JP2001061828A - Ｘ線モデルベースの最適化方法および装置 - Google Patents
Ｘ線モデルベースの最適化方法および装置Info
- Publication number
- JP2001061828A JP2001061828A JP2000210633A JP2000210633A JP2001061828A JP 2001061828 A JP2001061828 A JP 2001061828A JP 2000210633 A JP2000210633 A JP 2000210633A JP 2000210633 A JP2000210633 A JP 2000210633A JP 2001061828 A JP2001061828 A JP 2001061828A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- trajectory
- focus
- optimized
- technique
- image quality
- 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.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 90
- 230000003595 spectral effect Effects 0.000 claims abstract description 48
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 claims abstract description 11
- 238000005457 optimization Methods 0.000 claims description 50
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 15
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 description 10
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 5
- 238000002594 fluoroscopy Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 3
- 210000003484 anatomy Anatomy 0.000 description 2
- 230000002496 gastric effect Effects 0.000 description 2
- 238000005286 illumination Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 7553-56-2 Chemical compound [I] ZCYVEMRRCGMTRW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 1
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 1
- 238000002083 X-ray spectrum Methods 0.000 description 1
- 231100000987 absorbed dose Toxicity 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 229910052788 barium Inorganic materials 0.000 description 1
- DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N barium atom Chemical compound [Ba] DSAJWYNOEDNPEQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 210000004204 blood vessel Anatomy 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000005094 computer simulation Methods 0.000 description 1
- 239000002872 contrast media Substances 0.000 description 1
- 230000008030 elimination Effects 0.000 description 1
- 238000003379 elimination reaction Methods 0.000 description 1
- 229910052740 iodine Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011630 iodine Substances 0.000 description 1
- 238000010339 medical test Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 description 1
- 238000002601 radiography Methods 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 210000005166 vasculature Anatomy 0.000 description 1
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
- A61B6/42—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis
- A61B6/4208—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector
- A61B6/4225—Arrangements for detecting radiation specially adapted for radiation diagnosis characterised by using a particular type of detector using image intensifiers
-
- 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
- A61B6/542—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving control of exposure
- A61B6/544—Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving control of exposure dependent on patient size
-
- 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
- H05G1/46—Combined control of different quantities, e.g. exposure time as well as voltage or current
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Optics & Photonics (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Pathology (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- Public Health (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 モデルベースの最適化を使用して最適な画質
パフォーマンスのためのＸ線技法を決定する。 【解決手段】 モデルベースの最適化を達成するための
第１のステップは、固定のスペクトル・フィルタおよび
焦点に対して最適化された技法を決定して、基本軌道を
規定することである。次いで、スペクトル・フィルタお
よび焦点を患者サイズに対して最適化する。決定した最
適化された技法、並びに患者サイズに対して最適化され
たスペクトル・フィルタおよび焦点を使用して、機能軌
道を作成する。この機能軌道には基本軌道セレクタ・テ
ーブル（最適化されたスペクトル・フィルタ／焦点を指
示する表）および関連する各基本軌道が含まれる。
パフォーマンスのためのＸ線技法を決定する。 【解決手段】 モデルベースの最適化を達成するための
第１のステップは、固定のスペクトル・フィルタおよび
焦点に対して最適化された技法を決定して、基本軌道を
規定することである。次いで、スペクトル・フィルタお
よび焦点を患者サイズに対して最適化する。決定した最
適化された技法、並びに患者サイズに対して最適化され
たスペクトル・フィルタおよび焦点を使用して、機能軌
道を作成する。この機能軌道には基本軌道セレクタ・テ
ーブル（最適化されたスペクトル・フィルタ／焦点を指
示する表）および関連する各基本軌道が含まれる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、（蛍光）透視用お
よび記録用Ｘ線収集モードにおける自動的なＸ線技法制
御の使用に関する。
よび記録用Ｘ線収集モードにおける自動的なＸ線技法制
御の使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】画質を最適化するために使用されるＸ線
技法は、患者のＸ線放射への曝露を最小にするためにも
役立つ。これらの目標はシステムの限界には依存しな
