JPH1033524A - 医用画像化における画像歪みの検出及び補正の方法 - Google Patents

医用画像化における画像歪みの検出及び補正の方法

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JPH1033524A
JPH1033524A JP9100441A JP10044197A JPH1033524A JP H1033524 A JPH1033524 A JP H1033524A JP 9100441 A JP9100441 A JP 9100441A JP 10044197 A JP10044197 A JP 10044197A JP H1033524 A JPH1033524 A JP H1033524A
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Hans-Aloys Dr Wischmann
ヴィッシュマン ハンス−アロワス
Waldemar Dr Zylka
ツィルカ ヴァルデマー
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Philips Electronics NV
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、複数の画像が形成される医用画像
化中に画像歪みを検出及び補正する方法及びＣＴ装置の
提供を目的とする。 【解決手段】 本発明の方法及びＣＴ装置によれば、例
えば、較正誤差、調整された台の移動速度からの偏差、
又は、患者の体重の下の台の撓みにより生じるＣＴ装置
内の画像歪みは、ファントム体を用いて検出され、画像
歪みの補正用の補正規則は、画像中のファントム体の画
像から得られる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、複数の画像が形成
される医用画像化中の画像歪みの検出及び補正に関す
る。本発明は、更に、Ｘ線検出器配置と、上記の方法を
実現するため、測定された信号を処理し、測定された信
号からスライス画像を計算する演算ユニットとを含むコ
ンピュータ断層写真撮影装置（以下、ＣＴ装置と称す
る）に関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータ断層写真の画像歪みを補正
する方法は、例えば、欧州特許第Ａ２−４７９ ６１８
号により公知である。その中で、所謂幾何歪み（画像増
倍器の空間構造形状に起因した歪み）及び磁気歪み（地
球磁場により生じる歪み）は、較正対象物を用いて補正
される。較正対象物は、画像増倍器の表面に設けられ、
スライス画像が較正対象物から形成されるようにＸ線に
よって照射される。較正対象物は、銅線の格子により構
成される。水平及び垂直補正テーブルが較正対象物のス
ライス画像から形成され、上記テーブルは、上記の歪み
を表わし、後段のＣＴ画像の補正のため使用される。Ｃ
Ｔ画像は、例えば、スライス画像に対し垂直又は斜めに
撮ってもよく、異なるスライス画像の測定値から得られ
る。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法
は、患者の照射前に生じた画像歪みしか検出しない。上
記の画像歪みだけが後段の画像中で補正される。照射中
に直接発生した歪みは、考慮されていない。しかし、画
像中の歪みの発生は、コンピュータ断層写真撮影装置又
は他の画像化システムの注意深い機械的較正にも係わら
ず、除去し得ない。特に、介入的な外科手術、例えば、
神経外科手術中のコンピュータ断層写真撮影の使用は、
例えば、脳内の腫瘍の正確な位置の判定を可能にさせる
ため、精度に関して厳しい要求条件を課す。従って、歪
みは、絶対的に検出、補正されなければならない。
【０００４】以下、あるタイプの歪みと、その歪みの考
え得る原因について説明する。不正確な較正のため、照
射中の照射平面と患者台の平面との間の角度の調節は不
正確である。ＣＴの間に、通常、患者の身体の長手方向
の軸と垂直に延在するスライスが記録されるので、照射
