時間に等しい。従って、高kVpオフセット４７０のフレームタイムは、図４に示したように高kVp照射時間４４０と安定時間４２２を足した時間に等しいことが好ましい。低kVpオフセット４７５のフレームタイムは、低kVp照射時間と同じである。
【００３１】
さらに、心拍数が高い場合、現在のフレームサイクルが完了するのを待っていると第２のＸ線画像獲得を心収縮中に行うことになりかねない。従って、オペレータが信号を送ってそのシーケンスを開始させる前に心拍を監視する。そして、検出器のフレームレートが設定され、リアルタイムで変更も可能であるので、検出器の読み出しが次のプレチスモグラフ信号の直前に完了させることができる。
【００３２】
図５は、本発明の好適な一実施形態に基づいて、固定フレームタイムで次の読み出し時に画像獲得を行い、連続する心周期でkVp照射を行う同期化システム１００を示す。図５には、心周期トレース５１０と心拍トリガ５１５と検出器読み出しトレース５２０とサイクルタイム（ｔcycle）５２５と遅延時間（ｔdelay）５３０と高kVp照射フレームタイム（ｔ1）５４０と低kVp照射のフレームタイム（ｔ2）５４５と検出器読み出し時間（ｔR）５５０とスクラブ５６５と高kVp照射オフセット５７０と低kVp照射のオフセット５７５が含まれる。
【００３３】
動作については、図５は前述の図２と同様であるが、図５のシステム１００は、連続する心周期で異なるkVpの照射を行う方法を採用している点が異なる。即ち、システム１００は、第１の心周期中に高kVp画像とオフセットを記録し、その後、第２の心周期中に低kVp画像とオフセットを記録する。
【００３４】
図２について上述した通り、心周期トレース５１０の心拍トリガ５１５は、遅延時間５３０後に心周期モニタ１４０によって検出される。一旦心拍トリガ５１５が検出されると、システム１００は検出器の現在の読み出し処理を完了し、その後にＸ線エミッタ１２０に高kVpのＸ線照射５５５を行わせる。高kVpフレームタイム５４０後に、システム１００は検出器読み出し時間５５０中にＸ線検出器１３０からＸ線画像を読み出す。次にシステム１００は、高kVpオフセット５７０分遅延させて、検出器５５０を読み出す。そして、システム１００は多数のスクラブ５６５を実行する。
【００３５】
一旦第２の心拍トリガが検出されると、システム１００は検出器の現在の読み出し処理を完了し、その後にＸ線エミッタ１２０に低kVpのＸ線照射５６０を行わせる。低kVpのフレームタイム５４５の後、システム１００は検出器の読み出し時間５５０中にＸ線検出器１３０からＸ線画像を読み出す。システム１００は、低kVpオフセット５７５分遅延させ、検出器読み出し時間５５０中に読み出しを行う。その後に、システム１００は多数のスクラブ５６５を実行する。
【００３６】
以上のようにして、本発明は、デュアルエネルギー画像の減算後に心臓部の潜在的アーチファクトを最小化する。心周期中で心臓の動きが最小の時に２つの画像の獲得を同期させることによって、２つの画像間で心臓が著しく動く可能性を低減すれば、アーチファクトを最小限にすることができる。デュアルエネルギー機能を組み込んだＸ線システムで、動きアーチファクトを減らすことによって画質が向上すると、例えば心臓周辺部の肺ガン小結節の検出における市場性と信頼性がより高くなる。
【００３７】
好適な一実施形態を参照して本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱せずに様々な変更を行い、等価物に置き換えることができることを理解されたい。さらに、多くの修正を行って、本発明の範囲から逸脱することなく特定の状況やマテリアルを本発明の教示に適合させることもできる。従って、本発明は開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は請求項の範囲内にある全ての実施形態を包含することを意図したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の好適な一実施形態に基づく画像獲得／同期化システムの図である。
【図２】 図２は、本発明の好適な一実施形態に基づいて、固定フレームタイムで次の読み出し時に画像獲得を行い、同一の心周期内に両方のkVp照射を行う同期化システムを示す。
