JP2000023968A - 容積イメ―ジデ―タの捕捉 - Google Patents

容積イメ―ジデ―タの捕捉

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JP2000023968A
JP2000023968A JP11134634A JP13463499A JP2000023968A JP 2000023968 A JP2000023968 A JP 2000023968A JP 11134634 A JP11134634 A JP 11134634A JP 13463499 A JP13463499 A JP 13463499A JP 2000023968 A JP2000023968 A JP 2000023968A
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ray tube
flat plate
ray
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Pieter Gerhard Roos
ゲラード ルース ピーター
Andrew J Ivan
ジェイ イーヴァン アンドリュー
Rodney A Mattson
エイ マットソン ロドニー
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 ボリューメトリックイメージデータ収集方法
及び装置を提供する。 【解決手段】 ガントリは検査領域を取り囲む外レース
及び内レースを含む。ｘ線管、コリメータ、フラットパ
ネル検出器、及び検出器を検査領域に近づけ、遠去ける
機械的メカニズムが内レースに取付けられている。タイ
ミング及び制御回路は、内レースを検査領域の周囲にイ
ンデックスする電動機、ｘ線管を検査領域の周囲の離散
した位置において蛍光透視モードでパルス駆動するｘ線
電源、及びｘ線管の各パルスの後にデータのフレームを
読出す読出し回路を制御する。読出されたフレームはフ
レームメモリ内に格納され、再構成プロセッサによって
ボリューメトリックイメージ表現に再構成されてメモリ
内に格納される。ビデオプロセッサは個々のフレーム、
またはボリューメトリックイメージ表現の選択された部
分をビデオモニタ上に表示するためのフォーマットに再
フォーマットする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ボリューメトリッ
ク( vokumetric )イメージデータの収集、特に医療診断
イメージングに関する。本発明は、特にコンピュータ化
トモグラフィック（ＣＴ）スキャナ及び蛍光透視式( fl
uoroscopy ) システムに関連する応用を有しており、以
下特にそれに関連して説明する。しかしながら、本発明
はボリューメトリックイメージングデータを収集するよ
うな他の型のイメージングシステム及び応用にも適用で
きることを理解されたい。
【０００２】
【従来の技術】従来の、単一検出器環の軸方向コンピュ
ータ化トモグラフィ（ＣＴ）、及びその延長（例えば、
スパイラルＣＴ及び多重検出器環ＣＴ）は公知であり、
文献に述べられている。これらの全ての場合には、複数
の個々の放射検出器要素、または検出器要素の小さいア
レイは、ガントリの内側円筒形表面上に取付けられ、１
つの（普通のＣＴの場合）、または少数の（マルチスラ
イスＣＴの場合）環を形成している。若干のスキャナで
は、検出器は円弧セグメント上に取付けられ、ガントリ
と共に回転する。
【０００３】ｘ線源は、薄く、高度に平行化されたｘ線
ファンビームを放出する。ガントリの回転は典型的には
連続的であり、各回転毎に１つまたは幾つかのＣＴスラ
イスを収集する。より大きいボリュームからのデータ
は、患者をガントリの回転に同期させてステップ状に
（普通のＣＴの場合）、または回転の中心線に沿って連
続的に（スパイラルＣＴの場合）インデックスし、各回
転毎に１つまたは幾つかのＣＴスライスを収集する。
【０００４】代りにＣＴガントリ型フレーム上にイメー
ジ増倍管をベースとする蛍光透視カメラを取付けても、
ボリュームＣＴデータの収集にそれ程成功はしなかっ
た。このようなシステムについては 1997 年２月24日の
