JP2001286464A - カルシウム・スコアリングを評価するためのファントムおよび方法 - Google Patents
カルシウム・スコアリングを評価するためのファントムおよび方法Info
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- 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
- A61B6/58—Testing, adjusting or calibrating thereof
- A61B6/582—Calibration
- A61B6/583—Calibration using calibration phantoms
-
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- A61B6/00—Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
- A61B6/02—Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
- A61B6/03—Computed tomography [CT]
- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 カルシウム・スコアリングを評価するための
ファントムおよび方法を提供すること。 【解決手段】 物質が存在している可能性のために関心
対象となっている部位をもつ被写体の撮像システム(1
0)生成画像に基づいて物質のスコアリングを評価する
方法。この方法は、各ボリュームが関心対象の部位の次
元をシミュレートする次元をもち、各ボリュームが物質
密度を表す密度をもつ複数のボリューム(70)をもっ
たファントム(50)を使用して、関心対象の部位をシ
ミュレートし、ファントムの画像を生成し、ファントム
の画像に基づいて物質をスコアリングし、物質スコアリ
ングの結果を予測されるファントム画像結果と比較す
る。
ファントムおよび方法を提供すること。 【解決手段】 物質が存在している可能性のために関心
対象となっている部位をもつ被写体の撮像システム(1
0)生成画像に基づいて物質のスコアリングを評価する
方法。この方法は、各ボリュームが関心対象の部位の次
元をシミュレートする次元をもち、各ボリュームが物質
密度を表す密度をもつ複数のボリューム(70)をもっ
たファントム(50)を使用して、関心対象の部位をシ
ミュレートし、ファントムの画像を生成し、ファントム
の画像に基づいて物質をスコアリングし、物質スコアリ
ングの結果を予測されるファントム画像結果と比較す
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的に、撮像シス
テムに関わるものであり、より詳細には、撮像システム
生成画像を使用する物質スコアリング評価で使用するフ
ァントムに関わる。
テムに関わるものであり、より詳細には、撮像システム
生成画像を使用する物質スコアリング評価で使用するフ
ァントムに関わる。
【0002】
【従来の技術】撮像システムは、信号(X線、無線周波
数、またはソナー信号を含むが、それらには限定されな
い)を発するソースを含み、これらの信号は、撮像され
る被写体に向けられる。発せられた信号と間に置かれた
被写体は相互作用して、1つまたは複数の検出器によっ
て受け取られる反応を生じる。撮像システムは次に、検
出された反応信号を処理して、被写体の画像を生成す
る。
数、またはソナー信号を含むが、それらには限定されな
い)を発するソースを含み、これらの信号は、撮像され
る被写体に向けられる。発せられた信号と間に置かれた
被写体は相互作用して、1つまたは複数の検出器によっ
て受け取られる反応を生じる。撮像システムは次に、検
出された反応信号を処理して、被写体の画像を生成す
る。
【0003】例えば、コンピュータ断層撮影(CT)撮
像では、X線源は、一般に「撮像平面」と呼ばれるデカ
ルト座標系のX−Y平面の中に入るようにコリメートさ
れる扇型のビームを投射する。X線ビームは、患者など
の撮像される被写体を透過する。このビームは、被写体
によって減衰された後、放射線検出器のアレイに入射す
る。検出器のアレイが受ける減衰した放射線ビームの強
度は、被写体によるX線ビームの減衰に依存している。
このアレイの各検出素子は、その検出器の位置でのビー
ム減衰の測定値である個別の電気信号を発生する。すべ
ての検出器からの減衰測定値を個別に得て、透過プロフ
ィールを生成する。
像では、X線源は、一般に「撮像平面」と呼ばれるデカ
ルト座標系のX−Y平面の中に入るようにコリメートさ
れる扇型のビームを投射する。X線ビームは、患者など
の撮像される被写体を透過する。このビームは、被写体
によって減衰された後、放射線検出器のアレイに入射す
る。検出器のアレイが受ける減衰した放射線ビームの強
度は、被写体によるX線ビームの減衰に依存している。
このアレイの各検出素子は、その検出器の位置でのビー