平面は患者台の平面と垂直に延在する必要がある。従っ
て、典型的に、所望の９０°の角度に対し調節の不正確
さは、±２°にも達する。
【０００５】他の歪みのタイプは、患者台の実際の移動
速度と意図された移動速度との間の対応の不足に起因し
て画像に生じるスケール歪みである。このようにして発
生した歪みは、画像化されるべき領域の画像に伸長又は
圧縮を生じさせる。患者の体重は患者台の撓みを生じさ
せ、照射平面と患者台との間に不正確な角度を生じさせ
ると同時に、一般的に二次式で表わすことができる別の
歪みの影響を生じさせる。
【０００６】更に、（実際の）ファントム体がある座標
系と、ファントム体の画像（ファントム像）がある画像
座標系との間に生じるすべての回転及び並進移動が考慮
され、補正される。本発明の目的は上記の方法を改良す
ることである。本発明の他の目的は、画像歪みの検出及
び補正のため改良されたコンピュータ断層写真撮影装置
を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の第１の目的は、フ
ァントム体が画像の形成中に画像化ゾーンに置かれ、か
つ、画像歪みの補正規則が画像中のファントム体の画像
点から得られることにより達成される。ファントム体は
画像の形成中に画像化ゾーン内に置かれるので、発生す
る歪みは、即座に検出され、補正され得る。ファントム
体の画像点は各画像に現れる。本文において、画像点と
は、ファントム体の点が画像内に画像化される点を意味
することに注意する必要がある。種々の画像中の多数の
画像点から、例えば、所謂ファントム像、即ち、ファン
トム体の画像が容易に構成される。このファントム像
は、空間内の構造及び座標が既知である実際のファント
ム体と比較され、この比較により画像の形成中に発生し
た歪みが明らかにされ、更に、上記歪みの影響が明らか
になる。上記の比較から、発生した歪みを表わす補正規
則が導出され、その補正規則に基づいて、形成された画
像が補正される。これにより、最終的に、実質的に改良
された画像の精度が得られるので、例えば、腫瘍が存在
する画像中の位置が、患者の体内の位置に極めて正確に
変換される。
【０００８】本発明の他のバージョンは、複数の要素に
より構成され、要素が配置された平面は画像中に画像化
された平面と垂直に延在するように配置されたフレーム
の形をとるファントム体を利用する。ファントム体は、
画像内のファントム体の画像に基づいて種々の空間方向
の歪みが判定され得るよう種々の平面に置かれる。本発
明の好ましいバージョンは、２個のＸ字形のＸ形要素を
備えたＸ形フレームの形式のファントム体を利用する。
ファントム体は、Ｘ字形要素が配置された平面が画像中
に画像化された平面と垂直に延在するように配置され
る。所謂Ｘ字形要素は、砂時計形の外観を有し、例え
ば、４本のロッドにより構成され、その中の２本のロッ
ドは互いに平行に延在し、一方、他のロッドは、２本の
平行ロッドの対向した端を対角方向に相互連結するよう
交差状に配置される。２個のＸ字形要素は、好ましく
は、互いに対し正確に９０°の一定角度で配置され、平
行ロッドの中の１本を共有するので、コヒーレント性の
ファントム体が得られる。Ｘ形フレーム全体は、Ｘ線吸
収性材料から作られているので、Ｘ形フレームの画像点
が画像中に現れる。一般的に言うと、各画像において、
７個の画像点が上記のコヒーレントなＸ形フレームを用
いて画像化される。
【０００９】本発明の他のバージョンは、３個のＮ字形
のＮ形要素を備えたＮ形フレームの形式のファントム体
を利用する。２個のＮ字形要素は、互いに平行し、か
つ、第３のＮ字形要素と垂直に延在し、ファントム体
は、Ｎ字形要素が配置された平面が画像中に画像化され
た平面と垂直に延在するように配置される。各Ｎ字形要
素は、例えば、３本の金属ロッドにより構成され、その
中の２本の金属ロッドは互いに平行に延在し、一方、第
３の金属ロッドは２本の金属ロッドの２個の端点を対角
方向に相互連結する。２個の隣接したＮ字形要素は、１
本の金属ロッドを共有するので、Ｎ形フレームは、小形
のコヒーレントなファントム体を構成する。Ｎ形フレー