SPIE Medical Imaging Conferenceにロチェスタ大学医
学センターの R. Ning、X. Wang 、及び D.L. Conover
によって提出された論文を参照されたい。このアプロー
チの主欠陥は、イメージ増倍管に固有の幾何学ひずみに
ある。ボリュームＣＴ再構成を遂行する前に、全てのビ
デオデータは極めて単調な幾何学的補正アルゴリズムを
通して処理しなければならず、これに部分的に成功した
としても幾何学ひずみはイメージ増倍管の空間配向に依
存するので、ひずみパターンはガントリの回転と共に変
化する。
【０００５】この概念のさらなる欠陥は、対象のコント
ラストを減少させ、再構成アーチファクトをもたらすよ
うなイメージ増倍管のベーリンググレア( veiling glar
e ）特性、及びイメージ増倍管の貧弱な空間分解能にあ
る。イメージ増倍管イメージデータからボリュームＣＴ
を再構成することが困難であり、そしてイメージ増倍管
カメラのサイズ及び重量が大きいために、この概念を実
際に応用したものは実質的に存在していない。
【０００６】米国特許第 5,588,033号に開示されている
ボリュームＣＴデータを収集する第３の方法では、個々
の写真フィルムのシートを使用して患者を通る一連の角
度でイメージを収集するようになっている。この方法
は、イメージ増倍管の幾何学ひずみの制限を解消する
が、ＣＴ再構成処理のためには、現像及び走査しなけれ
ばならない個々の写真イメージを撮る必要があるので極
めて煩わしい。実際には、これは検査当たり収集可能な
プロジェクションの数を制限し、従って得ることができ
るＣＴイメージデータの品質を制限する。またこの手順
は長い時間を必要とし、その間、患者は完全に静止して
いなければならない。
【０００７】
【発明の要旨】本発明の一面によれば、蛍光透視式診断
イメージングデバイスが開示される。蛍光透視式診断イ
メージングデバイスは、ガントリを含む。ガントリは、
ｘ線管及び平板ｘ線検出器を検査領域を横切って対面配
置するように支持し、これらを検査領域の周囲で回転さ
せるようになっている。電動機アセンブリが、ｘ線管及
び平板ｘ線検出器を検査領域の周囲で選択的に回転させ
る。読出しデバイスは、平板検出器からデータ値の二次
元アレイを読出す。各データ値は、ｘ線源と平板検出器
の副領域との間に伸びる複数の発散線( diverging ray
) の１つに沿う放射減衰を表している。プロセッサ
は、検査領域の周囲をｘ線管及び平板ｘ線検出器が回転
している間に読出されたデータ値を、ボリューメトリッ
クイメージ表現に再構成する。ビデオプロセッサは、
(i) 読出されたデータ値をプロジェクションイメージと
してビデオモニタ上に表示させるための適切なフォーマ
ットにフォーマットし、そして(ii)ボリューメトリック
イメージデータの選択的な部分をモニタ上に表示させる
ための適切なフォーマットに再フォーマットする。
【０００８】本発明の別の面によれば、蛍光透視式イメ
ージングシステムを用いた診断イメージング方法が開示
される。診断イメージングシステムは、検査領域を横切
って対面配置されているｘ線管及び平板ｘ線検出器を支
持するガントリを有する蛍光透視式イメージングシステ
ムと、平板ｘ線検出器によって収集されたイメージデー
タを処理する再構成プロセッサとを含む。本方法は、
ａ）ｘ線管及び平板ｘ線検出器を、検査領域の周囲の所
定の角位置まで回転させるステップと、ｂ）ｘ線管を付
勢してｘ線放射ビームを生成させるステップと、ｃ）ｘ
線源と平板検出器の副領域との間に伸びる複数の発散線
の１つに沿う放射減衰を各々が表しているデータ値の二
次元アレイを平板検出器から読出すステップと、ｄ）上
記ステップ（ａ−ｃ）を所定回数繰り返し、データ値の
複数の二次元アレイを収集するステップと、ｅ）データ
値の複数の二次元アレイを、ボリューメトリックイメー
ジ表現に再構成するステップと、ｆ）ボリューメトリッ
クイメージ表現を、プロジェクションイメージとしてビ
デオモニタ上に表示させるステップとを含む。
【０００９】以下に本発明を遂行する技法を、添付図面
を参照して説明する。
【００１０】
【実施例】図１及び２を参照する。1.5 ｍ程度の大直径
トラック１０が、フロアに静止取付けされている。詳述
すれば、トラックは大直径であり、その外レース１２は