【図３】 図３は、本発明の好適な一実施形態に基づいて、変動フレームタイムで次の読み出し時に画像獲得を行い、同一の心周期内に両方のkVp照射を行う同期化システムを示す。
【図４】 図４は、本発明の好適な一実施形態に基づいて、変動フレームタイムで、監視された心拍数に基づいて即時に計画的な画像獲得を行い、同一の心周期内に両方のkVp照射を行う同期化システムを示す。
【図５】 図５は、本発明の好適な一実施形態に基づいて、固定フレームタイムで次の読み出し時に画像獲得を行い、連続する心周期でkVp照射を行う同期化システムを示す。
【発明の背景】
本発明の好適な実施形態は、一般的に、医療用Ｘ線撮影システムの改良に関する。特に、本発明は、画像の獲得と心拍の位相を同期させてデュアルエネルギー撮影を行うシステムと方法に関する。
【０００２】
臨床撮影／診断でＸ線システムを使用することは広く受け入れられている。数種のＸ線撮影方法を用いることによって、解剖学的に異なる部位を撮影する、即ち、異なる診断ツールを提供することができる。そのようなＸ線撮影の方法の１つがデュアルエネルギー（ＤＥ）撮影である。
【０００３】
デュアルエネルギー（ＤＥ）とは、異なったＸ線エネルギーで２種類のＸ線画像を得る臨床的アプリケーションである。そして、その２つのＸ線画像が合成され、組織を除く画像、例えば、軟組織と骨の画像が得られる。ＤＥの臨床的アプリケーションの１つが、Ｘ線による肺ガンの診断である。実際、軟組織画像は、骨が原因で起こる構造的ノイズを除去すれば感度が上がり、骨の画像は、小結節が石灰化していて良性であるかどうかを明らかにすれば特性があがる。
【０００４】
フラットパネルＸ線検出器の技術を用いて、この２つのＸ線画像は、通常、異なるエネルギーで２度別個にＸ線照射を行って連続的に得られる。２つのＸ線画像間で起こる患者の動きアーチファクトを最小限に抑えるため、通常、２つのＸ線画像間の時間差は最小限にされる（通常は約２００ミリ秒）。横隔膜の動きを最小限にするため、患者は、通常、息を止めるように求められる。しかしながら、心収縮等の患者の無意識の動きは避けられない。２つのＸ線画像間で心臓が著しく動くと、その除かれた画像での組織の消去が不完全なために画質が低下することがある。画質が悪いと、心臓周辺の肺部分にあるガン小結節を見落とすことになるかもしれない。
【０００５】
このようにして、長い間、質の良い診断用Ｘ線画像を提供するシステムが求められてきた。特に、ＤＥを用いた高性能のＸ線撮影システムが長い間求められてきた。さらに、画質やそれに基づく診断を改善するために、撮影したＸ線画像上に表れる患者の無意識動作の影響を最小限に抑える高性能なＤＥシステムが長い間求められてきた。
【０００６】
【発明の簡潔な概要】
本発明は、デュアルエネルギーＸ線撮影システムで患者のＸ線画像の画質を向上させるシステムと方法を提供する。Ｘ線エミッタから高エネルギーＸ線と低エネルギーＸ線が照射されるが、これらをオフセットと合成することができる。高および低エネルギーＸ線は両方とも、患者の心臓の事象を見出す心周期モニタによってトリガされる。Ｘ線検出器は、Ｘ線照射とオフセットを受けてＸ線画像を形成する。心周期モニタは、患者のＸ線撮影と患者の心周期を同期させることによって、患者の無意識動作の影響を最小限に抑え、その結果得られるＸ線画像を改善するために用いられる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明の好適な一実施形態に基づいた画像獲得／同期化システム１００を表したものである。同期化システム１００には、患者１１０とＸ線エミッタ１２０とＸ線検出器１３０と心周期モニタ１４０が含まれる。心周期モニタ１４０は、患者１１０の心周期を監視し、Ｘ線エミッタ１２０とＸ線検出器１３０を制御する。
【０００８】
動作中、患者１１０はＸ線撮影システムのＸ線エミッタ１２０とＸ線検出器１３０の間に配置される。その後、心周期モニタ１４０が患者の心周期を監視する。心周期モニタ１４０の信号を用いてＸ線エミッタ１２０とＸ線検出器１３０を制御し、Ｘ線獲得を患者１１０の心周期と同期させる。
【０００９】