ム全体は、Ｘ線吸収性材料から作られているので、Ｎ形
フレームの画像点が画像中に現れる。３個のコヒーレン
トなＮ字形要素からなるＮ形フレームの場合に、Ｎ形フ
レームの７個の画像点が各画像に現れる。
【００１０】Ｘ形フレーム及びＮ形フレーム中の個々の
要素は、歪みの検出の際に最高の精度が得られるよう
に、好ましくは、互いに対し９０°の角度で配置され
る。しかし、要素を互いに対し（０°以外の）異なる角
度で配置してもよい。しかし、その角度は、既知であ
り、かつ、画像の形成の間に固定されている必要があ
る。Ｘ形フレームのＮ形フレームに対する利点は、Ｘ形
フレームが２個の要素だけによって構成され、一方、Ｎ
形フレームは３個の要素からなる点である。従って、Ｘ
形フレームの方が実質的に簡単、柔軟、かつ、少ない制
約で、例えば、患者を患者台に載せることが可能であ
る。更に、Ｘ形フレームが使用された場合には、画像化
システム、例えば、コンピュータ断層写真撮影における
ＣＴスキャナの視野を小さくするように選定してもよい
が、一方、Ｎ形フレームの場合には、２個の平行に配置
されたＮ字形要素の画像点が画像中に存在しなければな
らない。更に、Ｎ形フレームの場合に、より多くの機械
的不正確さの発生源が存在する可能性がある。
【００１１】本発明の方法の更なるバージョンにおい
て、ファントム体の中の少なくとも５個の特性画像点の
画像座標が決定され、補正規則は、画像座標と、対応す
る空間内のファントム体の特性点の座標とから決定され
る。好ましくは、ファントム体の特性点の系列がファン
トム像を決定するため使用される。上記特性点は、画像
中に直接的に画像化される必要はなく、画像中に現れる
ファントム体の他の画像点から明確に上記の点を決定
し、上記点を対応する（実際の）ファントム体の特性点
と明確に関連付けるだけでよい。上記の歪みと、座標系
の間の並進及び回転とを記述する補正規則を方程式の組
を用いて計算するため、一般的に言うと、上記の補正規
則に対し１３個の未知数を決定しなければならないの
で、少なくとも５個の特性画像点の画像座標を決定する
必要がある。
【００１２】本発明の更なるバージョンにおいて、Ｎ形
フレーム又はＸ形フレームのコーナー点は特性点として
選定される。上記コーナー点は、いつも２本の線の交点
として現れるので、特に適当である。上記の線は、個別
の画像内でファントム体の画像点を接続することにより
得られる。かくして、Ｘ形フレーム及びＮ形フレームの
両方の場合に、各コヒーレント要素に対し６個のコーナ
ー点が得られる。更に、Ｘ形フレームの場合に、Ｘ字形
要素の２本の対角方向ロッドの交点を特性点として使用
してもよい。しかし、画像点を実際のファントム体上の
関連した点に明確に割り当てても構わない。更に、コー
ナー点が特性点として使用されるとき、精度は最大にな
る。
【００１３】本発明の好ましいバージョンにおいて、フ
ァントム体は患者台に接続される。更に、患者は画像の
形成中に患者台に載せられる。このバージョンの利点
は、例えば、コンピュータ断層写真撮影の間に、患者台
の不正確な調整、又は、患者台の移動中の不正確な速度
により生じた顕著な歪みが検出されるようになる点であ
る。患者及びファントム体は、画像の形成中に相互に固
定して配置されるので、画像中に画像化される患者及び
ファントム体の一部の歪みは一致する。
【００１４】本発明の更なるバージョンによれば、画像
の形成中の画像化ゾーンに対する患者台の速度の変化を
検出するため、マークが患者台の移動方向と平行した方
向でファントム体上に設けられる。上記マークも画像中
に画像化される。ファントム体上のマーク間の距離は既
知であり、かつ、画像中のマークの画像間の距離と比較
されるので、患者台の速度が望み通りに照射中に一定で
あるかどうか、或いは、速度が変化したかどうか、即
ち、患者台が加速又は減速されたかどうか（又は、加速
と減速が順番に行われたかどうか）が容易に判定され
る。患者台は固定してもよく、その場合には、画像化シ
ステム（例えば、ＣＴスキャナ）は、患者台に対し所定
の速度で移動させられる。