静止支持具１４によって静止的に支持され、内レース１
６は外レース内で自由に回転する。ｘ線管１８は内レー
スに取付けられ、それと共に回転する。フラットパネル
検出器２０はｘ線源に対面するように内レースに取付け
られている。好ましい実施例について詳述すれば、フラ
ットパネル検出器は 30 × 40 ｃｍ程度の単一の、大き
い非晶質シリコンで構成された二次元マトリックスイメ
ージレセプタを含んでいる。適当な非晶質シリコンフラ
ットパネルイメージレセプタが、米国特許第 5,079,426
号、同第 5,117,114号、同第 5,164,809号、及び同第
5,262,649号に開示されている。駆動電動機２２が内レ
ースに接続されていて、ｘ線管及びフラットパネル検出
器を環１０の中心軸の周囲で選択可能な角度配向にイン
デックスする。患者支持具２４が、対象２６の関心領域
を環１０の幾何学中心に支持するように位置決めされて
いる。
【００１１】タイミング及び制御回路３０が電動機２２
を制御し、ｘ線管を対象の周囲の複数の所定の角位置
（例えば１°間隔のステップ）の各々にインデックスす
る。各ステップにおいて、タイミング及び制御回路は、
ｘ線撮影( radiographic )動作モードにおいてはｘ線撮
影エネルギレベルで、及び蛍光透視動作モードにおいて
は蛍光透視エネルギレベルでｘ線管電源３２をパルス駆
動する。ｘ線管は制限された時間にわたってｘ線のパル
スを対象を通して送り、フラットパネル検出器２０に衝
突させる。蛍光透視エネルギレベルは低いので、フラッ
トパネル検出器の各セルは受信した放射をパルスの持続
時間にわたって積分する。放射パルスの後に、タイミン
グ及び制御回路３０は、フラットパネル検出器２０によ
って生成された二次元フレームイメージをフレーム読出
し回路３４に読出させる。同時に、タイミング及び制御
回路３０は、電動機２２にｘ線管及びフラットパネル検
出器を次の角度ステップにインデックスする。
【００１２】このプロセスが繰り返されて複数の二次元
イメージフレームが収集され、収集されたイメージフレ
ームはフレームメモリ３６内に格納される。各フレーム
イメージは、患者を通り抜けた対応する線に沿う放射減
衰を表すデータの二次元アレイを含んでいる。ｘ線管は
本質的に点源であり、フラットパネルレセプタへ向かう
発散放射の線を生成する。各線は複数の発散経路の１つ
に沿う放射の減衰を表している。これらの経路は、概ね
錐形のビームパターン３７で発散する。錐形ビーム再構
成プロセッサ３８はデータの各フレームを再構成し、そ
れを使用してボリューメトリックイメージメモリ４０内
に構築されている三次元ボリューメトリックイメージを
改善する。例えば、米国特許第 5,170,439号、同第 5,4
04,293号、同第5,532,490 号、同第5,559,335 号、同第
5,565,684 号、及び同第 5,625,660号に開示されている
ように、いろいろな錐形ビーム再構成アルゴリズムが提
唱されている。各フレームが再構成され、ボリューメト
リックイメージ表現に組合されるにつれてボリューメト
リックイメージはより明瞭に、より鋭くなる。ｘ線源及
びフラットパネル検出器は、少なくとも 180°プラス錐
形ビームの角度及び対象の周囲の回転方向だけ回転させ
ることが好ましい。
【００１３】ビデオプロセッサ４２はボリュームイメー
ジメモリをアドレスし、スライス、プロジェクション、
３Ｄ描画、及び最大強度プロジェクションイメージ（Ｍ
ＩＰ）のような他の普通の診断イメージディスプレイフ
ォーマットを検索する。
【００１４】収集したイメージデータの分解能及びサイ
ズは、対象からのフラットパネル検出器の変位を調整す
ることによって調整可能である。詳述すれば、機械的駆
動装置５０が、フラットパネル検出器２０を対象に近づ
けたり、遠去けたりするように運動させる。同様に、コ
リメータ５２はｘ線管が生成した放射のファンビームの
平行化、または発散を調整し、フラットパネル検出器に
直接衝突しない放射ビームの部分を制限またはブロック
する。倍率コントロール５４がコリメータ５２及びフラ
ットパネル検出器駆動装置５０に接続されていて、これ
ら２つを協調調整し、ｘ線管がフラットパネル検出器の
両側へ放射の線を送らないようにして検出器に衝突する
ファンビームをｘ線管に投射させる。検出器に衝突しな