本発明の好適な本実施形態では、患者１１０の胸部の２つの画像の獲得と患者の心周期を同期させるシステムと方法を提供する。画像を同期させることによって、同期化システム１００は、患者の心臓の動きによってＸ線画像上にアーチファクトが表れる可能性を低減させる。２つの画像の獲得は心周期の拡張期に行うのが好ましい。拡張期とは、心臓の周期中、心臓が収縮ではなく拡張している期間であって心臓の動きが最少になるときである。
【００１０】
心周期モニタ１４０は、種々ある心周期監視デバイスのうちのどれでもよい。心周期モニタ１４０は指パルス／プレチスモグラフかウォールスタンド統合型プレチスモグラフが好ましい。指パルス／プレチスモグラフは、患者１１０の指に装着されて患者１１０の血圧を測定するデバイスである。患者の血圧は心周期内に変化する。従って、プレチスモグラフを用いて患者の血圧の変化を測定することによって、患者１１０の心周期を割り出せる。ウォールスタンド統合型プレチスモグラフには、Ｘ線ウォールスタンドに直接組み込まれたパルスプレチスモグラフが含まれる。患者の位置を定めてから、患者にパルスプレチスモグラフを持たせることが好ましい。また、ウォールスタンド統合型プレチスモグラフを用いると、Ｘ線撮影時に求められるように、患者は両腕を身体から離すこともできる。従って、ウォールスタンド統合型プレチスモグラフを用いると、プレチスモグラフを患者に装着しなければならないという技師の負担が軽減する。通常、心収縮とプレチスモグラフの信号受信の間には遅延が生じる。遅延は通常、約１５０ミリ秒である。
【００１１】
図２〜図５は、図１に示した画像獲得／同期化システム１００の４種の異なった実施形態を表したものである。図２〜５は、心周期や、心周期の解釈に関する連続事象のタイミングについて一定の基準を定めるものではない。図２〜図５の各実施形態では、検出器周期と心周期での２つのＸ線画像の獲得を同期させる。図２〜図５の実施形態では以下のどちらかを選択する。即ち、（１）固定フレームタイムか変動フレームタイム、（２）監視される心拍数に基づいて即時に計画的な画像獲得を行うか、次の読み出し時に画像獲得を行うか、（３）高いkVpと低いkVpの照射の両方を同一の心周期で行うか、連続する心周期で行うか。
【００１２】
第１に、固定フレームタイムか変動フレームタイムかの選択についてだが、フレームタイムとは、検出器の連続する２回の読み出し処理間の時間である。フレームタイムは撮影システムのパラメータであり、照射時間はＸ線量によって変化することがある。例えば、高kVpのＸ線の場合は照射時間が短い。残念なことに、市販のＸ線システムは変動フレームタイムのオプションがないものが多い。従って、フレームタイムが固定のシステムパラメータである場合もある。フレームタイムを固定すると、医療用撮影システムの実行が単純化される。何故ならば、医療用撮影システムでは、高kVp画像と低kVp画像と共に使われる必要なオフセット画像は１つだけだからである。しかしながら、高kVp画像と低kVp画像の実際の照射時間に対応する可変フレームタイムを用いると、後述するように、より正確な画像を獲得することができる。
【００１３】
第２に、監視された心拍数に基づいて即時に計画的な画像獲得を行うか、次の読み出し時に画像獲得を行うかについてだが、Ｘ線検出器１３０からのＸ線画像獲得は、Ｘ線検出器１３０からの「読み出し」を実行することによって完了する。一旦読み出しが始まると、その読み出しは中断されない。従って、選択肢は２つある。１つは、心拍トリガが心周期モニタ１４０から受信されると、同期化システム１００が現在の読み出し処理（フレーム周期）を完了して、Ｘ線を照射し、Ｘ線検出器１３０から読み出しを行うものである。もう１つは、心周期モニタ１４０が心周期を監視して次の心拍トリガがいつ起こるかを予測し、（フレーム周期が終わるのを待たずに）トリガの直後に照射できるようにＸ線照射のタイミングと、その後に続く検出器１３０の読み出しのタイミングを決めるものである。
【００１４】
第３に、高kVpと低kVpの照射の両方を同一の心周期内に行うか、連続する心周期で行うかについてだが、同期化システム１００が、低（もしくは高）kVpの照射と高（もしくは低）kVpの照射を同一の心周期内で連続的にトリガすることができる。もう１つの方法は、同期化システム１００が同一の心周期内に１回の照射とオフセットをトリガし、次の心周期にもう一方のkVp（高もしくは低kVp）の照射をトリガし、その後に、オフセットをトリガするものである。例えば、同期化システム１００が第１の心周期で高kVpの照射をトリガし、第２の心周期では低kVpの照射をトリガすることができる。