【００１５】本発明は、特に、画像がスライス画像とし
て形成されるコンピュータ断層写真撮影に使用される。
本発明の一つのバージョンにおいて、ＣＴ画像は複数の
スライス画像から形成され、ファントム体の全体画像
（ファントム像）は、複数のスライス画像中のファント
ム体の画像点から決定される。本発明の他のバージョン
において、補正規則は、ファントム像内のファントム体
の多数の画像点と、対応する空間内のファントム体の点
とを、画像点と空間内の点との間に存在する一次式に挿
入することにより決定され、次に、画像歪みは、ＣＴ画
像の更なる画像点を上記式に挿入することにより補正さ
れる。
【００１６】本発明は、コンピュータ断層写真撮影だけ
ではなく、複数の副画像が全体画像を形成するため合成
される磁気共鳴断層写真撮影或いはＸ線画像化に使用さ
れる。コンピュータ断層写真撮影装置に係る本発明の他
の目的は、演算ユニットが画像の形成中に画像化ゾーン
に配置されたファントム体の複数のスライス画像中の画
像点の信号レベルから画像歪みの補正規則を決定するよ
うに構成されることにより実現される。
【００１７】かかるコンピュータ断層写真撮影装置の他
の実施例において、ファントム体は、２個のＸ字形のＸ
形要素を備えたＸ形フレーム、又は、３個のＮ字形のＮ
形要素を備え、その中の２個のＮ形要素は、互いに平行
に、かつ、第３のＮ形要素と直交した延在するＮ形フレ
ームにより構成され、Ｘ形要素又はＮ形要素が配置され
た平面がスライス画像のスライス平面と垂直に延在する
ように配置される。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、添付図面を参照して本発明
をより詳細に説明する。図１にはＸ線発生器１が示され
る。ＣＴスキャナ装置６のＸ線管２は、照射ゾーンを構
成する扇形のＸ線ビーム３を発生する。照射ゾーン（又
は、画像化ゾーン）３において、検査中に図面に直交し
た向きにＸ線ビームの中を移動する患者台５の上に患者
４が載せられる。ＣＴスキャナ装置６内でＸ線管２の反
対側に、患者４により弱められたＸ線を検出する複数の
検出器からなる検出器装置７が配置される。照射中に、
ＣＴスキャナ装置６は、Ｘ線管２及び検出器装置７と共
に患者の周りで回転する。画像化されるべき患者の身体
スライスは、厳密に制限されたＸ線ビーム３を用いて１
平面内にある多数の放射方向に照射される。検出器装置
７により測定された値は、データ取得装置８により取得
され、ディジタル値に変換される。ディジタル値は、個
別のスライス画像と、個別のスライス画像から３次元Ｃ
Ｔ全画像とを計算する演算装置９に供給される。個別の
画像はモニタ１１に表示可能である。ＣＴ装置の全体
は、制御装置１０により制御される。他の構成要素、例
えば、制御コンソール又は記憶装置は、図面を分かりや
すくするため省略されている。
【００１９】図２は、本発明を実施するため適当なＣＴ
装置の斜視図である。同図によれば、回転スキャナ装置
６は、スキャナ筐体１２に収容され、この実施例では、
円形の断面を有する。検査中に、患者台５に載せられた
患者は、患者輸送システム１３によって、スキャナ装置
６内の検査ゾーンの中をｚ方向に移動させられる。本発
明によれば、同時に、ファントム体１４が照射ゾーン内
にあり、ファントム体は照射され、画像歪みの補正用の
補正規則がその画像点から決定される。
【００２０】図３には本発明によるファントム体１４１
が示される。以下、Ｘ形フレームと称されるファントム
体１４１は、互いに直交して配置された２個のＸ形要素
２０及び２１により構成される。各Ｘ形要素２０又は２
１は、夫々、砂時計形の外形を有し、ｚ方向に向けられ
た２本の平行ロッド２２，２３又は２３，２４と、平行
ロッド２２，２３，２４の端点と交差する２本の対角方
向ロッド２５，２６又は２７，２８とからなる。ロッド
２３は、上記の場合に両方のＸ形要素２０及び２１に共
通しているが、２本のロッドを各Ｘ形要素２０及び２１
に対し１本ずつ使用してもよい。Ｘ形要素は、患者台の
平面内にあり、かつ、患者台５１に固定的に接続され
る。Ｘ形要素２０は、患者台の平面と垂直に延在し、患