ム減衰の測定値である個別の電気信号を発生する。すべ
ての検出器からの減衰測定値を個別に得て、透過プロフ
ィールを生成する。
【0004】既知の第三世代CTシステムでは、X線源
および検出器のアレイは、X線ビームが被写体と交差す
る角度がコンスタントに変わるように、ガントリによっ
て撮像される被写体のまわりを撮像平面内で回転させら
れる。X線減衰測定値の集合、すなわち1つのガントリ
角度での検出器のアレイからの投射データは、「ビュ
ー」と呼ばれる。被写体の「スキャン」は、X線源およ
び検出器が1回転する間に、異なるガントリ角度で撮ら
れた1組のビューを含んでいる。軸方向スキャンでは、
投射データは、被写体を通して撮られた2次元スライス
に対応する画像を構成するように処理される。
および検出器のアレイは、X線ビームが被写体と交差す
る角度がコンスタントに変わるように、ガントリによっ
て撮像される被写体のまわりを撮像平面内で回転させら
れる。X線減衰測定値の集合、すなわち1つのガントリ
角度での検出器のアレイからの投射データは、「ビュ
ー」と呼ばれる。被写体の「スキャン」は、X線源およ
び検出器が1回転する間に、異なるガントリ角度で撮ら
れた1組のビューを含んでいる。軸方向スキャンでは、
投射データは、被写体を通して撮られた2次元スライス
に対応する画像を構成するように処理される。
【0005】1組の投射データから画像を再構成する一
方法は、当技術分野では、フィルタ補正逆投影法と呼ば
れている。この処理では、スキャンからの減衰測定値が
「CT値」または「ハウンズフィールド・ユニット」と
呼ばれる整数に変換され、これが陰極線管ディスプレイ
上で対応するピクセルの輝度を制御するのに使用され
る。
方法は、当技術分野では、フィルタ補正逆投影法と呼ば
れている。この処理では、スキャンからの減衰測定値が
「CT値」または「ハウンズフィールド・ユニット」と
呼ばれる整数に変換され、これが陰極線管ディスプレイ
上で対応するピクセルの輝度を制御するのに使用され
る。
【0006】複数スライスのために必要とされる全体の
スキャン時間を短縮するために、「ヘリカル」スキャン
が実施される。「ヘリカル」スキャンを実施するには、
規定数のスライス用のデータを得る間、患者を動かす。
こうしたシステムは、1回の扇型ビーム・ヘリカル・ス
キャンから単一のヘリックスを生成する。扇型ビームに
よってマップ・アウトされたヘリックスは、そこから各
規定スライスでの画像を再構成することのできる投影デ
ータを産出する。短縮されたスキャン時間に加え、ヘリ
カル・スキャンは、向上した画質およびコントラストの
より良好なコントロールなど、他の利点を提供する。
スキャン時間を短縮するために、「ヘリカル」スキャン
が実施される。「ヘリカル」スキャンを実施するには、
規定数のスライス用のデータを得る間、患者を動かす。
こうしたシステムは、1回の扇型ビーム・ヘリカル・ス
キャンから単一のヘリックスを生成する。扇型ビームに
よってマップ・アウトされたヘリックスは、そこから各
規定スライスでの画像を再構成することのできる投影デ
ータを産出する。短縮されたスキャン時間に加え、ヘリ
カル・スキャンは、向上した画質およびコントラストの
より良好なコントロールなど、他の利点を提供する。
【0007】患者のシステムに存在する可能性のある物
質を検出し、定量化する、すなわち「スコアリング」す
ることによって疾患の兆候を識別するために、撮像デー
タが使用されることが知られている。既知の1つのソフ
トウェア・システムは例えば、心臓のCT画像を分析し
て、関心対象の冠動脈部位でのカルシウムの量を定量化
する。スコアリングは、石灰化した部位のボリュームお
よびハウンズフィールド・ユニットに基づく。「カルシ
ウム・スコア」と呼ばれる数値が、患者の動脈システム
内に存在するカルシウムの量を表す。
質を検出し、定量化する、すなわち「スコアリング」す
ることによって疾患の兆候を識別するために、撮像デー
タが使用されることが知られている。既知の1つのソフ
トウェア・システムは例えば、心臓のCT画像を分析し
て、関心対象の冠動脈部位でのカルシウムの量を定量化
する。スコアリングは、石灰化した部位のボリュームお
よびハウンズフィールド・ユニットに基づく。「カルシ
ウム・スコア」と呼ばれる数値が、患者の動脈システム
内に存在するカルシウムの量を表す。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】物質のスコアリング・
システムの正確さを検証するための方法を提供すること
が望ましいことになる。また、異なる撮像システム(例
えば、CT単一スライスまたは複数スライス)につい
て、異なるスキャン方法(例えば、CTヘリカルまたは
軸方向)について、異なる画像再構成アルゴリズムにつ
いて、物質スコアの妥当性、再現性、および反復性を測
定するための方法を提供することが望ましいことにな
る。
システムの正確さを検証するための方法を提供すること
が望ましいことになる。また、異なる撮像システム(例
えば、CT単一スライスまたは複数スライス)につい