【００１５】
図２は、本発明の好適な一実施形態に基づいて固定フレームタイムで（心周期位相の例に基づいて）次の読み出し時に画像獲得を行い、同一の心周期内に両方の照射を行うときの同期化システム１００を示す。図２には、心周期トレース２１０と、心拍トリガ２１５と、検出器の読み出しトレース２２０と、サイクルタイム（ｔcycle）２２５と、遅延時間（ｔdelay）２３０と、フレームタイム（ｔ１）２９０と、検出器の読み出し時間（ｔＲ）２５０と、固定フレームタイムによる第１のkVpのＸ線照射２５５と、固定フレームタイムによる第２のkVpのＸ線照射２６０と、スクラブ２６５と、オフセット２７０が含まれる。
【００１６】
サイクルタイム２２５は平均的な心周期間で約９００ミリ秒である。遅延時間２３０は、心臓が実際に収縮する時点と、心周期モニタ１４０、例えばプレチスモグラフが収縮信号を受信する時点間の通常の遅延である。遅延時間は通常、約１５０ミリ秒である。照射時間２４０は、Ｘ線エミッタ１２０がＸ線を照射する時間長である。図２の実施形態では、フレームタイム２４０は固定される。低kVp照射のための照射時間は通常、高kVp照射のための照射時間よりも長いので、フレームタイム２４０は低kVp照射のための照射時間に固定される。検出器の読み出し時間２５０は、Ｘ線検出器からＸ線画像の読み取りに必要な時間であって、通常、約１３０ミリ秒である。スクラブ２６５は、Ｘ線検出器１３０の読み出しがトリガされたのにその結果が保管されなかったときに起こる。スクラブ２６５は、画像アーチファクトの原因になりかねないＸ線検出器１３０の残留電荷を最小限にする。検出器読み出しトレース２２０はＸ線検出器１３０の状態を示し、検出器読み出しトレース２２０が立ち上がったときに読み出しが行われる。
【００１７】
前述の通り、動作中に、患者１１０はＸ線画像システムのＸ線エミッタ１２０とＸ線検出器１３０の間に配置される。そして心周期モニタ１４０が患者の心周期を監視する。心周期モニタ１４０を用いてＸ線エミッタ１２０とＸ線検出器１３０を制御し、Ｘ線画像の獲得と患者１１０の心周期を同期させる。
【００１８】
即ち、まず、患者１１０の心臓が収縮すると心拍トリガが発生する。この心拍トリガは遅延時間２３０後に心周期モニタ１４０によって検出される。一旦、心拍トリガが検出されると、システム１００は、（検出器読み出しトレース２２０に示される通り）現在の検出器読み出し処理を完了した後、Ｘ線エミッタ１２０に第１のkVp／Ｘ線照射２５５、例えば高kVpのＸ線照射を行う。Ｘ線エミッタ１２０から照射されたＸ線は患者１１０を透過して、Ｘ線検出器１３０によって検出され、Ｘ線画像が形成される。固定フレームタイム２４０後に、Ｘ線検出器１３０は読み出し作業を開始して、Ｘ線画像を読み出す。この読み出しには検出器読み出し時間２５０が必要になる。一旦読み出し処理が完了すると、画像獲得の同期化システム１００は、Ｘ線エミッタ１２０に第２のkVp／Ｘ線照射２５５、例えば低kVpのＸ線照射を行わせる。１回目と同様、Ｘ線エミッタ１２０から照射されたＸ線は患者１１０を透過して、Ｘ線検出器１３０によって検出されて、Ｘ線画像が形成される。再び、固定フレームタイム２４０では、Ｘ線検出器１３０は第２の読み出し作業を開始して、Ｘ線画像を読み出す。第２の読み出し作業には検出器の読み出し時間２５０が必要になる。
【００１９】
一旦高および低kVpのＸ線照射の読み出し処理が完了すると、システム１００は多数のスクラブ２６５を実行する。スクラブ２６５は、画像アーチファクトの原因になりかねないＸ線検出器１３０の残留電荷を最小限にする。スクラブ２６５は１〜３秒間持続するのが好ましい。その代わり、スクラブ２６５は、心周期モニタ１４０が次の心拍トリガを検出するまで持続してもよい。その後、システム１００は、Ｘ線検出器１３０からオフセットフレーム２７０を読み出す。そして、以前に読み出された画像フレームからオフセットフレーム２７０が減算されるので、画像のシステムアーチファクトが最小限になる。即ち、オフセットは、Ｘ線照射なしで得られる画像である（暗電流）。オフセットがＸ線画像から差し引かれるので、例えば、検出器構造のアーチファクトが除去される。
【００２０】