者台５１に対し固定した位置に配置される。Ｘ形フレー
ム１４１は、照射されるべき患者の部位と共に放射ゾー
ンの中を動かされるように配置される。例えば、患者の
頭部を照射する必要があるならば、Ｘ形フレーム１４１
は、頭部が２個のＸ形要素２０とＸ形要素２１との間に
あるように配置される。患者が照射され、かつ、スライ
ス画像を生成するスライス平面は、理想的には、２個の
Ｘ形要素２０及び２１と垂直に、従って、患者台５１の
移動方向と対応したｚ方向と垂直に延在する。
【００２１】Ｘ形フレームの個々のロッド２２乃至２８
は、図３に示されたロッドよりも長ても短くてもよく、
即ち、例えば、対角方向ロッド２５乃至２８は、平行ロ
ッド２２乃至２４の向こう側に突出してもよく、或い
は、その逆に平行ロッド２２乃至２４が対角方向ロッド
２５乃至２８の向こう側に突出してもよい。個々のロッ
ド２２乃至２８の多数の画像点が異なるスライス画像中
に画像化されるので、ロッドに対応したスライス画像か
らの線は、ＣＴ画像中に再生されるということだけが重
要である。
【００２２】多数のマーク２９、例えば、小さい金属球
は、ロッド２２乃至２４に沿って設けられ、互いに、例
えば、２ｍｍの間隔で均等に離れている。この間隔は、
ロッド１本につき少なくとも１個のマーク２９が各スラ
イス中に画像化されるように選定される。上記の如く、
マークは、照射中の台の移動速度の変化を検出するため
役立つ。精度を良くするため、かかるマーク２９は３本
のロッド２２乃至２４に設けられるが、上記マークはロ
ッド２２乃至２４のうちの１本のロッドに設けるだけで
充分である。
【００２３】図４は、本発明の方法を実施するため適当
なファントム体の他の実施例を表わす図である。以下、
Ｎ形フレームと称されるファントム体１４２は、３個の
Ｎ形要素３０，３１，３２により構成され、その中の２
個のＮ形要素３０，３２は、互いに平行であり、かつ、
第３のＮ形要素３１と垂直に延在するよう配置される。
各Ｎ形要素３０，３１，３２は、夫々、ｚ方向に向けら
れた２本の平行ロッド３３，３４、平行ロッド３４，３
５及び平行ロッド３５，３６と、対角方向に配置された
ロッド３７，３８，３９とからなる。Ｎ形要素３０及び
３１はロッド３４を共有し、一方、Ｎ形要素３１及び３
２はロッド３５を共有する。この場合、中央のＮ形要素
３１は患者台５１に接続される。例えば、患者の頭部を
検査するため、Ｎ形要素３０乃至３２は、頭部がＮ形要
素３１とＮ形要素３２との間で、Ｎ形要素３１側に置か
れるように割り当てられる。理想的には、スライス平面
はｚ方向に直交する。
【００２４】図３に示されたＸ形フレーム１４１のロッ
ド２２乃至２８及び図４に示されたＮ形フレームのロッ
ド３３乃至３９は、夫々、Ｘ線吸収性材料により構成さ
れる。画像歪みの検出及び補正のため使用されるべき上
記ファントム体は、高い精度で製造され、かつ、頑丈な
機械的構造を有する必要がある。個別の要素の機械的寸
法及び相対的な位置は、照射中に変化しない方がよい。
【００２５】以下、図５を参照して本発明の方法を実施
するため要求される段階の説明を行う。第１の段階１０
１において、検査を受ける患者のある部位、例えば、頭
部の個々のスライス画像が形成される。同時に、ファン
トム体が照射ゾーン内に存在するので、ファントム体の
画像点がスライス画像中に現れる。更なる例示のため、
図３に示されたＸ形フレームが照射中に照射ゾーン内に
存在する場合を想定する。
【００２６】第２の段階１０２において、スライス画像
中のファントム体の画像点は、マークが付けられ、ファ
ントム体の全画像（ファントム像）が得られるように相
互連結される。例示の目的のため、図６に、単一のＸ形
要素４０と、４枚のスライス平面Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを示
す。同図には、スライス平面Ａ乃至Ｄと、Ｘ形要素４０
の第１のロッド４１との間の交点（即ち、画像点）Ａ１
乃至Ｄ１と、ロッド４２による交点Ａ２乃至Ｄ２と、ロ
ッド４３による交点Ａ３乃至Ｄ３と、ロッド４４による
交点Ａ４乃至Ｄ４とが示される。一般的に言うと、Ｘ形