い。さらに、最適化は実施される医学検査の種類や検査
の目的によって様々である。これらの最適な技法は、Ｘ
線システムを首尾よく動作させるために必要である。こ
の首尾のよい動作は、Ｘ線システム上で実施される広範
な臨床処置や患者サイズに当てはまる。このＸ線システ
ムは、透視用Ｘ線システムや放射線撮影用Ｘ線システム
とすることができる。例えば、血管系処置では、ヨウ素
で造影した血管を画像化するためには典型的には７０〜
９０ｋＶｐの範囲でのｋＶｐ設定が必要である。一方、
消化管（ＧＩ）検査は、同じシステム上で実施すること
が可能であるが、バリウム造影剤を通過させるためには
より高いｋＶｐが好ましい。一般に、格別の画質を提供
するために患者サイズに対して最適化すべきパラメータ
が幾つか存在する。これらのパラメータは、焦点サイ
ズ、スペクトル濾波の使用を経たＸ線ビーム品質、ｋＶ
ｐ、ｍＡ、照射時間、量子ノイズ・レベル（すなわち、
１フレームあたりの検出器入射放射線量）、並びに患者
の入射放射線量率などである。これらのパラメータの各
々は、各ケースごとに特有な最適な設定を有している。
技法は、患者のＸ線放射への曝露を最小にするためにも
役立つ。これらの目標はシステムの限界には依存しな
い。さらに、最適化は実施される医学検査の種類や検査
の目的によって様々である。これらの最適な技法は、Ｘ
線システムを首尾よく動作させるために必要である。こ
の首尾のよい動作は、Ｘ線システム上で実施される広範
な臨床処置や患者サイズに当てはまる。このＸ線システ
ムは、透視用Ｘ線システムや放射線撮影用Ｘ線システム
とすることができる。例えば、血管系処置では、ヨウ素
で造影した血管を画像化するためには典型的には７０〜
９０ｋＶｐの範囲でのｋＶｐ設定が必要である。一方、
消化管（ＧＩ）検査は、同じシステム上で実施すること
が可能であるが、バリウム造影剤を通過させるためには
より高いｋＶｐが好ましい。一般に、格別の画質を提供
するために患者サイズに対して最適化すべきパラメータ
が幾つか存在する。これらのパラメータは、焦点サイ
ズ、スペクトル濾波の使用を経たＸ線ビーム品質、ｋＶ
ｐ、ｍＡ、照射時間、量子ノイズ・レベル（すなわち、
１フレームあたりの検出器入射放射線量）、並びに患者
の入射放射線量率などである。これらのパラメータの各
々は、各ケースごとに特有な最適な設定を有している。
【０００３】さらに、Ｘ線システムの動作範囲および／
またはその地域の規制要件の許容域内で最適な技法を決
定しようとすると、ある程度の複雑さが加わる。これは
必ずしも、Ｘ線システムの限界と独立した真の最適条件
と同じ技法である必要はない。
またはその地域の規制要件の許容域内で最適な技法を決
定しようとすると、ある程度の複雑さが加わる。これは
必ずしも、Ｘ線システムの限界と独立した真の最適条件
と同じ技法である必要はない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】画質を最適化するため
のシステムおよび方法を有することが望ましい。さら
に、臨床上の画像作成要件を満たしながら画質を最適化
することが望ましい。最後に、システムのハードウェア
および地域の規制要件の境界内で動作させながら画質を
最適化することが望ましい。
のシステムおよび方法を有することが望ましい。さら
に、臨床上の画像作成要件を満たしながら画質を最適化
することが望ましい。最後に、システムのハードウェア
および地域の規制要件の境界内で動作させながら画質を
最適化することが望ましい。
【０００５】
【課題を解決するための手段】画質最適化のためのＸ線
技法を提供する。最適なＸ線技法は、画質に影響を与え
るものであって、任意の応用に対して使用するように正
確に予め決定できる。Ｘ線システムのコンピュータ・シ
ミュレーションにより、Ｘ線技法の最適化を迅速かつ効
率的に実施することができる。この最適化は、目下の医
学的処置に重点をおいた複数の画質パラメータに対して
実施することができる。
技法を提供する。最適なＸ線技法は、画質に影響を与え
るものであって、任意の応用に対して使用するように正
確に予め決定できる。Ｘ線システムのコンピュータ・シ
ミュレーションにより、Ｘ線技法の最適化を迅速かつ効
率的に実施することができる。この最適化は、目下の医
学的処置に重点をおいた複数の画質パラメータに対して
実施することができる。
【０００６】モデルベースの（即ち、モデルに基づい
た）最適化は、最適な画質パフォーマンスを得るための
Ｘ線技法を決定するために使用される。モデルベースの
最適化を達成するための第１のステップは、固定のスペ
クトル・フィルタおよび焦点に対して最適化された技法
を決定して基本軌道(basic trajectory)を規定すること
である。次いで、スペクトル・フィルタおよび焦点が患
者サイズに対して最適化される。決定した最適化された
技法、並びに患者サイズに対して最適化されたスペクト
ル・フィルタおよび焦点を使用して、基本軌道セレクタ
・テーブル（最適化されたスペクトル・フィルタ／焦点
を指示する表）、並びに関連する基本軌道を含む機能軌
道(functional trajectory) が生成される。
た）最適化は、最適な画質パフォーマンスを得るための
Ｘ線技法を決定するために使用される。モデルベースの
最適化を達成するための第１のステップは、固定のスペ
クトル・フィルタおよび焦点に対して最適化された技法
を決定して基本軌道(basic trajectory)を規定すること
である。次いで、スペクトル・フィルタおよび焦点が患
者サイズに対して最適化される。決定した最適化された
技法、並びに患者サイズに対して最適化されたスペクト
ル・フィルタおよび焦点を使用して、基本軌道セレクタ
・テーブル（最適化されたスペクトル・フィルタ／焦点
を指示する表）、並びに関連する基本軌道を含む機能軌
道(functional trajectory) が生成される。
【０００７】したがって、本発明により画質の調整およ
び最適化を提供することができる。Ｘ線技法を決定する
ためのモデルベースの最適化により、透視応用や放射線
撮影応用に対する最適な画質を達成できる。
び最適化を提供することができる。Ｘ線技法を決定する
ためのモデルベースの最適化により、透視応用や放射線
撮影応用に対する最適な画質を達成できる。
【０００８】
【発明の実施の形態】画質に影響を与えるパラメータと
しては、ｋＶｐ、照射時間、画像レセプターの入射放射
線量または照射線量率、焦点などがある。Ｘ線ビームの
スペクトル品質を制御するために使用するパラメータも
また、画質に影響を与える。本明細書に示す最適化技法
では、臨床環境（処置、患者のサイズ、等）に関する様
々な様相に対する知見、並びにそのＸ線システムおよび
動作原理（Ｘ線量子の物理的特性）に関する完全な記述
が必要である。この知見を使用して、システムのハード
ウェアの所与のセット上で実行される画像作成状況の各
々に対して達成可能な技法が最適化される。最適化の結
果は、Ｘ線照射制御システムに対して、機能軌道の形式
で、すなわち患者のサイズ（厚さ）に対して最適化され
た技法の形で出力することができる。これにより、シス
テムの制約および規制要件に従いながら、任意の医学的
処置に対する最適な画質を一貫して提供することができ
る。これらの軌道は、データ・ファイルを介して、また
は必要に応じてリアルタイムで最適化を実行して、先験
的に作成かつ管理することができる。
しては、ｋＶｐ、照射時間、画像レセプターの入射放射
線量または照射線量率、焦点などがある。Ｘ線ビームの
スペクトル品質を制御するために使用するパラメータも
また、画質に影響を与える。本明細書に示す最適化技法
では、臨床環境（処置、患者のサイズ、等）に関する様
々な様相に対する知見、並びにそのＸ線システムおよび
動作原理（Ｘ線量子の物理的特性）に関する完全な記述
が必要である。この知見を使用して、システムのハード
ウェアの所与のセット上で実行される画像作成状況の各
々に対して達成可能な技法が最適化される。最適化の結
果は、Ｘ線照射制御システムに対して、機能軌道の形式
で、すなわち患者のサイズ（厚さ）に対して最適化され
た技法の形で出力することができる。これにより、シス
テムの制約および規制要件に従いながら、任意の医学的
処置に対する最適な画質を一貫して提供することができ
る。これらの軌道は、データ・ファイルを介して、また
は必要に応じてリアルタイムで最適化を実行して、先験
的に作成かつ管理することができる。
【０００９】ここで図面について説明すると、図１は透
視機能および放射線撮影機能の双方を有するＸ線システ
ム１０を表している。図示したシステム１０は、アナロ
グ検出器、すなわち、イメージ・インテンシファイア１
２と、ビデオ・カメラ２８とを使用している。しかし、
本明細書に記載した同じモデルをディジタル検出器を有
するシステムに適用することもできる。
視機能および放射線撮影機能の双方を有するＸ線システ
ム１０を表している。図示したシステム１０は、アナロ
グ検出器、すなわち、イメージ・インテンシファイア１
２と、ビデオ・カメラ２８とを使用している。しかし、
本明細書に記載した同じモデルをディジタル検出器を有
するシステムに適用することもできる。
【００１０】図１では、Ｘ線管１４が発生させたＸ線を
イメージ・インテンシファイア１２が受け取る。Ｘ線管
１４は、陽極１６および陰極１８の関連構造を有してい
る。さらに関連しているものとして、フィラメント・コ
ントローラ１７および高電圧変圧器１９がある。このＸ
線はコリメータ２０によりコリメートされる。被検体を
透過して伝搬する前に、このＸ線をスペクトル・フィル
タ２２により濾波することがある。被検体は、典型的に
は患者２４である。最後に、このＸ線は、鉛製の散乱線
除去格子２６を通過させたのちに、イメージ・インテン
シファイア１２により受け取られる。画像はカメラ２８
を介して伝送され、モニタ３０に出力される。様々な制