前述の通り、固定の照射時間を用いる場合、Ｘ線照射間隔は、通常、低エネルギー照射である最長照射時間に基づいて決められる。オフセットフレーム（Ｘ線なしの後のパネル読み出し）の獲得時間は、２つのＸ線フレームと同じ獲得時間が必要であって、２つの画像の各々から差し引かれる。スクラブ（データの伝達なしに読み出されるパネル）の数ｎは通常、約４である。スクラブは、オフセット画像にラグ効果が発生することを防ぐことができる。また、１つのスクラブによって２つのＸ線を分離して、画像間のラグを減少させることができる。しかしながら、これによって、次の心収縮段階で第２の画像獲得するリスクが高くなる。
【００２１】
さらに、固定フレームタイムの場合、高kVpのＸ線照射の照射時間も低kVpのＸ線照射の照射時間もオフセットも全て、インターバル時間が同じである。通常、心拍トリガはスクラブの周期中に起こる。第１のＸ線画像の獲得は次のパネルの読み出し後に行われる場合もある。ラベル付けされていないが、高kVp／Ｘ線放射３５５前の検出器読み出しトレース２２０のハイレベル期間もスクラブである。検出器読み出し時間３３０は通常、所定のＸ線システムでは一定であって、Ｘ線システムのパネルのサイズに基づいて決定される。
【００２２】
図３は、本発明の好適な一実施形態に基づいて、変動フレームタイムで次の読み出し時に画像獲得を行い、同一の心周期内に両方の照射を行うときの同期化システム１００を示す。図３には、心周期トレース３１０と心拍トリガ３１５と検出器読み出しトレース３２０とサイクルタイム（ｔcycle）３２５と遅延時間（ｔdelay）３３０と高kVpフレームタイム（ｔ１）３４０と低kVpフレームタイム（ｔ２）３４５と検出器読み出し時間（ｔＲ）３５０と高kVp／Ｘ線照射３５５と低kVp／Ｘ線照射３６０とスクラブ３６５と高kVpオフセット３７０と低kVpオフセット３７５が含まれる。
【００２３】
動作については、図３は前述の図２と類似しているが、図３のシステム１００では変動フレームタイムを採用している点が異なる。即ち、同期化システム１００では、高エネルギー画像を得るために検出器の読み出し処理間の遅延は短く、また、低エネルギー画像を得るために検出器の読み出し処理間の遅延は長くする。図２について上述したように、心周期トレース３１０の心拍トリガ３１５は、遅延時間３３０後に心周期モニタ１４０によって検出される。システム１００は検出器の読み出しを完了した後に、Ｘ線エミッタ１２０に高kVpのＸ線を出力させる。高kVpフレームタイム３４０の後、システム１００は、検出器読み出し時間３５０中にＸ線検出器１３０からＸ線画像を読み出す。次にシステム１００は、Ｘ線エミッタ１２０に低kVpのＸ線を出力させる。低kVpフレームタイム３４５の後、システム１００は、検出器読み出し時間３５０中にＸ線検出器１３０からＸ線画像を読み出す。
【００２４】
前述の図２と同様に、一旦、高および低kVpのＸ線照射の読み出しが完了すると、システム１００は多数のスクラブ２６５を実行する。高kVpフレームタイム３４０は低kVpフレームタイム３４５と異なるので、システム１００は、高kVpの画像処理に用いる高kVpオフセット２７０と、低kVpの画像処理に用いる低kVpオフセット２７５を記録する。スクラブ２６５の後に、システム１１０は高kVpの照射時間を遅らせ、Ｘ線検出器１３０から高kVpオフセットフレーム２７０を読み出す。一旦高kVpオフセットフレーム２７０が記録されると、低kVpディレイフレーム後に、システム１００は低kVpオフセットフレーム３７５を記録する。
【００２５】
変動フレームタイムでは、心周期内の照射間隔がさらに短くなるので、形成された画像の動きアーチファクトも減少する。変動フレームタイムでは高kVp画像の照射時間は短いという点を利用して、照射の間隔を短くする。最初に高kVp画像を獲得することが好ましい。
【００２６】
図４は、本発明の好適な一実施形態に基づいて、変動フレームタイムで、監視された心拍数に基づき即時に計画的な画像獲得を行い、同一心周期内に両方のkVpの照射を行うときの同期化システム１００を示す。図４には、心周期トレース４１０と心拍トリガ４１５と検出器読み出しトレース４２０とサイクルタイム（ｔcycle）４２５と遅延時間（ｔdelay）４３０と高いkVpの照射時間（ｔ1）４４０と安定時間４４２と低kVpの照射時間（ｔ２）４４５と検出器の読み出し時間（ｔR）４５０とスクラブ４６５と高kVpオフセット４７０と低kVpオフセット４７５が含まれる。