要素の場合に、１スライス平面について４個の画像点が
得られるので、図３に示されたＸ形フレーム全体が観察
されたとき、全体として１スライス平面につき７個の画
像点が得られる。異なるスライス平面にある画像点は、
元のファントム体の形状が再構成されるように接続線を
用いて相互連結される。接続線は、ロッド４１乃至４４
の画像を表わす。２本の接続線毎の交点から、ファント
ム体の完全な照射の場合にファントム体のコーナー点が
存在する場所が得られる。接続線４１及び４２の交点
は、例えば、コーナー点Ｅ１を与え、接続線４１及び４
３の交点はコーナー点Ｅ２を与え、以下同様である。図
３に示す如くのＸ形フレームの場合に、全体として６個
のコーナー点が得られる。ファントム像、即ち、全部の
ＣＴ画像中のファントム体の画像が上記の６個のコーナ
ー点から計算される。
【００２７】次の段階１０３の間に、ファントム像の各
コーナー点は、対応するファントム体の（実際の）コー
ナー点に割り当てられる。画像点の実際の点への変換
は、以下の変換式： ＸR ＝ｔ＋ＲＣＳＸB ＋ｂ＝ｔ＋ＡＸB ＋ｂ により表わされる。式中、ベクトルＸR は実際の点の座
標を含み、ベクトルＸBは関連した画像点の座標を含
む。ベクトルｔは、画像座標系と患者台座標系との間の
並進移動を表わし、マトリックスＲは、画像座標系と患
者台座標系との間の回転を表わし、マトリックスＣは、
例えば、台の移動速度の偏差に起因したスケール歪み、
及び／又は、画像化により生成されたスライス自体のス
ケール歪みを表わし、Ｓは、例えば、照射平面の不正確
な角度調整に起因した剪断変形のような歪みを表わし、
ベクトルｂは患者台の撓みの影響を表わす。マトリック
スＲ、Ｃ及びＳにより表わされた歪みはマトリックスＡ
に合成される。この式は上記の全ての歪みを表わす。
【００２８】画像点ＸB 及び関連した実際の点ＸR の座
標は、コーナー点に対し既知であるので、段階１０４に
おいて、方程式の系が形成され、これにより上式の全て
の未知数が計算される。並進移動ｔに対し３個の未知
数、歪みＡ＝ＲＣＳに対する９個の未知数、及び、台の
撓みｂに対する１個の未知数からなる全体として１３個
の未知数を決定する必要がある。台の撓みは１方向（即
ち、重力方向）だけに発生するので、ベクトルｂの中の
１個の要素、即ち、重力の方向を指定する第２のベクト
ル成分だけが非零である。ベクトルｂは、 ｂ＝（０ ｂ0 ＺB 2 ０）T のように表わされる。ここで、ＺB は、台の移動方向を
指定する画像点ＸB の第３のベクトル成分を表わし、ｂ
0 は決定すべき未知数である。
【００２９】従って、全体として１３個の相互に独立し
た式が必要である。図３に示される如くのＸ形フレーム
が使用されるとき、夫々３個の空間座標を伴う６個のコ
ーナー点が決定され、全部で８個の式が得られる。図４
に示されたＮ形フレームを使用するならば、６個の式が
決定される。上記の方程式の系の解法による未知数の決
定は、ここでは詳述されない通例の方法を用いて行われ
る。
【００３０】全ての未知数の決定後、画像歪みの補正用
の補正規則が最後の段階１０５で作成され、ＣＴ全画像
の更なる全ての画像点に適用される。補正規則を表わ
し、かつ、マトリックスＡ、ベクトルｂ及びｔが分かっ
ている上式において、ＣＴ全画像（或いは、特に関心の
ある部分だけ、又は、数個の副画像だけ）の全ての画像
点が挿入される。次に、歪み補正された画像が計算され
た画像点から形成される。
【００３１】必要に応じて、個々の歪みの影響は、マト
リックスＡを３個のマトリックスＲ、Ｃ及びＳに分解す
ることにより計算される。このため、ここには詳述しな
い公知の数学的手法が利用される。
【００３２】
【発明の効果】本発明による方法は、画像化中に、瞬時
の画像化状況を考慮に入れることが可能である。その結
果として、例えば、患者の体重の下で台の撓みによる歪
み、及び、ＣＴスキャナの不正確な較正に起因した剪断
変形状歪みのような画像歪みが考慮される。患者台の移
動速度の変動も同時に検出される。本発明は、患者を付
加的な放射線の負荷に晒すことなく、ＣＴ画像の精度を