御および選択機能は、照射管理ブロック３２、応用例デ
ータベース３４およびオペレータ・コンソール選択３６
と関連付けられている。システムの幾何学構造に関連す
る追加のパラメータとしては、線源・イメージ間距離
（ＳＩＤ）４２、線源・被検体間距離（ＳＯＤ）４０、
および被検体・イメージ間距離（ＯＩＤ）３８などがあ
る。
イメージ・インテンシファイア１２が受け取る。Ｘ線管
１４は、陽極１６および陰極１８の関連構造を有してい
る。さらに関連しているものとして、フィラメント・コ
ントローラ１７および高電圧変圧器１９がある。このＸ
線はコリメータ２０によりコリメートされる。被検体を
透過して伝搬する前に、このＸ線をスペクトル・フィル
タ２２により濾波することがある。被検体は、典型的に
は患者２４である。最後に、このＸ線は、鉛製の散乱線
除去格子２６を通過させたのちに、イメージ・インテン
シファイア１２により受け取られる。画像はカメラ２８
を介して伝送され、モニタ３０に出力される。様々な制
御および選択機能は、照射管理ブロック３２、応用例デ
ータベース３４およびオペレータ・コンソール選択３６
と関連付けられている。システムの幾何学構造に関連す
る追加のパラメータとしては、線源・イメージ間距離
（ＳＩＤ）４２、線源・被検体間距離（ＳＯＤ）４０、
および被検体・イメージ間距離（ＯＩＤ）３８などがあ
る。
【００１１】上記の技法設定を最適化するために、本最
適化スキームは、単純な代数学的規則または過去の選択
傾向に依っている。これらの設定は、典型的にはシステ
ムの種類に従って展開され、処置の目的、システムの構
成あるいは規制要件が変更された際には再展開、すなわ
ち再学習させる。この処理は、試行錯誤に基づいて行う
ことができるが、極めて長時間を要しかつ時間がかかり
過ぎる可能性がある。さらに、これらの規則は、単純な
関数あるいは単純な曲線当てはめとなる傾向があり、よ
り複雑な実際の挙動では必要な最適化のポイントを見落
とすことがある。
適化スキームは、単純な代数学的規則または過去の選択
傾向に依っている。これらの設定は、典型的にはシステ
ムの種類に従って展開され、処置の目的、システムの構
成あるいは規制要件が変更された際には再展開、すなわ
ち再学習させる。この処理は、試行錯誤に基づいて行う
ことができるが、極めて長時間を要しかつ時間がかかり
過ぎる可能性がある。さらに、これらの規則は、単純な
関数あるいは単純な曲線当てはめとなる傾向があり、よ
り複雑な実際の挙動では必要な最適化のポイントを見落
とすことがある。
【００１２】本明細書において、Ｘ線技法の軌道を生成
するための２段階式の方法を提示する。この方法によ
り、照射制御システム（以下、機能軌道という）で使用
するように画質を最適化する。こうした照射制御システ
ムは、１９９９年７月１２日出願の米国特許出願第０９
／３５１７５５号に記載されており、参照によりその全
体を本明細書に組み入れる。この機能軌道は、Ｘ線スペ
クトルのモデルベースの最適化プラットフォームを使用
している。評価される患者サイズに対して最適化された
Ｘ線技法（ｋＶｐ、ピークｍＡ、照射時間、検出器の入
射放射線量、Ｘ線ビームの品質［スペクトル・フィル
タ］および焦点）が、この照射制御システムで用いられ
る。等価な患者のサイズ（以下、患者サイズという）
は、目的とする人体の実際の解剖構造と同じＸ線減衰を
有する厚さのアクリル樹脂である。
するための２段階式の方法を提示する。この方法によ
り、照射制御システム（以下、機能軌道という）で使用
するように画質を最適化する。こうした照射制御システ
ムは、１９９９年７月１２日出願の米国特許出願第０９
／３５１７５５号に記載されており、参照によりその全
体を本明細書に組み入れる。この機能軌道は、Ｘ線スペ
クトルのモデルベースの最適化プラットフォームを使用
している。評価される患者サイズに対して最適化された
Ｘ線技法（ｋＶｐ、ピークｍＡ、照射時間、検出器の入
射放射線量、Ｘ線ビームの品質［スペクトル・フィル
タ］および焦点）が、この照射制御システムで用いられ
る。等価な患者のサイズ（以下、患者サイズという）
は、目的とする人体の実際の解剖構造と同じＸ線減衰を
有する厚さのアクリル樹脂である。
【００１３】典型的には、Ｘ線照射シーケンス（任意の
連続する画像からなるグループ）の各々に先だって、先
ず第１に決定すべきことは、最適な画質を得るにはどの
焦点およびスペクトル・フィルタを使用すべきかという
ことである。前に行った照射または患者の解剖構造の情
報から、開始時点の患者サイズは既知である。次の照射
シーケンスは、通常はこの動作点の周りで患者サイズの
比較的小さい幅内で実施することになり、これにより最
適な焦点およびスペクトル・フィルタをこの情報を使用
して選択することができる。具体的な軌道の実施にあた
っては、最適なスペクトル・フィルタおよび焦点は機能
軌道において表現することができる。最適なスペクトル
・フィルタおよび焦点は、例えば、図２の表に示す基本
軌道セレクタ・テーブルなどの表で表現することができ
る。この具体的な表において、焦点およびスペクトル・
フィルタにはコード化した値を割り当てている。
連続する画像からなるグループ）の各々に先だって、先
ず第１に決定すべきことは、最適な画質を得るにはどの
焦点およびスペクトル・フィルタを使用すべきかという
ことである。前に行った照射または患者の解剖構造の情
報から、開始時点の患者サイズは既知である。次の照射
シーケンスは、通常はこの動作点の周りで患者サイズの
比較的小さい幅内で実施することになり、これにより最
適な焦点およびスペクトル・フィルタをこの情報を使用
して選択することができる。具体的な軌道の実施にあた
っては、最適なスペクトル・フィルタおよび焦点は機能
軌道において表現することができる。最適なスペクトル
・フィルタおよび焦点は、例えば、図２の表に示す基本
軌道セレクタ・テーブルなどの表で表現することができ
る。この具体的な表において、焦点およびスペクトル・
フィルタにはコード化した値を割り当てている。
【００１４】基本軌道セレクタ・テーブル以外に、本明
細書で示す機能軌道は複数の基本軌道からなるグループ
を包含している。これを図３の表で示す。照射シーケン
ス（一連の多くの画像からなるグループ）が開始される
と、照射制御システムは具体的なスペクトル・フィルタ
／焦点の１つの組み合わせに対して最適化されたＸ線技
法のセットを利用する。その理由は、焦点およびスペク
トル・フィルタは典型的にはそのシーケンスの間は固定
の構成であるためである。ある基本軌道は、患者サイズ
に対応し、この具体的な焦点／スペクトル・フィルタの
組み合わせに対して最適化された技法の線源に関する１
つの具体的な実施となっている。ユーザにより、患者サ
イズが、焦点／スペクトル・フィルタのこの組み合わせ
が（基本軌道セレクタ・テーブルの指示に照らして）最
適でないような患者サイズにまで変更された場合であっ
ても、このシステムにより引き続き受容可能な画質をも
つ画像を提供することができる。このことは目下の基本
軌道で指摘できる。しかし、このシステムは最適な基本
軌道（すなわち最適な焦点／スペクトル・フィルタの組
み合わせ）を使用した場合に得られるような最適な画質
を提供することはできない。
細書で示す機能軌道は複数の基本軌道からなるグループ
を包含している。これを図３の表で示す。照射シーケン
ス（一連の多くの画像からなるグループ）が開始される
と、照射制御システムは具体的なスペクトル・フィルタ
／焦点の１つの組み合わせに対して最適化されたＸ線技
法のセットを利用する。その理由は、焦点およびスペク
トル・フィルタは典型的にはそのシーケンスの間は固定
の構成であるためである。ある基本軌道は、患者サイズ
に対応し、この具体的な焦点／スペクトル・フィルタの
組み合わせに対して最適化された技法の線源に関する１
つの具体的な実施となっている。ユーザにより、患者サ
イズが、焦点／スペクトル・フィルタのこの組み合わせ
が（基本軌道セレクタ・テーブルの指示に照らして）最
適でないような患者サイズにまで変更された場合であっ
ても、このシステムにより引き続き受容可能な画質をも
つ画像を提供することができる。このことは目下の基本
軌道で指摘できる。しかし、このシステムは最適な基本
軌道（すなわち最適な焦点／スペクトル・フィルタの組
み合わせ）を使用した場合に得られるような最適な画質
を提供することはできない。
【００１５】以下に関する方法を備えていることが、こ
の最適化技法の重要な利点の１つである。この方法は、
最適な各基本軌道（すなわち焦点／スペクトル・フィル
タ）の間での切り替え方法に関する知見を使用すること
を含んでいる。この方法はさらに、最適化された技法か
らなる完全なセットを維持しておくことを含んでいる。
この完全なセットは、具体的なスペクトル・フィルタ／
焦点の選択に関して患者範囲の全体に及んでいる。
の最適化技法の重要な利点の１つである。この方法は、
最適な各基本軌道（すなわち焦点／スペクトル・フィル
タ）の間での切り替え方法に関する知見を使用すること
を含んでいる。この方法はさらに、最適化された技法か
らなる完全なセットを維持しておくことを含んでいる。
この完全なセットは、具体的なスペクトル・フィルタ／
焦点の選択に関して患者範囲の全体に及んでいる。
【００１６】ここで図４および図５を参照すると、最適
化処理に関する２つの一般的なステップをフローチャー
トの形式で示している。図４において、ステップ４４〜
５２は固定のスペクトル・フィルタおよび焦点に対して
最適化された技法を決定するために実行される。このフ
ォーマットは基本軌道として知られている。図５におい
て、ステップ５４〜６４は患者サイズに対応してスペク
トル・フィルタおよび焦点の選択を最適化するために実
行される。さらに、ステップ５４〜６４は対応する基本
軌道を組み合わせ、かつ図２の基本軌道セレクタ・テー