【００２７】
動作については、図４は前述の図３と同様であるが、図４のシステム１００は、次の検出器の読み出しが終わるのを待って画像の獲得を始めるのではなく、監視された心拍数に基づいて即時に計画的なＸ線画像獲得を行う方法を採用している点が異なる。即ち、システム１００は、心周期モニタ１４０を用いて心周期を監視して、心拍トリガ４１５がいつ起こるかを予測して、トリガの直後に照射できるようにＸ線照射タイミングを決定し、その後に続く検出器１３０の読み出しを行うタイミングを決める。このコンセプトは、トリガが「安定」時間内に起こると予測することによって、安定時間の終わりに第１の照射を行うということである。
【００２８】
図２について上述したように、心周期トレース４１０の心拍トリガ４１５は、遅延時間４３０後に心周期モニタ１４０によって検出される。システム１００は、心周期トレース４１０を好適には少なくとも過去の２周期分監視し、前の周期の平均サイクルタイム４２５に基づいて次の心拍トリガの予想発生時間を決定する。このようにして、システム１００は前の心周期のスクラブを止めて、次の心拍トリガ４１５が検出されたときにはシステム１００がＸ線検出器１３０からの読み出し中ではないようにする。安定時間４２２とは、前の検出器読み出しと心拍トリガ検出の間の時間のことであって、この間は、システム１００は安定状態を保っていて、Ｘ線検出器１３０の読み出しを実行しない。
【００２９】
一旦心拍トリガ４１５が遅延時間４３０後に検出されると、本システムは即座に高kVpのＸ線照射４５５を行う。高kVpの照射時間４４０の後に、システム１００は検出器読み出し時間４５０内にＸ線検出器１３０からＸ線画像を読み出す。その後にシステム１００は、Ｘ線エミッタ１２０に低kVpのＸ線照射４６０を行わせる。低kVpの照射時間４４５の後、システム１００は、検出器読み出し時間４５０内にＸ線検出器１３０からＸ線画像を読み出す。そして、システム１００は多数のスクラブ４６５を実行する。
【００３０】
前述の図３と同様に、一旦高および低kVp／Ｘ線照射の読み出しが完了すると、システム１００は多数のスクラブ３６５を実行する。前述したように、オフセット遅延時間は、それに対応する高kVp照射の遅延時間と同じであることが好ましい。図４では、高エネルギー画像がＸ線検出器１３０から読み出される前の、Ｘ線検出器１３０の読み出し間の遅延は、高kVp照射時間４４０と安定時間４２２を足した時間に等しい。従って、高kVpオフセット４７０のフレームタイムは、図４に示したように高kVp照射時間４４０と安定時間４２２を足した時間に等しいことが好ましい。低kVpオフセット４７５のフレームタイムは、低kVp照射時間と同じである。
【００３１】
さらに、心拍数が高い場合、現在のフレームサイクルが完了するのを待っていると第２のＸ線画像獲得を心収縮中に行うことになりかねない。従って、オペレータが信号を送ってそのシーケンスを開始させる前に心拍を監視する。そして、検出器のフレームレートが設定され、リアルタイムで変更も可能であるので、検出器の読み出しが次のプレチスモグラフ信号の直前に完了させることができる。
【００３２】
図５は、本発明の好適な一実施形態に基づいて、固定フレームタイムで次の読み出し時に画像獲得を行い、連続する心周期でkVp照射を行う同期化システム１００を示す。図５には、心周期トレース５１０と心拍トリガ５１５と検出器読み出しトレース５２０とサイクルタイム（ｔcycle）５２５と遅延時間（ｔdelay）５３０と高kVp照射フレームタイム（ｔ1）５４０と低kVp照射のフレームタイム（ｔ2）５４５と検出器読み出し時間（ｔR）５５０とスクラブ５６５と高kVp照射オフセット５７０と低kVp照射のオフセット５７５が含まれる。
【００３３】
動作については、図５は前述の図２と同様であるが、図５のシステム１００は、連続する心周期で異なるkVpの照射を行う方法を採用している点が異なる。即ち、システム１００は、第１の心周期中に高kVp画像とオフセットを記録し、その後、第２の心周期中に低kVp画像とオフセットを記録する。
【００３４】