高める。その結果として、特に、神経外科的介入の精度
は、定位フレームの有無の両方の場合の局部限定システ
ムにおいて実質的に高められる。
【００３３】本発明による方法の更なる可能性のある応
用は、患者の照射前のＣＴ装置の較正である。このた
め、ファントム体は照射され、ファントム像が判定さ
れ、次いで、ファントム像及びファントム体がＣＴ装置
の不正確な調整を検出するため使用され、その不正確な
調整は患者の照射前に補正可能である。ファントム体を
利用する較正方法の高い精度のため、患者平面と照射平
面との間の角度調整の１°乃至２°の範囲内の小さい不
正確さが補正される。ある種の応用に対し、患者平面と
照射平面との間の角度調整は、９０°以外であることが
望ましい。その場合、不正確な角度調整は、上記の方法
を用いて補正することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施するため適当なＣＴ装置のブロッ
ク図である。
【図２】本発明を実施するため適当なＣＴ装置の斜視図
である。
【図３】本発明によるファントム体の一実施例（Ｘ形フ
レーム）を表わす図である。
【図４】本発明によるファントム体の他の実施例（Ｎ形
フレーム）を表わす図である。
【図５】本発明の方法の各段階を説明するフローチャー
トである。
【図６】本発明の方法を説明するため図３のファントム
体の単一の要素（Ｘ形要素）を表わす図である。
【符号の説明】 １ Ｘ線発生器 ２ Ｘ線管 ３ 照射（画像化）ゾーン ４ 患者 ５，５１ 患者台 ６ ＣＴスキャナ装置 ７ 検出器装置 ８ データ取得装置 ９ 演算装置 １０ 制御装置 １１ モニタ １２ スキャナ筐体 １３ 患者輸送システム ２０，２１ Ｘ形要素 ２２，２３，２４，３３，３４，３５ 平行ロッド ２５，２６，２７，２８，３７，３８，３９ 対角方
向ロッド ２９ マーク ３０，３１，３２ Ｎ形要素 ４１，４２，４３，４４ ロッド １４１ Ｘ形フレーム １４２ Ｎ形フレーム

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 複数の画像が形成される医用画像化中に
    画像歪みを検出及び補正する方法であって、 画像の形成中にファントム体（１４）が画像化ゾーン
    （３）に配置され、 画像歪みの補正用の補正規則が画像中の上記ファントム
    体（１４）の画像点（Ａ１．．．Ａ４，Ｂ１．．．Ｂ
    ４，Ｃ１．．．Ｃ４，Ｄ１．．．Ｄ４）から得られるこ
    とを特徴とする方法。
  2. 【請求項２】 複数の要素（２０，２１；３０，３１，
    ３２）により構成され、上記要素（２０，２１；３０，
    ３１，３２）を配置された平面が画像中に画像化された
    平面（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と垂直に延在するよう配置され
    たフレーム（１４１，１４２）の形をとるファントム体
    （１４）が使用されることを特徴とする請求項１記載の
    方法。
  3. 【請求項３】 ２個のＸ字形のＸ形要素（２０，２１）
    を備えたＸ形フレーム（１４１）の形をとり、上記Ｘ形
    要素（２０，２１）を配置された平面が画像中に画像化
    された平面（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と垂直に延在するよう配
    置されたファントム体（１４）が使用されることを特徴
    とする請求項１又は２記載の方法。
  4. 【請求項４】 ３個のＮ字形のＮ形要素（３０，３１，
    ３２）を備え、その中の２個のＮ形要素（３０，３２）
    が互いに平行、かつ、第３のＮ形要素（３１）と垂直に
    延在するＮ形フレーム（１４２）の形をとり、上記Ｎ形
    要素（３０，３１，３２）を配置された平面が画像中に
    画像化された平面（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と垂直に延在する
    よう配置されたファントム体（１４）が使用されること