て、異なるスキャン方法(例えば、CTヘリカルまたは
軸方向)について、異なる画像再構成アルゴリズムにつ
いて、物質スコアの妥当性、再現性、および反復性を測
定するための方法を提供することが望ましいことにな
る。
【0009】
【課題を解決するための手段】したがって、一実施態様
では、物質スコアを評価する方法、物質が存在している
可能性のために関心対象の部位をもつ被写体の撮像シス
テム生成画像に基づいたスコアリングし、各ボリューム
が関心対象の部位の次元をシミュレートする次元をも
ち、各ボリュームが物質密度を表す密度をもつ複数のボ
リュームをもったファントムを使用して、関心対象の部
位をシミュレートするステップと、ファントムの画像を
生成するステップと、ファントムの画像に基づいて物質
をスコアリングするステップと、物質のスコアリングの
結果を予測されるファントム画像の結果と比較するステ
ップとを含む方法が提供される。
では、物質スコアを評価する方法、物質が存在している
可能性のために関心対象の部位をもつ被写体の撮像シス
テム生成画像に基づいたスコアリングし、各ボリューム
が関心対象の部位の次元をシミュレートする次元をも
ち、各ボリュームが物質密度を表す密度をもつ複数のボ
リュームをもったファントムを使用して、関心対象の部
位をシミュレートするステップと、ファントムの画像を
生成するステップと、ファントムの画像に基づいて物質
をスコアリングするステップと、物質のスコアリングの
結果を予測されるファントム画像の結果と比較するステ
ップとを含む方法が提供される。
【0010】前述のファントムおよび方法は、スコアリ
ング・システムのユーザが、異なる撮像システム、スキ
ャン方法、および再構成アルゴリズムから生まれる物質
スコアの正確さを検証し、スコアを比較することを可能
にする。
ング・システムのユーザが、異なる撮像システム、スキ
ャン方法、および再構成アルゴリズムから生まれる物質
スコアの正確さを検証し、スコアを比較することを可能
にする。
【0011】
【発明の実施の形態】図1および図2を参照すると、コ
ンピュータ断層撮影(CT)撮像システム10が、「第
三世代」CTスキャナであることを表すガントリ12を
含むものとして示されている。ガントリ12は、ガント
リ12の反対側にある検出器のアレイ18に向かってX
線ビーム16を投射するX線源14を備えている。X線
ビーム16は、コリメータ(図示せず)によってコリメ
ートされデカルト座標系のX−Y平面、一般に「撮像平
面」と呼ばれる平面に入る。検出器のアレイ18は、医
療患者などの被写体22を透過する投射されたX線を揃
って感知する検出素子20によって形成されている。検
出アレイ20は、単一スライス検出器または複数スライ
ス検出器であってもよい。各検出素子20は、患者22
を透過して入射するX線ビームの強度を表す電気信号を
発生する。X線投影データを得るスキャンの間、ガント
リ12およびそこに取り付けられているコンポーネント
は、回転の中心24のまわりを回転する。
ンピュータ断層撮影(CT)撮像システム10が、「第
三世代」CTスキャナであることを表すガントリ12を
含むものとして示されている。ガントリ12は、ガント
リ12の反対側にある検出器のアレイ18に向かってX
線ビーム16を投射するX線源14を備えている。X線
ビーム16は、コリメータ(図示せず)によってコリメ
ートされデカルト座標系のX−Y平面、一般に「撮像平
面」と呼ばれる平面に入る。検出器のアレイ18は、医
療患者などの被写体22を透過する投射されたX線を揃
って感知する検出素子20によって形成されている。検
出アレイ20は、単一スライス検出器または複数スライ
ス検出器であってもよい。各検出素子20は、患者22
を透過して入射するX線ビームの強度を表す電気信号を
発生する。X線投影データを得るスキャンの間、ガント
リ12およびそこに取り付けられているコンポーネント
は、回転の中心24のまわりを回転する。
【0012】ガントリ12の回転およびX線源14の動
作は、CTシステム10の制御メカニズム26によって
管理されている。制御メカニズム26は、X線源14に
電力およびタイミング信号を送るX線コントローラ2
8、ならびにガントリ12の回転速度および位置を制御
するガントリ・モータ・コントローラ30を含んでい
る。制御メカニズム26のデータ獲得システム(DA
S)32は、検出素子20からのアナログ・データをサ
ンプリングして、そのデータを後続の処理のためにデジ
タル信号に変換する。画像再構成装置34は、DAS3
2からサンプリングされかつデジタル化されたX線デー
タを受け取り、高速度画像再構成を実行する。この再構
成された画像は、その画像を大容量記憶装置38に記憶
するコンピュータ36に、入力として適用される。
作は、CTシステム10の制御メカニズム26によって
管理されている。制御メカニズム26は、X線源14に
電力およびタイミング信号を送るX線コントローラ2
8、ならびにガントリ12の回転速度および位置を制御
するガントリ・モータ・コントローラ30を含んでい
る。制御メカニズム26のデータ獲得システム(DA
S)32は、検出素子20からのアナログ・データをサ
ンプリングして、そのデータを後続の処理のためにデジ
タル信号に変換する。画像再構成装置34は、DAS3
2からサンプリングされかつデジタル化されたX線デー
タを受け取り、高速度画像再構成を実行する。この再構
成された画像は、その画像を大容量記憶装置38に記憶
するコンピュータ36に、入力として適用される。
【0013】コンピュータ36はまた、キーボードを備
えたコンソール40を介して、オペレータからコマンド
およびスキャンのパラメータを受け取る。関連の陰極線
管ディスプレイ42は、オペレータがコンピュータ36
から再構成された画像および他のデータを観察すること
ができるようにしている。オペレータが与えるコマンド
およびパラメータは、コンピュータ36によって、DA
S32、X線コントローラ28、およびガントリ・モー
タ・コントローラ30に制御信号および情報を提供する
ために使用される。さらに、コンピュータ36は、ガン
トリ12で患者22の位置を動かす電動テーブル46を
制御するテーブル・モータ・コントローラ44を操作し
ている。詳細には、テーブル46は、ガントリ・オープ
ニング48を通してZ軸に沿って患者22の部分を動か
す。
えたコンソール40を介して、オペレータからコマンド
およびスキャンのパラメータを受け取る。関連の陰極線
管ディスプレイ42は、オペレータがコンピュータ36
から再構成された画像および他のデータを観察すること
ができるようにしている。オペレータが与えるコマンド
およびパラメータは、コンピュータ36によって、DA
S32、X線コントローラ28、およびガントリ・モー
タ・コントローラ30に制御信号および情報を提供する
ために使用される。さらに、コンピュータ36は、ガン
トリ12で患者22の位置を動かす電動テーブル46を
制御するテーブル・モータ・コントローラ44を操作し
ている。詳細には、テーブル46は、ガントリ・オープ
ニング48を通してZ軸に沿って患者22の部分を動か
す。
【0014】図3を参照する一実施形態では、カルシウ
ム・スコアリングで使用するためのファントム50が、
人間の冠状システムの部位をまねている(シミュレート
している)。図3で正面から示されるとおり、例えば、
X−Y平面で、ファントム50は例えば、35センチメ
ートルの長軸52および25センチメートルの短軸54
をもった楕円形をしている。ファントム50は、心臓を
表し、例えば20センチメートルの直径62をもった円
筒形コア60をもっている。コア60は例えば、120
キロボルトのソース14の電圧で60ハウンズフィール
ド・ユニットのCT値をもったプラスチック材などの、
心臓の筋肉のCT値と似た(シミュレートさせた)CT
値をもった材質で作られている。
ム・スコアリングで使用するためのファントム50が、
人間の冠状システムの部位をまねている(シミュレート
している)。図3で正面から示されるとおり、例えば、
X−Y平面で、ファントム50は例えば、35センチメ
ートルの長軸52および25センチメートルの短軸54
をもった楕円形をしている。ファントム50は、心臓を
表し、例えば20センチメートルの直径62をもった円
筒形コア60をもっている。コア60は例えば、120
キロボルトのソース14の電圧で60ハウンズフィール
ド・ユニットのCT値をもったプラスチック材などの、
心臓の筋肉のCT値と似た(シミュレートさせた)CT
値をもった材質で作られている。
【0015】コア60が、心臓を囲む組織を表している
楕円形リング64内の、例えば中心に配置されている。
リング64は例えば、120キロボルトのソース14の
電圧で60ハウンズフィールド・ユニットのCT値をも
ったプラスチック材などの、心臓の筋肉のCT値と似た
CT値をもった材質で作られている。下記で記載される
とおり、複数のロッド(図3では図示せず)が、ファン
トム軸58(図3ではページ面から出てきているように
示されている、すなわち図3で示されるX−Y平面に直
交している)から放射している線66に沿って、コア6
0に埋め込まれている。放射状ライン66は、角度68
でファントム軸58から伸びている。
楕円形リング64内の、例えば中心に配置されている。
リング64は例えば、120キロボルトのソース14の
電圧で60ハウンズフィールド・ユニットのCT値をも
ったプラスチック材などの、心臓の筋肉のCT値と似た
CT値をもった材質で作られている。下記で記載される
とおり、複数のロッド(図3では図示せず)が、ファン
トム軸58(図3ではページ面から出てきているように
示されている、すなわち図3で示されるX−Y平面に直
交している)から放射している線66に沿って、コア6
0に埋め込まれている。放射状ライン66は、角度68
でファントム軸58から伸びている。
【0016】図4で示されるとおり、ファントム50
は、複数の石灰化した冠動脈部位をシミュレートする、
例えばロッドなどの、複数のボリューム70を含む。ロ
ッド70は互いに、その長さ、直径、および、密度が異
なっている。各ロッド70は、その次元および密度で、
通常、患者の冠動脈システムで見つかる石灰化した部分
をシミュレートする。より詳細には、一実施形態では、
5つのロッド70ごとの6つのグループ72で、30の
ロッド70がコア60に埋め込まれている。各グループ
72は、放射状ライン66に沿って配置されており、下
記に記載されるとおり、目標CT値(図4では図示せ
ず)をもっている。各グループ72内のロッド70は例
えば、4ミリメートルの距離84で互いに離れており、
それぞれ2、3、4、5、6ミリメートルの直径74を
もち、この直径74が、ファントム軸58から離れるに
つれて大きくなっている。グループ72内の最小ロッド
70の中心76は例えば、ファントム軸58から5ミリ
メートルの距離86で、適切な放射状ライン66に沿っ
て配置されている。各ロッド70は例えば、直径74に
等しい長さ78をもっており、縦方向でファントム軸5
8と平行に並べられている。すべてのロッド70には、
ファントム50を二分する中央平面80上で縦方向の中
央揃えが行われている。
は、複数の石灰化した冠動脈部位をシミュレートする、
例えばロッドなどの、複数のボリューム70を含む。ロ
ッド70は互いに、その長さ、直径、および、密度が異
なっている。各ロッド70は、その次元および密度で、
通常、患者の冠動脈システムで見つかる石灰化した部分
をシミュレートする。より詳細には、一実施形態では、
5つのロッド70ごとの6つのグループ72で、30の
ロッド70がコア60に埋め込まれている。各グループ
72は、放射状ライン66に沿って配置されており、下
記に記載されるとおり、目標CT値(図4では図示せ
ず)をもっている。各グループ72内のロッド70は例
えば、4ミリメートルの距離84で互いに離れており、
それぞれ2、3、4、5、6ミリメートルの直径74を
もち、この直径74が、ファントム軸58から離れるに
つれて大きくなっている。グループ72内の最小ロッド
70の中心76は例えば、ファントム軸58から5ミリ
メートルの距離86で、適切な放射状ライン66に沿っ
て配置されている。各ロッド70は例えば、直径74に
等しい長さ78をもっており、縦方向でファントム軸5
8と平行に並べられている。すべてのロッド70には、
ファントム50を二分する中央平面80上で縦方向の中
央揃えが行われている。
【0017】各グループ72は、CT値によってCT画
像に反映されるカルシウム密度の範囲を表すCT値をも
った材質で作られている。CT値(およびこうした数値
をもった材質)は例えば、それとともにファントム50
が使用されることになるカルシウム・スコアリング・シ
ステムによって使用されるスコアリング・アルゴリズム
に基づいて、ロッド70のために選択される。こうした
1つのアルゴリズムは、図5に示されるとおり、カルシ
ウム密度範囲90内のCT値に従って石灰化を分類す
る。120キロボルトのソース14電圧の場合、範囲9
0には例えば、ゼロから129のハウンズフィールド・
ユニット、130から199のハウンズフィールド・ユ
ニット、200から299のハウンズフィールド・ユニ
ット、300から399のハウンズフィールド・ユニッ
ト、400ハウンズフィールド・ユニット以上が含まれ
る。下記に記載する1つの例外を除き、目標CT値92
は、各グループ72ごとに、対応する範囲90の中間か
ら選択される。中間値は、システム10がノイズにさら
されたときの、範囲90の境界越えを防ぐために選択さ
れる。例外は、撮像システム10の精度を検証するため
に使用される較正グループ94である。較正グループ9
4は、ゼロの目標CT値92をもち、その一方で、他の
グループ72は例えば、それぞれ110、150、25
0、350、450ハウンズフィールド・ユニットの目
標CT値92をもっている。ファントム50は、実際の
目標CT値92が、基準目標CT値92の+5HUおよ
び−5HUという許容度内にあるように製造される。し
たがって、基準CT値は、製造の困難を引き起こすこと
なく、厳密に近似される。グループ72は放射状ライン
66に沿って、例えば、図5で示されるとおり角度68
で、すなわち、それぞれ0度、45度、135度、18
0度、225度、315度の位置に合わせることができ
る。
像に反映されるカルシウム密度の範囲を表すCT値をも
った材質で作られている。CT値(およびこうした数値
をもった材質)は例えば、それとともにファントム50
が使用されることになるカルシウム・スコアリング・シ
ステムによって使用されるスコアリング・アルゴリズム
に基づいて、ロッド70のために選択される。こうした
1つのアルゴリズムは、図5に示されるとおり、カルシ
ウム密度範囲90内のCT値に従って石灰化を分類す
る。120キロボルトのソース14電圧の場合、範囲9
0には例えば、ゼロから129のハウンズフィールド・
ユニット、130から199のハウンズフィールド・ユ
ニット、200から299のハウンズフィールド・ユニ
ット、300から399のハウンズフィールド・ユニッ
ト、400ハウンズフィールド・ユニット以上が含まれ
る。下記に記載する1つの例外を除き、目標CT値92
は、各グループ72ごとに、対応する範囲90の中間か
ら選択される。中間値は、システム10がノイズにさら
されたときの、範囲90の境界越えを防ぐために選択さ
れる。例外は、撮像システム10の精度を検証するため
に使用される較正グループ94である。較正グループ9
4は、ゼロの目標CT値92をもち、その一方で、他の
グループ72は例えば、それぞれ110、150、25
0、350、450ハウンズフィールド・ユニットの目
標CT値92をもっている。ファントム50は、実際の
目標CT値92が、基準目標CT値92の+5HUおよ
び−5HUという許容度内にあるように製造される。し
たがって、基準CT値は、製造の困難を引き起こすこと
なく、厳密に近似される。グループ72は放射状ライン
66に沿って、例えば、図5で示されるとおり角度68
で、すなわち、それぞれ0度、45度、135度、18
0度、225度、315度の位置に合わせることができ
る。
【0018】図6で示されるとおり、コア60およびリ
ング64は、ファントム軸58に沿って円筒形をしてお
り、例えば、5センチメートルの長さ82をもってい
る。コア60は、例えば3センチメートル、ファントム
軸58の方向に伸びているアラインメント部分100を
もっている。ファントム50は、取り外し可能なように
アラインメント部分100に固定され、図7で正面から
示されている取り付けブラケット102を含む。撮像の
間、ファントム50は、取り付けブラケット102が取
り外し可能なように固定されている、ファントム・ホル
ダ(図示せず)によって支えられている。
ング64は、ファントム軸58に沿って円筒形をしてお
り、例えば、5センチメートルの長さ82をもってい
る。コア60は、例えば3センチメートル、ファントム
軸58の方向に伸びているアラインメント部分100を
もっている。ファントム50は、取り外し可能なように
アラインメント部分100に固定され、図7で正面から
示されている取り付けブラケット102を含む。撮像の
間、ファントム50は、取り付けブラケット102が取
り外し可能なように固定されている、ファントム・ホル
ダ(図示せず)によって支えられている。
【0019】使用時に、ファントム50およびそれをサ
ポートするファントム・ホルダは、テーブル46の上に
置かれる。ファントム50の重心が計算され、この計算
された重心に基づいて、例えば、アラインメント部分1
00を3センチメートルまで、撮像システム10のZ軸
方向(これに沿って撮像の間、テーブル46が移動す
る)に伸ばすことによって、ファントム50の位置合わ
せが行われる。ロッド70は、撮像システム10のZ軸
に沿って並べられている。
ポートするファントム・ホルダは、テーブル46の上に
置かれる。ファントム50の重心が計算され、この計算
された重心に基づいて、例えば、アラインメント部分1
00を3センチメートルまで、撮像システム10のZ軸
方向(これに沿って撮像の間、テーブル46が移動す
る)に伸ばすことによって、ファントム50の位置合わ
せが行われる。ロッド70は、撮像システム10のZ軸
に沿って並べられている。
【0020】ファントム50は、テーブル46の上に置
かれ、撮像システム10内で撮像のために位置を合わせ
られたとき、例えば、カルシウム・スコアリング・シス
テムのユーザにとって関心対象の、石灰化した冠動脈部
位をシミュレートする。ユーザは次に、シミュレートさ
れた石灰化した部位の撮像システム10画像を生成し、
この画像のカルシウム・スコアを採って、カルシウム・
スコアリングの結果を予測されるファントム画像結果と
比較する。
かれ、撮像システム10内で撮像のために位置を合わせ
られたとき、例えば、カルシウム・スコアリング・シス
テムのユーザにとって関心対象の、石灰化した冠動脈部
位をシミュレートする。ユーザは次に、シミュレートさ
れた石灰化した部位の撮像システム10画像を生成し、
この画像のカルシウム・スコアを採って、カルシウム・
スコアリングの結果を予測されるファントム画像結果と
比較する。
【0021】上述のファントムは、カルシウム・スコア
リング・システムのユーザが、スコアリング・システム
の精度を評価することを可能にする。ユーザはまた、異
なる撮像システム(例えば、単一スライスCTまたは複
数スライスCT)、異なるスキャン方法(例えば、ヘリ
カルまたは軸方向)、およびカルシウム・スコアリング
・システムに関する異なる再構成アルゴリズムを評価す
ることができ、これによって、カルシウム・スコアが妥
当であるか、再現可能か、反復可能か判断することがで
きる。
リング・システムのユーザが、スコアリング・システム
の精度を評価することを可能にする。ユーザはまた、異
なる撮像システム(例えば、単一スライスCTまたは複
数スライスCT)、異なるスキャン方法(例えば、ヘリ
カルまたは軸方向)、およびカルシウム・スコアリング
・システムに関する異なる再構成アルゴリズムを評価す
ることができ、これによって、カルシウム・スコアが妥
当であるか、再現可能か、反復可能か判断することがで
きる。
【0022】本明細書では、ファントム50の実施形態
はCT撮像システムとの関連で、また、スコアリング・
アルゴリズムを使用するカルシウム・スコアリング・シ
ステムでの使用目的で示されているが、ファントム50
は、他の撮像システム、他のカルシウム・スコアリング
・システム、および他のスコアリング・アルゴリズムで
も使用することができる。さらに、ファントム50は、
カルシウム・スコアリング・システムでの使用に限定さ
れるわけではなく、カルシウム以外の他の物質を定量化
するのにも使用することができる。ファントム50の代
替の実施形態は、冠状動脈ではない患者の関心対象の部
位を評価するのにも使用することができる。
はCT撮像システムとの関連で、また、スコアリング・
アルゴリズムを使用するカルシウム・スコアリング・シ
ステムでの使用目的で示されているが、ファントム50
は、他の撮像システム、他のカルシウム・スコアリング
・システム、および他のスコアリング・アルゴリズムで
も使用することができる。さらに、ファントム50は、
カルシウム・スコアリング・システムでの使用に限定さ
れるわけではなく、カルシウム以外の他の物質を定量化
するのにも使用することができる。ファントム50の代
替の実施形態は、冠状動脈ではない患者の関心対象の部
位を評価するのにも使用することができる。
【0023】本発明を様々な特定の実施形態との関連で
説明してきたが、当技術分野の専門家には、請求項の趣
旨および範囲の中で、変更を加えて本発明を実施できる
ことが理解されよう。
説明してきたが、当技術分野の専門家には、請求項の趣
旨および範囲の中で、変更を加えて本発明を実施できる
ことが理解されよう。
【図1】CT撮像システムの絵画図である。
【図2】図1に示したシステムの概略ブロック図であ
る。
る。
【図3】カルシウム・スコアリングのためのファントム
の正面図である。
の正面図である。
【図4】図3で示したファントムに含まれるロッドの形
状および方向の図である。
状および方向の図である。
【図5】図3に示したファントムの一実施形態のため
の、CT値範囲とそれに対応するグループ目標CT値、
ならびに定位角度の表である。
の、CT値範囲とそれに対応するグループ目標CT値、
ならびに定位角度の表である。
【図6】図3に示したファントムの側面図である。
【図7】図3で示したファントムのための取り付けブラ
ケットの図である。
ケットの図である。
10 コンピュータ断層撮影(CT)撮像システム 12 ガントリ 14 X線源 16 X線ビーム 50 ファントム 60 コア 64 リング 70 ボリューム 72 ロッドのグループ 80 中央平面 94 較正グループ 100 アラインメント部分 102 取り付けブラケット
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 キショア・アチャリャ アメリカ合衆国・53005・ウィスコンシン 州・ブルックフィールド・リッジウェイ ロード・1325 (72)発明者 タァド・エイ・ヘイノルド アメリカ合衆国・53018・ウィスコンシン 州・デラフィールド・ハイウェイ 18・サ ウス17 ウエスト32496・アパートメント エフ
Claims (20)
- 【請求項1】 物質が存在している可能性のために関心
対象となっている部位を有する被写体の撮像システム
(10)生成画像に基づいて、当該物質のスコアリング
を評価する方法であって、 ファントム(50)を用いて関心対象の部位をシミュレ
ートするステップと、 前記ファントムの画像を生成するステップと、 前記ファントムの画像に基づいて物質をスコアリングす
るステップと、 物質スコアリングの結果を、予測されるファントム画像
結果と比較するステップとを含む方法。 - 【請求項2】 ファントム(50)を使用して関心対象
の部位をシミュレートする前記ステップが、 各ボリュームが関心対象の部位をシミュレートする次元
をもち、各ボリュームが、物質の密度(90)を表す目
標CT値(92)をもった複数のボリューム(70)を
含んだファントムを提供するステップと、 前記ファントムを撮像システム(10)と位置合わせす
るステップとを含む、請求項1に記載の方法。 - 【請求項3】 撮像システム(10)がテーブル(4
6)を含み、ファントム(50)を撮像システムと位置
合わせする前記ステップが、 ファントムの重心を計算するステップと、 計算された前記重心に基づいてファントムをテーブルの
上に配置するステップとを含む、請求項2に記載の方
法。 - 【請求項4】 複数のボリューム(70)が複数のロッ
ドを含み、ファントム(50)を撮像システム(10)
と位置合わせする前記ステップが、前記ロッドを前記撮
像システムのZ軸に対して揃えるステップを含む、請求
項2に記載の方法。 - 【請求項5】 物質が存在している可能性のために関心
対象となっている部位をもっている被写体の画像に基づ
いて、当該物質のスコアリングを評価するためのファン
トム(50)であって、 コア(60)と、 前記コアに埋め込まれた、各ボリュームが関心対象の部