図２について上述した通り、心周期トレース５１０の心拍トリガ５１５は、遅延時間５３０後に心周期モニタ１４０によって検出される。一旦心拍トリガ５１５が検出されると、システム１００は検出器の現在の読み出し処理を完了し、その後にＸ線エミッタ１２０に高kVpのＸ線照射５５５を行わせる。高kVpフレームタイム５４０後に、システム１００は検出器読み出し時間５５０中にＸ線検出器１３０からＸ線画像を読み出す。次にシステム１００は、高kVpオフセット５７０分遅延させて、検出器５５０を読み出す。そして、システム１００は多数のスクラブ５６５を実行する。
【００３５】
一旦第２の心拍トリガが検出されると、システム１００は検出器の現在の読み出し処理を完了し、その後にＸ線エミッタ１２０に低kVpのＸ線照射５６０を行わせる。低kVpのフレームタイム５４５の後、システム１００は検出器の読み出し時間５５０中にＸ線検出器１３０からＸ線画像を読み出す。システム１００は、低kVpオフセット５７５分遅延させ、検出器読み出し時間５５０中に読み出しを行う。その後に、システム１００は多数のスクラブ５６５を実行する。
【００３６】
以上のようにして、本発明は、デュアルエネルギー画像の減算後に心臓部の潜在的アーチファクトを最小化する。心周期中で心臓の動きが最小の時に２つの画像の獲得を同期させることによって、２つの画像間で心臓が著しく動く可能性を低減すれば、アーチファクトを最小限にすることができる。デュアルエネルギー機能を組み込んだＸ線システムで、動きアーチファクトを減らすことによって画質が向上すると、例えば心臓周辺部の肺ガン小結節の検出における市場性と信頼性がより高くなる。
【００３７】
好適な一実施形態を参照して本発明を説明したが、当業者であれば、本発明の範囲を逸脱せずに様々な変更を行い、等価物に置き換えることができることを理解されたい。さらに、多くの修正を行って、本発明の範囲から逸脱することなく特定の状況やマテリアルを本発明の教示に適合させることもできる。従って、本発明は開示された特定の実施形態に限定されるものではなく、本発明は請求項の範囲内にある全ての実施形態を包含することを意図したものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は、本発明の好適な一実施形態に基づく画像獲得／同期化システムの図である。
【図２】 図２は、本発明の好適な一実施形態に基づいて、固定フレームタイムで次の読み出し時に画像獲得を行い、同一の心周期内に両方のkVp照射を行う同期化システムを示す。
【図３】 図３は、本発明の好適な一実施形態に基づいて、変動フレームタイムで次の読み出し時に画像獲得を行い、同一の心周期内に両方のkVp照射を行う同期化システムを示す。
【図４】 図４は、本発明の好適な一実施形態に基づいて、変動フレームタイムで、監視された心拍数に基づいて即時に計画的な画像獲得を行い、同一の心周期内に両方のkVp照射を行う同期化システムを示す。
【図５】 図５は、本発明の好適な一実施形態に基づいて、固定フレームタイムで次の読み出し時に画像獲得を行い、連続する心周期でkVp照射を行う同期化システムを示す。
Claims (9)
- 少なくとも心臓を含む人体部位を複数通りのＸ線エネルギー強度で人体の連続撮影が可能なＸ線システム（１００）のＸ線システム制御方法であって、
前記Ｘ線システムは、
患者（１１０）の心周期（２１０）を監視して心拍トリガ（２１５）を検出する心周期モニタ（１４０）と、Ｘ線を前記患者（１１０）に照射するＸ線エミッタ（１２０）と、前記Ｘ線エミッタ（１２０）によって照射されたＸ線を検出してＸ線画像を形成すると共に、オフセット画像を獲得し、前記Ｘ線画像と前記オフセット画像を合成して前記患者のＸ線画像を形成するＸ線検出器（１３０）とを具備し、
前記Ｘ線システムの制御方法は、
（２１５）前記心周期モニタ（１４０）を駆動して前記患者（１１０）の心周期信号（２１０）から第１の心拍トリガ信号（２１５）を検出する第１の心拍トリガ検出工程と、
前記検出された第１の心拍トリガ（２１５）に対して所定のタイミングで前記Ｘ線エミッタとＸ線検出器とを連続的に駆動して前記患者の第１のＸ線画像を形成する第１撮影工程と、
前記心周期モニタ（１４０）を駆動して前記患者（１１０）の心周期信号（２１０）から第２の心拍トリガを検出する第２の心拍トリガ検出工程と、
前記第２の心拍トリガ検出工程で検出された前記第２の心拍トリガの発生後に、オフセット画像を記録するオフセット画像記録工程と、