ブルを作成することにより、機能軌道を生成させるため
にも使用される。
化処理に関する２つの一般的なステップをフローチャー
トの形式で示している。図４において、ステップ４４〜
５２は固定のスペクトル・フィルタおよび焦点に対して
最適化された技法を決定するために実行される。このフ
ォーマットは基本軌道として知られている。図５におい
て、ステップ５４〜６４は患者サイズに対応してスペク
トル・フィルタおよび焦点の選択を最適化するために実
行される。さらに、ステップ５４〜６４は対応する基本
軌道を組み合わせ、かつ図２の基本軌道セレクタ・テー
ブルを作成することにより、機能軌道を生成させるため
にも使用される。
【００１７】図４において、ブロック４４の機能は一次
最適化方針を選択することである。一次最適化方針の選
択はこの最適化処理の開始点である。この方針は、最適
化処理の最高レベルの画質目標にあたる。このプラット
フォームによってモデル化される任意の物理的パラメー
タは、典型的には患者サイズに対応したパラメータによ
り選択可能である。パラメータの例としては、参照番号
４５で示すような、固定の検出器入射放射線量、固定の
コントラスト対ノイズ比（ＣＮＲ）方針、固定のコント
ラスト、固定の量子ノイズ特性、固定の患者入射線量な
どがある。
最適化方針を選択することである。一次最適化方針の選
択はこの最適化処理の開始点である。この方針は、最適
化処理の最高レベルの画質目標にあたる。このプラット
フォームによってモデル化される任意の物理的パラメー
タは、典型的には患者サイズに対応したパラメータによ
り選択可能である。パラメータの例としては、参照番号
４５で示すような、固定の検出器入射放射線量、固定の
コントラスト対ノイズ比（ＣＮＲ）方針、固定のコント
ラスト、固定の量子ノイズ特性、固定の患者入射線量な
どがある。
【００１８】方針の各々は異なる利点を有するように
し、臨床処置のニーズに適合するように調整することが
できる。システム上で実施する処置の各種類に対応して
様々な方針を選択することができることがこの最適化方
法の有益な点の１つである。
し、臨床処置のニーズに適合するように調整することが
できる。システム上で実施する処置の各種類に対応して
様々な方針を選択することができることがこの最適化方
法の有益な点の１つである。
【００１９】図４について続いて説明すると、最適化処
理のステップ４６において、パフォーマンス入力が規定
される。このパフォーマンス入力としては、参照番号４
７に示すように、追加の画質目標および軌道パフォーマ
ンスに関する臨床要件などがある。先ず第１に、画質入
力は軌道の画質パフォーマンスを指定するデータとする
ことができる。これには例えば、一次最適化方針に対す
る目標値、患者サイズに対応した照射時間方針の指定、
最小コントラスト・レベル、バックグラウンドのダイナ
ミックレンジに対応したコントラスト・レベル、最大許
容患者入射放射線量（規制要件と異なる場合）、検出器
の最大入射放射線量などがある。
理のステップ４６において、パフォーマンス入力が規定
される。このパフォーマンス入力としては、参照番号４
７に示すように、追加の画質目標および軌道パフォーマ
ンスに関する臨床要件などがある。先ず第１に、画質入
力は軌道の画質パフォーマンスを指定するデータとする
ことができる。これには例えば、一次最適化方針に対す
る目標値、患者サイズに対応した照射時間方針の指定、
最小コントラスト・レベル、バックグラウンドのダイナ
ミックレンジに対応したコントラスト・レベル、最大許
容患者入射放射線量（規制要件と異なる場合）、検出器
の最大入射放射線量などがある。
【００２０】第２に、臨床要件には、その軌道に関する
臨床上重要な目標が記述されている。これには例えば、
視覚化された被検体の規定（被検体の厚さおよび組
成）、照射フレーム率、患者厚さの範囲、臨床上重要な
システムの幾何学構成のパラメータ（患者サイズに対応
した線源・イメージ間距離、患者サイズに対応した被検
体・イメージ間距離、線源・被検体間距離）、検出器位
置での最大撮影領域などがある。
臨床上重要な目標が記述されている。これには例えば、
視覚化された被検体の規定（被検体の厚さおよび組
成）、照射フレーム率、患者厚さの範囲、臨床上重要な
システムの幾何学構成のパラメータ（患者サイズに対応
した線源・イメージ間距離、患者サイズに対応した被検
体・イメージ間距離、線源・被検体間距離）、検出器位
置での最大撮影領域などがある。
【００２１】ステップ４８において、システムのハード
ウェアおよび制約を規定している。このステップはこの
モデルベースの最適化プラットフォームの重要な利点を
際立たせている。すなわち、システムの動作範囲および
規制要件を画質の最適化処理に取り込む能力である。こ
れにより、システムのハードウェアの許容する最大パフ
ォーマンスが各軌道によって提供されることが保証され
る。システムのハードウェア構成、ハードウェアの制約
および規制要件を記述するための入力としては、例え
ば、参照番号４９で示すような各要素がある。これらの
要素としては、発生装置の動作範囲（最小／最大のｋＶ
ｐ、最小／最大の照射時間、照射線量率）などがある。
この要素としては、さらに、最小および最大ピーク管電
流（ｍＡ）限界（Ｘ線管寿命の最適化に基づく）があ
る。さらには、Ｘ線管の種類（ターゲットの角度および
組成）もある。さらに、Ｘ線ビーム経路内のＸ線管材料
もある。利用可能な焦点およびスペクトル・フィルタに
関する記述もまた一要件となる。さらに、検出器特性
（有効層の厚さおよび層材料）並びに散乱線除去格子特
性もまた要件である。さらに、最大患者入射放射線量率
の規制、並びに組織の吸収線量の限界もまた要件であ
る。
ウェアおよび制約を規定している。このステップはこの
モデルベースの最適化プラットフォームの重要な利点を
際立たせている。すなわち、システムの動作範囲および
規制要件を画質の最適化処理に取り込む能力である。こ
れにより、システムのハードウェアの許容する最大パフ
ォーマンスが各軌道によって提供されることが保証され
る。システムのハードウェア構成、ハードウェアの制約
および規制要件を記述するための入力としては、例え
ば、参照番号４９で示すような各要素がある。これらの
要素としては、発生装置の動作範囲（最小／最大のｋＶ
ｐ、最小／最大の照射時間、照射線量率）などがある。
この要素としては、さらに、最小および最大ピーク管電
流（ｍＡ）限界（Ｘ線管寿命の最適化に基づく）があ
る。さらには、Ｘ線管の種類（ターゲットの角度および
組成）もある。さらに、Ｘ線ビーム経路内のＸ線管材料
もある。利用可能な焦点およびスペクトル・フィルタに
関する記述もまた一要件となる。さらに、検出器特性
（有効層の厚さおよび層材料）並びに散乱線除去格子特
性もまた要件である。さらに、最大患者入射放射線量率
の規制、並びに組織の吸収線量の限界もまた要件であ
る。
【００２２】すべての入力を規定し終えた後、ステップ
５０で、スペクトル・ベースのＸ線物理モデルを使用し
て、患者厚さの各々に対する最適化の計算が開始され
る。この物理モデルとは、Ｘ線源から検出器で検出され
たＸ線量子へのレベル転送モデルである。このモデルに
は空気中の放射線照射、被検体のコントラスト、および
コントラスト対ノイズ比に対する計算が含まれている。
このモデルでは、実際のＸ線管濾波、患者のシミュレー
ションのためのアクリル樹脂、コントラスト増強用の実
際の臨床物質、並びに実際の検出器特性を使用して、検
出したＸ線のレベルおよびノイズを計算する。このモデ
ルは、例えば、検出器／システムの変調伝達関数（ＭＴ
Ｆ）による量子ノイズやコントラスト低下、検出器の量
子検出効率（ＤＱＥ）、半価層（ＨＶＬ）の計算などの
項目を含んでいる。このモデルでは、当面の最適化処理
に関連した全体の物理的挙動に対応する必要がある。
５０で、スペクトル・ベースのＸ線物理モデルを使用し
て、患者厚さの各々に対する最適化の計算が開始され
る。この物理モデルとは、Ｘ線源から検出器で検出され
たＸ線量子へのレベル転送モデルである。このモデルに
は空気中の放射線照射、被検体のコントラスト、および
コントラスト対ノイズ比に対する計算が含まれている。
このモデルでは、実際のＸ線管濾波、患者のシミュレー
ションのためのアクリル樹脂、コントラスト増強用の実
際の臨床物質、並びに実際の検出器特性を使用して、検
出したＸ線のレベルおよびノイズを計算する。このモデ
ルは、例えば、検出器／システムの変調伝達関数（ＭＴ
Ｆ）による量子ノイズやコントラスト低下、検出器の量
子検出効率（ＤＱＥ）、半価層（ＨＶＬ）の計算などの
項目を含んでいる。このモデルでは、当面の最適化処理
に関連した全体の物理的挙動に対応する必要がある。
【００２３】先ず、ステップ５０において、一次最適化
方針の値を満たすために必要な平均ｍＡを決定する。さ
らに、平均ｍＡに関する任意の限界が組み込まれる。典
型的には、ｋＶｐに対応した多くの制約を平均ｍＡの限
界の中に定式化することができる。患者の入射放射線量
率に関する規制上の制限およびＸ線管の平均電力の限界
は、平均ｍＡの限界に容易に変換される。所望であれ
ば、一次最適化基準により指定されたパフォーマンスに
到達する能力を制限し、システムのこれらの制約に対応
させることができる。
方針の値を満たすために必要な平均ｍＡを決定する。さ
らに、平均ｍＡに関する任意の限界が組み込まれる。典
型的には、ｋＶｐに対応した多くの制約を平均ｍＡの限
界の中に定式化することができる。患者の入射放射線量
率に関する規制上の制限およびＸ線管の平均電力の限界
は、平均ｍＡの限界に容易に変換される。所望であれ
ば、一次最適化基準により指定されたパフォーマンスに
到達する能力を制限し、システムのこれらの制約に対応
させることができる。
【００２４】第２に、ステップ５０において、照射時間
方針および任意のピークｍＡの制約が適用される。これ