い放射線はコリメータ５２によってブロックされるの
で、対象または患者はこれらの放射に曝されることはな
く、これらの放射は得られるイメージには寄与しない。
フラットパネル検出器を対象に近接するように運動させ
ることによって、対象の比較的大きいボリュームを検査
することができる。フラットパネル検出器を対象から遠
去けるように運動させ、平行化を狭めることによって、
対象の比較的小さい領域を高分解能で再構成することが
できる。
【００１５】ガントリ１０は、普通のＣＴが１回転に
0.5乃至４秒を要するのに対して、約５乃至 90 秒／回
転のようなかなり低い速度で回転する。各回転で、３−
500 イメージが生成される。フラットパネル検出器２０
からのイメージデータ及びｘ線源１８への電力は、連続
的に回転可能なガントリ１０から普通のスリップリング
（図示してない）によって固定フレーム１２へ伝送する
ことができる。
【００１６】しかしながら、半回転または１回転で、殆
どの医療検査にとって充分なデータを収集することがで
きるから、データ及び電力転送はガントリ１０への電力
及びデータケーブルを弛めることによって達成してもよ
い。代替として、電力及びデータをガントリ１０上に収
納し、各回転の終わりにドッキングステーションにおい
てデータをダウンローディングし、電池を再充電するこ
とができる。何れの場合も、１回転でｘ線錐形ビームに
よって照射された全ボリュームから三次元イメージデー
タを収集することができる。
【００１７】フラットパネル検出器２０及びｘ線管１８
を、図１及び２に示すようにそれらの幾何学中心をガン
トリ１０の中心面内に支持するのではなく、カンチレバ
ー式にガントリ面の外側に支持することができる。これ
は、介在( interventional )手順中に患者への医師のア
クセスを改善する。このカンチレバー式の取付けアプロ
ーチは、部分的には、フラットパネルイメージレセプタ
２０及び低いｘ線電力でよいｘ線源が、普通のイメージ
増倍管に比して比較的軽量であることから実行可能なの
である。ガントリ１０の遅めの走査速度も、カンチレバ
ー式取付けアプローチに伴う安全性の問題を減少させ
る。
【００１８】普通のＣＴ検出器技術に比して、二次元フ
ラットパネルイメージ検出器２０はｘ線管１８が発生す
る全てのｘ線の遙かに多くの部分を使用していることが
理解されよう。更に、フラットパネルイメージャは、普
通のＣＴ検出器または蛍光透視式イメージャよりも高い
空間分解能を有している。この高い空間分解能を使用し
て、高分解能イメージを収集したり、または検出器をガ
ントリの回転軸により近接させて配置する（従ってより
小さい検出器でよい）ことができる。更に、フラットパ
ネルイメージレセプタには幾何学ひずみは存在せず、従
ってボリュームＣＴにおける検出器としての蛍光透視式
イメージ増倍管の使用は実質的に排除される。更に、フ
ラットパネルイメージレセプタのダイナミックレンジ
は、ボリュームＣＴのための検出器として実現されてい
るイメージ増倍管よりも遙かに大きく、またフラットパ
ネルイメージレセプタにはイメージ増倍管のようなベー
リンググレア特性が存在しないので、対象のコントラス
トが高くなり、グレアアーチファクトは存在しない。こ
れはイメージ増倍管をベースとする設計に比して大きい
長所である。
【００１９】フラットパネルイメージ検出器２０は、ボ
リュームイメージデータを収集するように最適化するこ
とができる。例えばセンサ２０を、蛍光透視センサに使
用されている画素よりもかなり大きい画素と共に使用す
ることによって、センサ２０のダイナミックレンジを、
一般的に予測されるＣＴセンサのダイナミックレンジと
同じ以上に増加させることができる。更に、非晶質シリ
コンマトリックスイメージ検出器は、非晶質材料構造内
の電荷捕捉現象によって残像を生ずる。
【００２０】イメージ検出器２０をパルス駆動蛍光透視
モードで動作させ、それに光リセットデバイス５６（図
２）を設けることによって、各フレームの終わりに非晶
質シリコンマトリックス上に残り得る残留イメージデー
タ（即ち、残像）が飽和される。光リセットデバイス５
６はフラットパネル検出器２０に近接して取付けた輝く
光源であることが好ましく、この光源を瞬間的に閃めか
せる、即ち付勢すると先行イメージデータ収集の時点か