前記撮影工程で形成された前記Ｘ線画像と前記オフセット画像記録工程で記録された前記オフセット画像を合成して、前記患者の質の高いＸ線画像を見出す工程を備えることを特徴とするＸ線システム制御方法。 - 少なくとも心臓を含む人体部位を複数通りのＸ線エネルギー強度で人体の連続撮影が可能なＸ線システム（１００）のＸ線システム制御方法であって、
前記Ｘ線システムは、
患者（１１０）の心周期（２１０）を監視して心拍トリガ（２１５）を検出する心周期モニタ（１４０）と、Ｘ線を前記患者（１１０）に照射するＸ線エミッタ（１２０）と、前記Ｘ線エミッタ（１２０）によって照射されたＸ線を検出してＸ線画像を形成すると共に、オフセット画像を獲得し、前記Ｘ線画像と前記オフセット画像を合成して前記患者のＸ線画像を形成するＸ線検出器（１３０）とを具備し、
前記Ｘ線システムの制御方法は、
前記心周期モニタ（１４０）を駆動して前記患者（１１０）の心周期信号（２１０）から第１の心拍トリガ信号（２１５）を検出する第１の心拍トリガ検出工程と、
前記検出された第１の心拍トリガ（２１５）に対して所定のタイミングで前記Ｘ線エミッタとＸ線検出器とを連続的に駆動して前記患者の第１のＸ線画像を形成する第１撮影工程と、
前記心周期モニタ（１４０）を駆動して前記患者（１１０）の心周期信号（２１０）から第２の心拍トリガを検出する第２の心拍トリガ検出工程と、
検出された前記第１の心拍トリガの発生後の、前記第２の心拍トリガの発生前に、オフセット画像を記録するオフセット画像記録工程と、
前記第１撮影工程で形成された前記第１のＸ線画像と前記オフセット画像とを合成して、前記患者の質の高いＸ線画像を決定する工程を備えることを特徴とするＸ線システム制御方法。 - 前記心周期モニタ（１４０）はプレチスモグラフであることを特徴とする請求項１または２のＸ線システム制御方法。
- 前記第１撮影工程は、患者を高kVpのＸ線で撮影する高エネルギー撮影工程と、この高エネルギー撮影工程に続く低エネルギー撮影工程であって、低kVpのＸ線で撮影する低エネルギー撮影工程とを備え、
前記高エネルギー撮影工程での撮影は高kVpのＸ線照射時間２４０と関連し、前記低エネルギー撮影工程でのＸ線撮影は低kVpのＸ線照射時間２４０と関連し、
前記高kVpＸ線のフレームタイムは前記低kVpＸ線のフレームタイムに等しく、且つ、前記オフセット画像記録工程において、
前記高エネルギー撮影と低エネルギー撮影の双方に対してオフセット画像は共通に一回記録されることを特徴とする請求項１のＸ線システム制御方法。 - 前記第１撮影工程は、患者を高kVpのＸ線で撮影する高エネルギー撮影工程と、この高エネルギー撮影工程に続く低エネルギー撮影工程であって、低kVpのＸ線で撮影する低エネルギー撮影工程とを備え、
前記高エネルギーでの撮影は高kVpのＸ線照射時間３４０と関連し、前記低エネルギーでの撮影は低kVpのＸ線照射時間３４５と関連し、前記高kVpの照射時間３４０は前記低kVpのＸ線照射時間３４５よりも短く、且つ、
前記オフセット画像記録工程において、前記高エネルギー撮影と低エネルギー撮影のそれぞれに対してオフセット画像はそれぞれ一回（３７０，３７５）記録されることを特徴とする請求項１のＸ線システム制御方法。 - 前記第１撮影工程は、前記患者の心周期を監視して、前記第１の心拍トリガと前記第２の心拍トリガの到着を予測する工程と、 前記心拍トリガを受け取ると即座に前記患者を撮影する工程とを具備することを特徴とする請求項１または２のＸ線システム制御方法。
- 前記患者を撮影した後にスクラブを少なくとも１つ導入することによって前記画像中のアーチファクトを低減する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至６のＸ線システム制御方法。
- 前記高kVpのＸ線撮影と前記低kVpのＸ線撮影の間にスクラブを少なくとも１つ導入する工程をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至６のＸ線システム制御方法。
- 請求項１乃至８のいずれかに記載の各工程を実行する制御手段を具備するＸ線撮影システム１００。
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