らにより、ピークｍＡおよび照射時間の最終選択がこの
患者サイズおよびｋＶｐの動作点で決定される。例え
ば、ターゲット表面の損傷を防ぐために、Ｘ線管はさら
に、所与のｋＶｐにおける所与の照射に対して使用でき
るピークｍＡ値に関する制約を備えている。さらに、こ
の技法の別の利点は、多くの異なる方針を同じツールの
中に統合できることである。照射時間に関するケースが
良い例である。すなわち、多数の照射時間方針を統合す
ることが可能である。これらの方針としては、例えば、
固定の照射時間（制約によって無効にされる）、ｋＶｐ
に対して可変の照射時間、患者サイズに対して可変の照
射時間などがある。
方針および任意のピークｍＡの制約が適用される。これ
らにより、ピークｍＡおよび照射時間の最終選択がこの
患者サイズおよびｋＶｐの動作点で決定される。例え
ば、ターゲット表面の損傷を防ぐために、Ｘ線管はさら
に、所与のｋＶｐにおける所与の照射に対して使用でき
るピークｍＡ値に関する制約を備えている。さらに、こ
の技法の別の利点は、多くの異なる方針を同じツールの
中に統合できることである。照射時間に関するケースが
良い例である。すなわち、多数の照射時間方針を統合す
ることが可能である。これらの方針としては、例えば、
固定の照射時間（制約によって無効にされる）、ｋＶｐ
に対して可変の照射時間、患者サイズに対して可変の照
射時間などがある。
【００２５】ステップ５０の出力に対して、コントラス
ト、コントラスト対ノイズ比、および患者の入射放射線
量が計算される。これらは、それぞれのｋＶｐの値にお
ける最適値または最大許容値である。この計算は、最適
化の目標または制約限界のいずれかに従って行われる。
これらは、各患者厚さに対する特定のハードウェア・レ
ンジで計算される。
ト、コントラスト対ノイズ比、および患者の入射放射線
量が計算される。これらは、それぞれのｋＶｐの値にお
ける最適値または最大許容値である。この計算は、最適
化の目標または制約限界のいずれかに従って行われる。
これらは、各患者厚さに対する特定のハードウェア・レ
ンジで計算される。
【００２６】基本軌道の最終のステップ５２では、ブロ
ック５０からのデータを取り込み、検討中の患者サイズ
に対する最適なｋＶｐ点が決定される。このステップ
は、一次最適化方針に従って様々に実行される。しか
し、このステップは、典型的には二次最適化基準を使用
する。これは例えば、最小の患者入射放射線量または最
大コントラストとすることができる。しかし、ステップ
５２では、患者サイズ（並びに、関連するピークｍＡ、
照射時間および検出器の入射放射線量）の各々に対する
最適なｋＶｐの選択のため一次目標が引き続き維持され
る。
ック５０からのデータを取り込み、検討中の患者サイズ
に対する最適なｋＶｐ点が決定される。このステップ
は、一次最適化方針に従って様々に実行される。しか
し、このステップは、典型的には二次最適化基準を使用
する。これは例えば、最小の患者入射放射線量または最
大コントラストとすることができる。しかし、ステップ
５２では、患者サイズ（並びに、関連するピークｍＡ、
照射時間および検出器の入射放射線量）の各々に対する
最適なｋＶｐの選択のため一次目標が引き続き維持され
る。
【００２７】患者サイズに対して索引付けした最適な技
法のこれらのファクタは、固定のスペクトル・フィルタ
および焦点サイズに対して選択される。最適な技法のこ
れらのファクタは基本軌道として周知である。図３の表
では、グループ分けした３つの基本軌道を示してある。
法のこれらのファクタは、固定のスペクトル・フィルタ
および焦点サイズに対して選択される。最適な技法のこ
れらのファクタは基本軌道として周知である。図３の表
では、グループ分けした３つの基本軌道を示してある。
【００２８】ここで図５を参照すると、機能軌道の最適
化を達成するための各ステップを示している。ステップ
５４では、基本軌道を入力しており、機能軌道を作成す
るための第１ステップとなっている。このステップで使
用される基本軌道の数は、機能軌道の目標によって異な
る。参照番号５５に示すように、基本軌道の各々に対
し、関連するスペクトル・フィルタとこれに関連した焦
点とが入力される。一例として、典型的には小焦点で動
作させる透視法では、入力される基本軌道はＮ個存在し
ている。すなわち、Ｎ個の利用可能なスペクトル・フィ
ルタの各々に対して１つの基本軌道が存在する。心臓に
関しては、恐らく、すべての患者サイズに対して固定さ
せた、最小のスペクトル濾波を使用することが最善であ
る。しかし、患者サイズによってその焦点は変更するこ
とができる。
化を達成するための各ステップを示している。ステップ
５４では、基本軌道を入力しており、機能軌道を作成す
るための第１ステップとなっている。このステップで使
用される基本軌道の数は、機能軌道の目標によって異な
る。参照番号５５に示すように、基本軌道の各々に対
し、関連するスペクトル・フィルタとこれに関連した焦
点とが入力される。一例として、典型的には小焦点で動
作させる透視法では、入力される基本軌道はＮ個存在し
ている。すなわち、Ｎ個の利用可能なスペクトル・フィ
ルタの各々に対して１つの基本軌道が存在する。心臓に
関しては、恐らく、すべての患者サイズに対して固定さ
せた、最小のスペクトル濾波を使用することが最善であ
る。しかし、患者サイズによってその焦点は変更するこ
とができる。
【００２９】決定ブロック５６においては、代表的な良
度指数を使用して、検討中のスペクトル・フィルタ／焦
点の各組み合わせの中から最適な基本軌道を選択する。
具体的な患者厚さに対して、コントラストまたはコント
ラスト対ノイズ比（ＣＮＲ）のいずれかが使用される。
任意選択として、その他の任意の関連する画質パラメー
タが使用可能である。同じ患者厚さにおける、各基本軌
道のコントラストの値またはＣＮＲ値が調べられる。先
ず決定がなされるのは、各基本軌道間で検討中の値が等
しいか否かについての決定である。これにより次のステ
ップでの処理内容を制御し、最適な基本軌道が選択され
る。
度指数を使用して、検討中のスペクトル・フィルタ／焦
点の各組み合わせの中から最適な基本軌道を選択する。
具体的な患者厚さに対して、コントラストまたはコント
ラスト対ノイズ比（ＣＮＲ）のいずれかが使用される。
任意選択として、その他の任意の関連する画質パラメー
タが使用可能である。同じ患者厚さにおける、各基本軌
道のコントラストの値またはＣＮＲ値が調べられる。先
ず決定がなされるのは、各基本軌道間で検討中の値が等
しいか否かについての決定である。これにより次のステ
ップでの処理内容を制御し、最適な基本軌道が選択され
る。
【００３０】ステップ５８および６０において、最適な
基本軌道が選択される。検討中の患者サイズにおいてそ
のＣＮＲ値が各基本軌道で異なる場合には、最適な基本
軌道の選択に影響が及ぶ。例えば、先ず、最大のＣＮＲ
値にある値を選択することに基づくことがある。逆に、
検討中の患者サイズにおいてＣＮＲ値が各基本軌道で等
しいこともある。次いで、最適な基本軌道の選択は二次
最適化基準により実行される。この二次最適化基準は、
最小の患者入射放射線量または最大コントラストを有す
る基本軌道とすることができる。また別法として、任意
の画質パラメータとすることもできる。
基本軌道が選択される。検討中の患者サイズにおいてそ
のＣＮＲ値が各基本軌道で異なる場合には、最適な基本
軌道の選択に影響が及ぶ。例えば、先ず、最大のＣＮＲ
値にある値を選択することに基づくことがある。逆に、
検討中の患者サイズにおいてＣＮＲ値が各基本軌道で等
しいこともある。次いで、最適な基本軌道の選択は二次
最適化基準により実行される。この二次最適化基準は、
最小の患者入射放射線量または最大コントラストを有す
る基本軌道とすることができる。また別法として、任意
の画質パラメータとすることもできる。
【００３１】各患者サイズにおける最適な基本軌道を選
択した後（したがって、最適なスペクトル・フィルタま
たは焦点が選択された後）、ステップ６２が実行され
る。ステップ６２において、例えば、図２の例示的な表
などの基本軌道セレクタ・テーブルが作成され、機能軌
道内に包含される。このテーブルにより、患者サイズに
対応して使用すべき焦点またはスペクトル・フィルタが
実際に指示される。参照番号６１で示す患者厚さに関す
るループは、ステップ５６から６２までをループにして
いる。
択した後（したがって、最適なスペクトル・フィルタま
たは焦点が選択された後）、ステップ６２が実行され
る。ステップ６２において、例えば、図２の例示的な表
などの基本軌道セレクタ・テーブルが作成され、機能軌
道内に包含される。このテーブルにより、患者サイズに
対応して使用すべき焦点またはスペクトル・フィルタが
実際に指示される。参照番号６１で示す患者厚さに関す
るループは、ステップ５６から６２までをループにして
いる。
【００３２】最後に、ステップ６４において、機能軌道
の作成が達成される。Ｘ線技法の最適化技法によりこの
作業が行われる。次いで、この最適化技法により、Ｘ線
製品上の照射制御システムで使用される機能軌道が提供
される。このステップに含むことができるものとして
は、データ・ヘッダを生成すること、このヘッダをステ
ップ６２で作成した基本軌道セレクタ・テーブルとリン
クさせること、並びに関連する基本軌道を編成すること
などがある。
の作成が達成される。Ｘ線技法の最適化技法によりこの
作業が行われる。次いで、この最適化技法により、Ｘ線
製品上の照射制御システムで使用される機能軌道が提供
される。このステップに含むことができるものとして
は、データ・ヘッダを生成すること、このヘッダをステ
ップ６２で作成した基本軌道セレクタ・テーブルとリン
クさせること、並びに関連する基本軌道を編成すること
などがある。
【００３３】この処理が、軌道を先験的に作成すること
に最も容易に適用される唯一の具体的な実現形態である