らの残留イメージデータは飽和させられる。光リセット
デバイス５６は、連続するイメージ収集の間にタイミン
グ及び制御回路３０によって選択的にトリガされる。
【００２１】１つの大きいセンサではなく、ＣＣＤ検出
器、または小さい非晶質シリコンフラットパネルイメー
ジャのような複数の小さいマトリックスイメージセンサ
をモザイク状に、または円形セクタをタイル貼りするこ
とも考えられる。イメージレセプタ２０には、患者身体
から散乱した放射の検出を減少させるための公知のｘ線
反散乱格子を設けることもできる。また、フラットパネ
ルポリシリコンイメージ検出器を、非晶質シリコンフラ
ットパネルイメージ検出器２０の代わりに使用できるこ
とも意図している。
【００２２】フラットパネルイメージャ２０のｘ線感度
は、非晶質シリコンのトップにｘ線吸収層を堆積させる
ことによって強化することができる。この層は、直接的
にｘ線を検出するために使用することも（この場合、ｘ
線は、セレン、硫化鉛、テルル化カドミウム亜鉛、また
は沃化鉛のような半導体マトリックス内で吸収され、直
接電荷に変換されて非晶質シリコンマトリックスによっ
て累積される）、間接的にｘ線を検出するために使用す
ることも（この場合、ｘ線は、酸硫化ガドリニウム、沃
化セシウム、またはタングステン酸カドミウムのような
発光( scintillating ) 蛍光体層内吸収され、光に変換
されて非晶質シリコンマトリックス内に吸収され、電荷
に変換される）できる。
【００２３】平らなマトリックスイメージ検出器２０
は、ｘ線源１８に対面する検出器２０の面上に取付けら
れた公知の反散乱格子５８を含むこともできる。反散乱
格子は検出器に衝突するｘ線を、それまでに骨組織のよ
うな高密度の対象によって散乱させられなかったｘ線に
制限するように、公知技法で動作する。代替として図３
に示すように、散乱検出器６０を平らなマトリックスイ
メージ検出器２０の外側に配置し、検出器２０上に衝突
しない散乱ｘ線のレベルを監視する。検出器６０によっ
て検出された散乱ｘ線のレベルを、再構成プロセッサ３
８によってイメージデータから減算し、検出器２０の感
度に及ぼす散乱ｘ線の効果を排除乃至は減少させる。
【００２４】角錐ビームを使用すると、ｘ線管１８内で
生成されたｘ線の利用率が向上することは理解されよ
う。即ち、薄いファンビームが使用されないので、コリ
メータ５２において破棄されるｘ線は少なくなり、それ
によって生成されたｘ線の利用率が改善される。更に、
ｘ線管１８内で消散される長期電力は少なくなり、検査
当たり管内に累積されるエネルギの量も減少する。従っ
て、より低い負荷状態で動作し、小型ｘ線管をかなり長
寿命で使用することができる。
【００２５】ｘ線源１８からの放射は、パルスであるこ
とも、または連続的であることもできる。連続放射は簡
単であり、システム設計費用は少なくなるが、センサ２
０内に光リセットデバイスを使用することができなくな
り、従って非晶質シリコンフラットパネルの残像特性に
起因するイメージアーチファクトが導入されるようにな
る。パルス放射は、放射パルスを例えば患者の鼓動と同
期させることができ、従って心臓の運動を凍結すること
ができるという付加的な利点を有している。この実施例
では、心臓モニタ６２は心臓信号をタイミング及び制御
回路へ送る。パルスにするには、普通のｘ線管に接続さ
れているパルス化高電圧発生器を使用するか、またはス
イッチング格子を設けたｘ線管に接続されている定高電
圧発生器を使用することによって達成することができ
る。
【００２６】再構成プロセッサ３８は、もし光リセット
デバイスが使用されていなければ、シンチレータ層及び
非晶質シリコンマトリックスによってもたらされる残像
に対してイメージデータを補償するためのアルゴリズム
のような手段を含むことができる。再構成プロセッサ３
８は、使用されているフラットパネルイメージレセプタ
の型に特定のイメージデータ補正を遂行する。非晶質シ
リコンフラットパネル検出器２０の場合には、これは少
なくとも、画素オフセット補正、画素利得補正、欠陥画
素補間、及び黒レベルクランピング（即ち、ライン補正
済み雑音減少）のプロセスを含む。
【００２７】図３を参照する。別のフラットパネルイメ
ージ検出器７０は、複数の検出器７４を有する中央矩形