位をシミュレートする複数のボリューム(70)とを含
むファントム。 - 【請求項6】 前記各ボリューム(70)が、関心対象
の部位の次元をシミュレートする次元を備えた、請求項
5に記載のファントム(50)。 - 【請求項7】 前記コア(60)を囲むリング(64)
をさらに含む、請求項5に記載のファントム(50)。 - 【請求項8】 前記コア(60)が心筋密度を表すCT
値(90)を備え、かつ前記リング(64)が心臓を囲
む組織の密度を表すCT値を備えた、請求項7に記載の
ファントム(50)。 - 【請求項9】 前記各ボリューム(70)が、前記ボリ
ュームによってシミュレートされる関心対象の部位内の
物質密度(90)を表す目標CT値(92)を備えた、
請求項5に記載のファントム(50)。 - 【請求項10】 前記ボリューム(70)の少なくとも
1つが、ゼロの目標CT値(92)を備えた、請求項9
に記載のファントム(50)。 - 【請求項11】 評価されるべき物質スコアリングが、
スコアリング・アルゴリズムを使用して実行され、かつ
各目標CT値(92)が、前記スコアリング・アルゴリ
ズムによって使用される物質密度範囲(90)を反映す
る、請求項9に記載のファントム(50)。 - 【請求項12】 スコアを採られている物質がカルシウ
ムであり、前記目標CT値(92)が、ゼロから129
のハウンズフィールド・ユニット、130から199の
ハウンズフィールド・ユニット、200から299のハ
ウンズフィールド・ユニット、300から399のハウ
ンズフィールド・ユニット、および400以上のハウン
ズフィールド・ユニットの物質密度範囲(90)を反映
する、請求項11に記載のファントム(50)。 - 【請求項13】 前記目標CT値(92)が物質密度範
囲(90)の境界越えを回避するように構成されてい
る、請求項12に記載のファントム(50)。 - 【請求項14】 前記目標CT値(92)が、110ハ
ウンズフィールド・ユニット、150ハウンズフィール
ド・ユニット、250ハウンズフィールド・ユニット、
350ハウンズフィールド・ユニット、450ハウンズ
フィールド・ユニットを含む、請求項13に記載のファ
ントム(50)。 - 【請求項15】 前記ボリューム(70)が複数のロッ
ドを含む、請求項5に記載のファントム(50)。 - 【請求項16】 前記ロッド(70)がファントム軸
(58)から延びている複数の放射状ライン(66)に
沿って埋め込まれている、そのファントム軸(58)を
さらに含む、請求項15に記載のファントム(50)。 - 【請求項17】 前記ファントムを二分する中央平面
(80)を含み、前記中央平面上で前記ロッド(70)
に縦方向の中央揃えが行われている、請求項16に記載
のファントム(50)。 - 【請求項18】 前記放射状ライン(66)が前記ファ
ントム軸(58)から、ゼロ度、45度、135度、1
80度、225度、315度の角度で伸びている、請求
項16に記載のファントム(50)。 - 【請求項19】 ファントム軸(58)および前記コア
(60)に隣接したアラインメント部分(100)をさ
らに含み、前記アラインメント部分が前記コアからファ
ントム軸方向に伸びている、請求項5に記載のファント
ム(50)。 - 【請求項20】 前記アラインメント部分(100)に
接続され、ファントム・ホルダに取り外し可能なように
固定された取り付けブラケット(102)をさらに含
む、請求項19に記載のファントム(50)。
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US09/541157 | 2000-03-31 | ||
US09/541,157 US6674834B1 (en) | 2000-03-31 | 2000-03-31 | Phantom and method for evaluating calcium scoring |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2001286464A true JP2001286464A (ja) | 2001-10-16 |
Family
ID=24158410
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001056910A Withdrawn JP2001286464A (ja) | 2000-03-31 | 2001-03-01 | カルシウム・スコアリングを評価するためのファントムおよび方法 |
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Country | Link |
---|---|
US (1) | US6674834B1 (ja) |
JP (1) | JP2001286464A (ja) |
DE (1) | DE10114317A1 (ja) |
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