ことは、当業者であれば理解するであろう。リアルタイ
ム・システムでは、この処理は、具体的な患者サイズに
対する要求に基づき、必要に応じて実行させることにな
る。
に最も容易に適用される唯一の具体的な実現形態である
ことは、当業者であれば理解するであろう。リアルタイ
ム・システムでは、この処理は、具体的な患者サイズに
対する要求に基づき、必要に応じて実行させることにな
る。
【００３４】本発明に関し好ましい実施の形態を参照し
ながら記載してきたが、本発明の範囲を逸脱することな
く様々な変更が可能であると共に、本発明の各要素は等
価物により代用可能であることは当業者であれば理解す
るであろう。さらに、多くの修正形態により、本発明の
範囲を逸脱することなく具体的な状況または素材を本発
明の教示に適応させることができる。したがって、本発
明を実行するように企図されたベストモードとして開示
した具体的な実施形態に、本発明を限定しようという意
図ではない、逆に、本発明は本特許請求の範囲の範疇に
入るすべての実施形態を包含するという意図である。
ながら記載してきたが、本発明の範囲を逸脱することな
く様々な変更が可能であると共に、本発明の各要素は等
価物により代用可能であることは当業者であれば理解す
るであろう。さらに、多くの修正形態により、本発明の
範囲を逸脱することなく具体的な状況または素材を本発
明の教示に適応させることができる。したがって、本発
明を実行するように企図されたベストモードとして開示
した具体的な実施形態に、本発明を限定しようという意
図ではない、逆に、本発明は本特許請求の範囲の範疇に
入るすべての実施形態を包含するという意図である。
【図１】透視機能および放射線撮影機能の双方を有す
る、本発明を組み込んだＸ線システムのブロック図であ
る。
る、本発明を組み込んだＸ線システムのブロック図であ
る。
【図２】基本軌道セレクタ・テーブルを表す図表であ
る。
る。
【図３】基本軌道からなるグループを示した図表であ
る。
る。
【図４】基本軌道を作成するための最適化処理の第１の
ステップの特徴を表したフローチャート／ブロック図で
ある。
ステップの特徴を表したフローチャート／ブロック図で
ある。
【図５】機能軌道を作成するための最適化処理の第２の
ステップの特徴を表したフローチャート／ブロック図で
ある。
ステップの特徴を表したフローチャート／ブロック図で
ある。
１０ Ｘ線システム １２ イメージ・インテンシファイア １４ Ｘ線管 １６ 陽極 １７ フィラメント・コントローラ １８ 陰極 １９ 高電圧変圧器 ２０ コリメータ ２２ スペクトル・フィルタ ２４ 患者 ２６ 散乱線除去格子 ２８ ビデオ・カメラ ３０ モニタ ３２ 照射管理ブロック ３４ 応用例データベース ３６ オペレータ・コンソール選択 ３８ 被検体・イメージ間距離（ＯＩＤ） ４０ 線源・被検体間距離（ＳＯＤ） ４２ 線源・イメージ間距離（ＳＩＤ）
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲーリー・フランシス・レリハン アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ナシ ョーター、レイクランド・ドライブ、ダブ リュー329・エヌ3402番
Claims (20)
- 【請求項１】 Ｘ線システムの画質パフォーマンスを最
適とするＸ線技法を決定するためのモデルベースの最適
化方法であって、 固定のスペクトル・フィルタおよび焦点に対する最適化
された技法を決定して、基本軌道を規定するステップ
と、 患者サイズに対してスペクトル・フィルタおよび焦点を
最適化するステップと、 固定のスペクトル・フィルタおよび焦点に対して決定し
た前記最適化された技法を、患者サイズに対して最適化
された前記スペクトル・フィルタおよび焦点と組み合わ
せて、機能軌道を生成するステップと、を含むモデルベ
ースの最適化方法。 - 【請求項２】 最適化された技法を決定する前記ステッ
プが、 臨床処置のニーズに適合した一次最適化方針を選択する
ステップと、 前記選択した一次最適化方針に基づきパフォーマンス入
力を規定するステップと、を含む請求項１に記載の方
法。 - 【請求項３】 最適化された技法を決定する前記ステッ
プがさらに、前記一次最適化方針に関してポテンシャル
電圧に対する画質パラメータを計算するステップを含む
請求項２に記載の方法。 - 【請求項４】 前記計算するステップがさらに、前記一
次最適化方針を満足させるために必要な平均電流を決定
するステップと、前記計算に平均電流に対する任意の限
界を組み入れるステップと、を含む請求項３に記載の方
法。 - 【請求項５】 前記計算するステップがさらに、所与の
患者サイズおよび動作点におけるピーク電流および照射
時間の決定に対して照射時間方針および任意のピーク電
流制約を適用するステップを含む請求項４に記載の方
法。 - 【請求項６】 前記計算するステップがさらに、各患者
厚さに対するコントラスト、コントラスト対ノイズ比お
よび患者の入射放射線量に対する最適値または最大許容
値を特定のハードウェア・レンジで計算するステップを
含む請求項５に記載の方法。 - 【請求項７】 最適化された技法を決定する前記ステッ
プがさらに、所与の患者サイズに対する最適なポテンシ
ャル電圧点を決定するステップを含む請求項５に記載の
方法。 - 【請求項８】 さらに、二次最適化基準を使用して所与
の患者サイズに対する前記最適なポテンシャル電圧点を
決定するステップを含む請求項７に記載の方法。 - 【請求項９】 パフォーマンス入力を規定する前記ステ
ップが、画質目標および軌道パフォーマンスに関する臨
床要件を有するパフォーマンス入力を規定するステップ
を含む請求項２に記載の方法。 - 【請求項１０】 前記画質目標により軌道画質パフォー
マンスを指定する請求項９に記載の方法。 - 【請求項１１】 前記臨床要件に、軌道に関する臨床上
重要な目標が記述されている請求項９に記載の方法。 - 【請求項１２】 最適化された技法を決定する前記ステ
ップがさらに、Ｘ線システムの動作範囲および規制要件
を最適化された技法の決定に組み入れるステップを含む
請求項１に記載の方法。 - 【請求項１３】 患者サイズに対してスペクトル・フィ
ルタおよび焦点を最適化する前記ステップが、 そのＸ線システムで利用可能なスペクトル・フィルタの
各々に対する基本軌道を入力するステップと、 前記入力された基本軌道を使用して、各々の患者厚さで
のコントラスト対ノイズ比を比較するステップと、 コントラスト対ノイズ比の前記比較に基づいて最適な基
本軌道を選択するステップと、 前記最適な基本軌道を使用して、患者サイズに対応して
使用すべき適正な焦点またはスペクトル・フィルタを指
示するための基本軌道セレクタ・テーブルを作成するス
テップと、 Ｘ線システム上の照射制御システムにより使用できるよ
うに、基本軌道セレクタ・テーブルと前記入力された基
本軌道とを包含する機能軌道を作成するステップと、を
含む請求項１に記載の方法。 - 【請求項１４】 前記機能軌道が、基本軌道セレクタ・
テーブルと、関連する基本軌道とを含む請求項１に記載
の方法。 - 【請求項１５】 Ｘ線システムの画質パフォーマンスを
最適とするＸ線技法を決定するためのモデルベースの最
適化システムであって、 基本軌道を規定するために、固定のスペクトル・フィル
タおよび焦点に対して決定した最適化された技法と、 患者サイズに対して最適化されたスペクトル・フィルタ
および焦点と、 機能軌道を生成するために、固定のスペクトル・フィル
タおよび焦点に対して決定した前記最適化された技法
を、患者サイズに対して最適化された前記スペクトル・
フィルタおよび焦点と組み合わせるための手段と、を備
えるモデルベースの最適化システム。 - 【請求項１６】 前記最適化された技法が、 臨床処置のニーズに適合するように選択された一次最適
化方針と、 前記選択された一次最適化方針に基づくパフォーマンス
入力と、 前記一次最適化方針に関してポテンシャル電圧に対する
画質パラメータを計算するための手段と、を備える請求
項１５に記載のシステム。 - 【請求項１７】 前記パフォーマンス入力が、画質目標
および軌道パフォーマンスに関する臨床要件を有するパ
フォーマンス入力を含む請求項１６に記載のシステム。 - 【請求項１８】 前記画質目標により軌道画質パフォー
マンスを指定し、かつ前記臨床要件に軌道に関する臨床
上重要な目標が記述されている請求項１７に記載のシス
テム。 - 【請求項１９】 前記最適化された技法がさらに、Ｘ線
システムの動作範囲および規制要件を最適化された技法
の決定に組み入れるための手段を備える請求項１５に記
載のシステム。 - 【請求項２０】 患者サイズに対して最適化された前記
スペクトル・フィルタおよび焦点が、 そのＸ線システムで利用可能なスペクトル・フィルタの
各々に対する基本軌道入力と、 前記入力された基本軌道を使用して、各々の患者厚さで
のコントラスト対ノイズ比を比較するための手段と、 コントラスト対ノイズ比の前記比較に基づいて選択され
た最適な基本軌道と、 前記最適な基本軌道を使用して、患者サイズに対応して
使用すべき適正な焦点またはスペクトル・フィルタを指
示するように作成された基本軌道セレクタ・テーブル
と、 Ｘ線システム上の照射制御システムにより使用できるよ
うに、基本軌道セレクタ・テーブルと前記入力された基
本軌道とを包含する機能軌道と、を備える請求項１５に
記載のシステム。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US09/351469 | 1999-07-12 | ||