アレイ７２と、各々がアレイ７２から横方向に伸びて複
数の付加的な検出器８０を含むウィング７６、７８とを
含んでいる。ウィング検出器８０は、中央アレイ７２の
サイズ（即ち、面積）が、普通のＣＴデータの完全な、
即ち切捨てられていない集合を収集するには（換言すれ
ば、イメージ化される対象全体にまたがるイメージデー
タの完全集合を受信するには）充分に大きくないという
事実を少なくとも部分的に補償するために使用される。
詳述すれば、ウィング検出器は、データの完全ファンを
収集し、中心スライスに沿って再構成することを可能に
する。関心領域を取り囲む中心スライスの部分は、隣接
するスライス内の切捨てられたアーチファクトを補償す
るために使用される。
【００２８】検出器８０は、イメージ化される領域の境
界の外側の組織内で発生する放射減衰データのおおよそ
のレベルを感知、またはそれ以外に供給する。関心領域
を取り囲む組織を表す減衰データは、隣接スライスのｘ
線の減衰値を補正するために使用される。補正されたデ
ータは、関心領域のより真に近いボリューメトリックイ
メージ表現を得るために、再構成プロセッサ３８によっ
て実行される再構成アルゴリズム内で使用される。
【００２９】本発明のイメージングシステムは、同一シ
ステムにおいてボリュームデータ収集を遂行する能力を
有している蛍光透視式イメージングシステムとして特徴
付けることができる。即ち、本発明のイメージングシス
テムは、同一システムにおいてボリュームＣＴ能力をも
有しているｘ線撮影・蛍光透視方式、または介在蛍光透
視方式システムとして構成することができる。ビデオプ
ロセッサ４２は、フレームメモリ３６から個々のプロジ
ェクションイメージ（即ち、蛍光透視、ｘ線撮影、ＭＩ
Ｐ）を検索し、モニタ４４上に表示することができる。
回転走査からのプロジェクションイメージのシーケンス
は、蛍光透視ループ内でユーザに対して再生することが
できる。従って、ユーザに対する本質的な現れ方は完全
三次元イメージであるが、これは１つの軸の周囲だけに
広がることができる。
【００３０】しかしながら、本発明のイメージングシス
テムは蛍光透視式イメージングを遂行する能力を有する
ボリュームＣＴシステムとして特徴付けることもでき
る。
【００３１】以上に本発明を好ましい実施例に関して説
明した。明らかに、以上の説明から本発明を理解すれ
ば、多くの変更及び代替を考案することが可能である。
本発明は、これらの変更及び代替が特許請求の範囲内に
ある限り、これらの全てを含むことを意図している。
【００３２】例えば、複数のセンサ２０及びｘ線管１８
を静止フレームの周囲に取付け、ｘ線管を順次にパルス
駆動して回転を模すことができる。各イメージセンサ
は、その対面ｘ線管がパルス駆動された時にだけイメー
ジデータを収集するように動作可能にされる。これは、
回転ガントリの必要性を排除し、実時間データ収集を行
うことにより、検査時間を遙かに短くすることができ
る。また、静止フレームに取付けられた複数のセンサを
使用し、単一のｘ線管を回転フレーム上に配置すること
も意図している。
【００３３】フラットパネルマトリックスレセプタを使
用してボリューメトリックイメージデータを収集する上
記装置の長所は、特に、ｘ線の利用率を改善し、それに
よって低電力動作を可能にし、ｘ線管を長寿命にし、患
者の走査時間を短縮し、そして放射の線量を減少させた
ボリューメトリックイメージデータ収集システムを提供
すること、フラットパネルマトリックスイメージレセプ
タ技術で達成可能な細かい検出器マトリックスのスペー
シングの故に空間分解能が改善されたボリューメトリッ
クイメージデータ収集システムを提供すること、ガント
リ回転当たり多数のスライスを収集し、それによって回
転速度は低くなるが患者の走査時間を短縮したボリュー
メトリックイメージデータ収集システムを提供するこ
と、ガントリの複雑さを減少させたボリューメトリック
イメージデータ収集システムを提供すること、及び蛍光
透視イメージ表現及びｘ線撮影イメージ表現を生成する
デュアルモードボリューメトリックイメージデータ収集
システムを提供すること等である。詳しく述べれば、デ
ュアルモードボリューメトリックイメージデータ収集シ
ステムとは、ボリュームＣＴシステムでありながら蛍光
透視システムにも使用できるか、蛍光透視システムであ
りながらボリュームＣＴシステムにも使用できるシステ
ムと定義することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の特色を組込んだイメージング装置の概
要側面図である。
【図２】図１のイメージング装置の簡易ブロック図であ
る。
【図３】図１及び２のイメージング装置に関連する代替
フラットパネルイメージレセプタの概要図である。
【符号の説明】
１０ トラック １２ 外レース １４ 静止支持具 １６ 内レース １８ ｘ線管 ２０ 平板検出器 ２２ 駆動電動機 ２４ 患者支持具 ２６ 対象 ３０ タイミング及び制御回路 ３２ ｘ線管電源 ３４ フレーム読出し回路 ３６ フレームメモリ ３７ ビームパターン ３８ 再構成プロセッサ ４０ ボリューメトリックイメージメモリ ４２ ビデオプロセッサ ４４ モニタ ５０ 機械的駆動装置 ５２ コリメータ ５４ 拡大コントロール ５６ 光リセットデバイス ５８ 反散乱格子 ６０ 散乱検出器 ６２ 心臓モニタ ７０ フラットパネルイメージ検出器 ７２ 矩形アレイ ７４ 検出器 ７６、７８ ウィング ８０ 検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 アンドリュー ジェイ イーヴァン アメリカ合衆国 オハイオ州 44202 オ ーロラ ピラテス トレイル 10010 (72)発明者 ロドニー エイ マットソン アメリカ合衆国 オハイオ州 44060 メ ントー メルショア ドライヴ 6532

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 蛍光透視方式のイメージング装置であっ
    て、 検査領域を横切って対面配置されているｘ線管（１８）
    及び平板ｘ線検出器（２０）を支持し、上記ｘ線管（１
    ８）及び上記平板ｘ線検出器（２０）を上記検査領域の
    周囲で回転させるガントリ（１０）と、 上記ｘ線管（１８）及び上記平板ｘ線検出器（２０）を
    上記検査領域の周囲で選択的に回転させる電動機アセン
    ブリ（２２）と、 上記ｘ線管（１８）と平板ｘ線検出器（２０）の副領域
    との間を伸びる複数の発散線の１つに沿う放射減衰を各
    々が表しているデータ値の二次元アレイを上記平板検出
    器（２０）から読出す読出しデバイス（３４）と、 上記検査領域の周囲を上記ｘ線管（１８）及び平板ｘ線
    検出器（２０）が回転している間に読出された上記デー
    タ値をボリューメトリックイメージ表現に再構成する再
    構成プロセッサ（３８）と、 (i) 上記読出されたデータ値をプロジェクションイメー
    ジとしてビデオモニタ（４４）上に表示させるのに適す
    るフォーマットにフォーマットし、(ii)上記ボリューメ
    トリックイメージデータの選択的な部分を上記モニタ
    （４４）上に表示させるのに適切なフォーマットに再フ
    ォーマットするビデオプロセッサ（４２）と、を備えて
    いることを特徴とするフルオロスコーピックイメージン
    グ装置。
  2. 【請求項２】 上記電動機（２２）、読出しデバイス
    （３４）、及びｘ線管電源（３２）を制御するタイミン
    グ及び制御回路（３０）を更に含み、 上記タイミング及び制御回路（３０）は、 (i) 上記電動機（２２）を制御して、上記ｘ線管（１
    ８）及び上記平板検出器（２０）を上記検査領域の周囲
    でステップ状に運動させ、 (ii)上記ｘ線管電源（３２）を制御して、インデックス
    された上記各ステップにおいて上記ｘ線管（１８）をパ
    ルス駆動し、そして (iii) 上記読出しデバイス（３４）を制御して、インデ
    ックスされた上記各ステップの後にデータのフレームを
    読出す、ようになっている請求項１に記載の装置。
  3. 【請求項３】 対象（２６）の再発する生理学的運動を
    監視する生理学的モニタ（６２）を更に含み、 上記生理学的モニタ（６２）は、上記タイミング及び制
    御デバイス（３０）に接続されていて上記監視された生
    理学的運動と協調して上記ステップのインデックシング
    を制御するように上記タイミング及び制御デバイス（３