    を特徴とする請求項１又は２記載の方法。
  5. 【請求項５】 上記ファントム体の少なくとも５個の特
    性画像点（Ｅ１．．．Ｅ４）の画像座標が決定され、 補正規則は、上記画像座標及び対応する空間内の上記フ
    ァントム体（１４）の特性点の座標から決定されること
    を特徴とする請求項３又は４記載の方法。
  6. 【請求項６】 Ｎ形フレーム（１４２）又はＸ形フレー
    ム（１４１）のコーナー点（Ｅ１．．．Ｅ４）が特性点
    として選定されることを特徴とする請求項５記載の方
    法。
  7. 【請求項７】 上記ファントム体（１４）は患者台
    （５）に接続されていることを特徴とする請求項１乃至
    ６のうちいずれか１項記載の方法。
  8. 【請求項８】 画像の形成中に上記画像化ゾーン（３）
    に対する上記患者台（５）の速度の変化を検出するた
    め、マーク（２９）が上記患者台（５）の移動方向
    （ｚ）と平行した向きで上記ファントム体（１４）上に
    設けられていることを特徴とする請求項７記載の方法。
  9. 【請求項９】 画像はコンピュータ断層写真撮影により
    スライス画像として形成されることを特徴とする請求項
    １乃至８のうちいずれか１項記載の方法。
  10. 【請求項１０】 コンピュータ断層写真撮影画像は、複
    数のスライス画像から形成され、 上記ファントム体（１４）の全体画像（ファントム像）
    は、上記複数のスライス画像中の上記ファントム体（１
    ４）の画像点（Ａ１．．．Ａ４，Ｂ１．．．Ｂ４，Ｃ
    １．．．Ｃ４，Ｄ１．．．Ｄ４）から決定されることを
    特徴とする請求項９記載の方法。
  11. 【請求項１１】 上記補正規則は、上記ファントム像中
    の上記ファントム体（１４）の多数の画像点（ＸB ）及
    び対応する空間内の上記ファントム体（１４）の点（Ｘ
    R ）を、画像点と空間内の点（ＸR ）との間に存在する
    一次式に挿入することにより決定され、 次に、画像歪みは、コンピュータ断層写真撮影画像の更
    なる画像点（ＸB ）を上記式に挿入することにより補正
    され得ることを特徴する請求項１０記載の方法。
  12. 【請求項１２】 複数の副画像が全体画像を形成するた
    め合成される磁気共鳴断層写真撮影又はＸ線画像化のた
    め使用される請求項１乃至８のうちいずれか１項記載の
    方法。
  13. 【請求項１３】 Ｘ線検出器装置（７）と、測定された
    信号を処理し、上記測定された信号からスライス画像を
    計算する演算装置（９）とを含むコンピュータ断層写真
    撮影装置であって、 上記演算装置（９）は、画像の形成中に画像化ゾーンに
    配置されたファントム体（１４）の複数のスライス画像
    中の画像点（Ａ１．．．Ａ４，Ｂ１．．．Ｂ４，Ｃ
    １．．．Ｃ４，Ｄ１．．．Ｄ４）の信号レベルから画像
    歪みの補正用の補正規則を決定するように、構成されて
    いることを特徴とするコンピュータ断層写真撮影装置。
  14. 【請求項１４】 ２個のＸ字形のＸ形要素（２０，２
    １）を備えたＸ形フレーム（１４１）、又は、３個のＮ
    字形のＮ形要素（３０，３１，３２）を備え、その中の
    ２個のＮ形要素（３０，３２）は、互いに平行に、か
    つ、第３のＮ形要素（３１）と垂直に延在するＮ形フレ
    ームの形をとるファントム体（１４）であって、上記Ｘ
    形要素（２０，２１）又は上記Ｎ形要素（３０，３１，
    ３２）が配置された平面が上記スライス画像のスライス
    平面（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄ）と垂直に延在するように配置さ
    れたファントム体（１４）が使用されることを特徴とす
    る請求項１３記載のコンピュータ断層写真撮影装置。
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