| US09/351,469 US6222907B1 (en) | 1999-07-12 | 1999-07-12 | Image quality optimization using an X-ray model based optimization |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001061828A true JP2001061828A (ja) | 2001-03-13 |
| JP2001061828A5 JP2001061828A5 (ja) | 2007-08-16 |
| JP4570111B2 JP4570111B2 (ja) | 2010-10-27 |
Family
ID=23381068
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000210633A Expired - Lifetime JP4570111B2 (ja) | 1999-07-12 | 2000-07-12 | Ｘ線モデルベースの最適化方法および装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6222907B1 (ja) |
| JP (1) | JP4570111B2 (ja) |
| FR (1) | FR2796516B1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005511175A (ja) * | 2001-12-05 | 2005-04-28 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 放射線装置の入射線量を測定する方法 |
| JP2007509687A (ja) * | 2003-10-29 | 2007-04-19 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ｘ線装置のイメージングパラメータを調整する装置及び方法 |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7221782B1 (en) * | 1999-06-24 | 2007-05-22 | General Electric Company | Method and apparatus for determining a dynamic range of a digital medical image |
| JP2001137223A (ja) * | 1999-11-08 | 2001-05-22 | Ge Medical Systems Global Technology Co Llc | Ｘ線透視撮影装置、ｘ線撮影方法およびｘ線透視撮影方法 |
| DE10163583A1 (de) * | 2001-12-21 | 2003-07-03 | Philips Intellectual Property | Verfahren und Vorrichtung zur Belichtung von Röntgenaufnahmen |
| US6987834B2 (en) * | 2003-01-09 | 2006-01-17 | Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc | Optimized record technique selection in radiography and fluoroscopy applications |
| US7286641B2 (en) * | 2003-05-16 | 2007-10-23 | Koninklijke Philips Electronics, N.V. | Method and device for exposing x-ray images |
| DE102004030833A1 (de) * | 2004-06-25 | 2006-01-26 | Siemens Ag | Röngtendiagnostikverfahren und zugehörige Vorrichtung |
| DE102005006895B4 (de) * | 2005-02-15 | 2010-11-18 | Siemens Ag | Röntgendiagnostikeinrichtung sowie Verfahren zu deren Regelung |
| DE102005021068B4 (de) * | 2005-05-06 | 2010-09-16 | Siemens Ag | Verfahren zur Voreinstellung der Aufnahmeparameter bei der Erstellung von zweidimensionalen Durchlicht-Röntgenaufnahmen |
| DE102005028216A1 (de) * | 2005-06-17 | 2006-12-28 | Siemens Ag | Vorrichtung und Verfahren für die Computertomographie |
| WO2007057841A2 (en) | 2005-11-18 | 2007-05-24 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Systems and methods using x-ray tube spectra for computed tomography applications |
| US7280635B2 (en) * | 2005-12-01 | 2007-10-09 | Thomas Louis Toth | Processes and apparatus for managing low kVp selection and dose reduction and providing increased contrast enhancement in non-destructive imaging |
| DE102006048233A1 (de) * | 2006-10-11 | 2008-04-17 | Siemens Ag | Röntgenanordnung mit einem Konverter zur Umwandlung von Systemparametern in Bildkettenparametern und zugehöriges Röntgenverfahren |
| US20080142968A1 (en) * | 2006-12-15 | 2008-06-19 | International Business Machines Corporation | Structure for controlled collapse chip connection with a captured pad geometry |
| US20090086911A1 (en) * | 2007-09-27 | 2009-04-02 | General Electric Company | Inspection tool for radiographic systems |
| US7653175B2 (en) * | 2007-09-28 | 2010-01-26 | General Electric Company | Radiographic inspection system and method |
| IN2012DN00519A (ja) * | 2009-07-17 | 2015-08-21 | David P Rohler | |
| US11141079B2 (en) | 2018-01-29 | 2021-10-12 | General Electric Company | Systems and methods for profile-based scanning |
| US10779791B2 (en) * | 2018-03-16 | 2020-09-22 | General Electric Company | System and method for mobile X-ray imaging |
| EP3742468A1 (de) * | 2019-05-20 | 2020-11-25 | Siemens Healthcare GmbH | Dosismodulation |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5473663A (en) * | 1994-09-12 | 1995-12-05 | General Electric Company | Method for evaluating the performance of detectors in a computed tomography system |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4597094A (en) * | 1983-12-01 | 1986-06-24 | Bennett X-Ray Corp. | Automated setting of technic factors for x-ray examinations with a ranging transducer moving in and out of the x-ray beam path |
| US4590603A (en) * | 1984-01-09 | 1986-05-20 | General Electric Company | Automatic X-ray entrance dose compensation |
| US4896343A (en) * | 1988-05-02 | 1990-01-23 | Saunders Allan M | Radiation apparatus with distance mapper for dose control |