    ０）をトリガするようになっている請求項２に記載の装
    置。
  4. 【請求項４】 上記読出しデバイス（３４）と上記再構
    成プロセッサ（３８）との間に接続されているフレーム
    メモリ（３６）を更に含み、 上記フレームメモリ（３６）は、上記検査領域の周囲の
    上記複数のインデックスされたステップに対応する個々
    のデータのフレームを格納し、 上記ビデオプロセッサ（４２）は、上記フレームメモリ
    （３６）と相互接続されていて、複数の角度配向の何れ
    かにおける上記プロジェクションイメージを上記フレー
    ムメモリ（３６）から検索できるようになっている請求
    項２または請求項３に記載の装置。
  5. 【請求項５】 上記ガントリ（１０）は、内レース（１
    ６）及び外レース（１２）を有する大きめの直径の軸受
    を含み、上記内レース（１６）には上記ｘ線管（１８）
    及び上記平板検出器（２０）が取付けられており、上記
    外レース（１２）は静止取付けされており、上記電動機
    （２２）は上記内レース（１６）を上記外レース（１
    ２）に対して回転させるようになっている請求項１乃至
    ４の何れかに記載の装置。
  6. 【請求項６】 上記ｘ線管（１８）に隣接して取付けら
    れていて放出されたｘ線ビーム（３７）の平行化を調整
    する調整可能なコリメータ（５２）と、上記平板検出器
    （２０）を上記検査領域に接近、及び遠去け運動させる
    機械的メカニズム（５０）と、上記コリメータ（５２）
    の調整及び上記平板検出器（２０）のための上記機械的
    駆動回路（５０）を制御する倍率制御回路（５４）とを
    更に含んでいる請求項１乃至５の何れかに記載の装置。
  7. 【請求項７】 上記データ値が上記読出しデバイス（３
    ４）によって上記平板ｘ線検出器（２０）から読出され
    た後に、上記平板ｘ線検出器（２０）を飽和させる光リ
    セットデバイス（５６）を更に含んでいる請求項１乃至
    ６の何れかに記載の装置。
  8. 【請求項８】 上記平板ｘ線検出器（２０）は、検出器
    の中央アレイ（７２）と、上記ｘ線検出器（２０）のイ
    メージ化された領域の外側の減衰データを収集するため
    に上記中央アレイ（７２）から伸びる複数の付加的な検
    出器（７６、７８）とを含んでいる請求項１乃至７の何
    れかに記載の装置。
  9. 【請求項９】 検査領域を横切って対面配置されている
    ｘ線管（１８）及び平板ｘ線検出器（２０）を支持して
    いるガントリ（１０）と、上記平板ｘ線検出器（２０）
    によって収集されたイメージデータを処理する再構成プ
    ロセッサ（３８）とを含むイメージングシステムを用い
    てイメージングする方法であって、 ａ）上記ｘ線管（１８）及び上記平板ｘ線検出器（２
    ０）を、上記検査領域の周囲で所定の角位置まで回転さ
    せるステップと、 ｂ）上記ｘ線管（１８）を付勢してｘ線放射ビーム（３
    ７）を生成させるステップと、 ｃ）上記ｘ線源（１８）と上記平板検出器の副領域との
    間に伸びる複数の発散線の１つに沿う放射減衰を各々が
    表しているデータ値の二次元アレイを上記平板検出器
    （２０）から読出すステップと、 ｄ）上記ステップ（ａ−ｃ）を所定回数繰り返し、上記
    データ値の複数の二次元アレイを収集するステップと、 ｅ）上記データ値の複数の二次元アレイを、ボリューメ
    トリックイメージ表現に再構成するステップと、 ｆ）上記ボリューメトリックイメージ表現を、プロジェ
    クションイメージとしてビデオモニタ（４４）上に表示
    させるステップと、を含んでいることを特徴とする方
    法。
  10. 【請求項１０】 上記ステップ（ａ）は、 ｇ）上記ｘ線管（１８）及び上記平板検出器（２０）
    を、上記検査領域の周囲で１回転よりも少なく回転させ
    て上記ボリューメトリックイメージ表現を生成するステ
    ップ、 を含んでいる請求項９に記載の方法。
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