| US5225980A (en) * | 1991-11-27 | 1993-07-06 | General Electric Company | Reduction of image artifacts from support structures in tomographic imaging |
| US6005916A (en) * | 1992-10-14 | 1999-12-21 | Techniscan, Inc. | Apparatus and method for imaging with wavefields using inverse scattering techniques |
| JP3207073B2 (ja) * | 1994-04-13 | 2001-09-10 | 株式会社モリタ製作所 | Ｘ線撮影装置 |
| US5694449A (en) * | 1996-05-20 | 1997-12-02 | General Electric Company | Method and system for detecting and correcting erroneous exposures generated during x-ray imaging |
-
1999
- 1999-07-12 US US09/351,469 patent/US6222907B1/en not_active Expired - Lifetime
-
2000
- 2000-07-11 FR FR0009041A patent/FR2796516B1/fr not_active Expired - Fee Related
- 2000-07-12 JP JP2000210633A patent/JP4570111B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5473663A (en) * | 1994-09-12 | 1995-12-05 | General Electric Company | Method for evaluating the performance of detectors in a computed tomography system |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005511175A (ja) * | 2001-12-05 | 2005-04-28 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 放射線装置の入射線量を測定する方法 |
| JP2007509687A (ja) * | 2003-10-29 | 2007-04-19 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | Ｘ線装置のイメージングパラメータを調整する装置及び方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| US6222907B1 (en) | 2001-04-24 |
| JP4570111B2 (ja) | 2010-10-27 |
| FR2796516A1 (fr) | 2001-01-19 |
| FR2796516B1 (fr) | 2005-09-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4570111B2 (ja) | Ｘ線モデルベースの最適化方法および装置 | |
| JP4907757B2 (ja) | 被曝量管理／制御システム | |
| RU2397623C2 (ru) | Регулирование мощности дозы в рентгенографической системе | |
| US8903037B2 (en) | System and method for automatic tube potential selection for dose reduction in medical imaging | |
| CN100581462C (zh) | 用于调整x射线设备的成像参数的装置和方法 | |
| US6977989B2 (en) | Method and device for X-ray exposure control | |
| US7428295B2 (en) | Method and x-ray apparatus for exposure of a patient at variable distances relative to an x-ray source | |
| US20070088573A1 (en) | Method and interface for adaptive radiation therapy | |
| US5293415A (en) | X-ray fluoroscopy system for reducing dosage employing iterative power ratio estimation | |
| US9492136B2 (en) | Method and apparatus that automates tube current and voltage selection for CT scans | |
| US7391843B2 (en) | Systems and methods for adjusting noise in a medical imaging system | |
| JP3402776B2 (ja) | Ｘ線診断装置 | |
| JP3763967B2 (ja) | Ｘ線装置 | |
| US6987834B2 (en) | Optimized record technique selection in radiography and fluoroscopy applications | |
| Ramirez-Giraldo et al. | Radiation dose optimization technologies in multidetector computed tomography: a review | |
| EP0648466B1 (en) | Radiographic imaging apparatus | |
| EP3930578B1 (en) | System, method and computer program for acquiring phase imaging data of an object | |
| US7460642B2 (en) | Method for generating an x-ray image sequence | |
| Gordon III | Image quality optimization using an x-ray spectra model-based optimization method | |
| Gershan | Assessment of AEC system response in GE 16 slices scanner | |
| Busch et al. | Adaption of the Quality Criteria Concept to Digital Radiology | |
| JP2853065B2 (ja) | Ｘ線撮像方法 | |
| Nilsen | Practical Approaches to Dose Reduction: GE Perspective | |
| JPWO2022064846A5 (ja) | ||
| Moore | Exposure range for cine radiographic procedures |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20070704 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20070704 |
|
| RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20090824 |
|
| RD04 | Notification of resignation of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7424 Effective date: 20090824 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100209 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100406 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20100427 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100611 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20100611 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20100720 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20100809 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130820 Year of fee payment: 3 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Ref document number: 4570111 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |