JP2002360560A - コンピュータトモグラフによる像の作成方法 - Google Patents
コンピュータトモグラフによる像の作成方法Info
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- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
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- A61B6/032—Transmission computed tomography [CT]
-
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 投影が行なわれている最中に検査対象物また
はその一部分の必ずしも周期的ではない運動の不利な影
響を減ずる条件を達成する。 【解決手段】 像を作成するために検査対象物５の周り
を運動するＸ線源１を有するコンピュータトモグラフに
よる検査対象物の像の作成方法であって、像を作成する
ために使われる多数の投影が検査対象物５の周りのＸ線
源１の少なくとも１回転中に行なわれる方法において、
投影の、検査対象物５の運動により誤らせられているデ
ータを求めるステップと、投影の、少なくとも検査対象
物５の運動により誤らせられているデータをそれらの相
補性データにより置換するステップとが実行される。
はその一部分の必ずしも周期的ではない運動の不利な影
響を減ずる条件を達成する。 【解決手段】 像を作成するために検査対象物５の周り
を運動するＸ線源１を有するコンピュータトモグラフに
よる検査対象物の像の作成方法であって、像を作成する
ために使われる多数の投影が検査対象物５の周りのＸ線
源１の少なくとも１回転中に行なわれる方法において、
投影の、検査対象物５の運動により誤らせられているデ
ータを求めるステップと、投影の、少なくとも検査対象
物５の運動により誤らせられているデータをそれらの相
補性データにより置換するステップとが実行される。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、像を作成するため
に検査対象物の周りを運動するＸ線源を有するコンピュ
ータトモグラフによる検査対象物の像の作成方法に関す
る。
に検査対象物の周りを運動するＸ線源を有するコンピュ
ータトモグラフによる検査対象物の像の作成方法に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】Ｘ線源が検査対象物の周りを運動する最
中に、検査対象物の投影が行なわれ、これらの投影に対
応付けられているデータが像を作成するために使用され
る。投影が行なわれている最中に検査対象物またはその
一部分が運動すると、像は不鮮明な像を生じる運動アー
チファクトを有する。この問題は特に、投影が心臓の速
い収縮相の期間中に行なわれるときに、心臓または心臓
付近の肺構造の撮像の際に生ずる。
中に、検査対象物の投影が行なわれ、これらの投影に対
応付けられているデータが像を作成するために使用され
る。投影が行なわれている最中に検査対象物またはその
一部分が運動すると、像は不鮮明な像を生じる運動アー
チファクトを有する。この問題は特に、投影が心臓の速
い収縮相の期間中に行なわれるときに、心臓または心臓
付近の肺構造の撮像の際に生ずる。
【０００３】まさに心臓または心臓付近の肺構造の撮像
の際の運動アーチファクトを少なくとも減ずるために、
ドイツ特許出願公開第１９８５４０３９号明細書には、
ＣＴ像を発生するために検査すべき生物の身体の周りを
動かされるＸ線源を有するＣＴ装置を用いて、静止相ま
たは運動相と共に周期的に動かされる身体範囲のＣＴ像
発生方法が開示されている。この方法において、投影
は、静止相の期間中に取得された投影に対応付けられて
いるデータのみの像再構成のために使用される。
の際の運動アーチファクトを少なくとも減ずるために、
ドイツ特許出願公開第１９８５４０３９号明細書には、
ＣＴ像を発生するために検査すべき生物の身体の周りを
動かされるＸ線源を有するＣＴ装置を用いて、静止相ま
たは運動相と共に周期的に動かされる身体範囲のＣＴ像
発生方法が開示されている。この方法において、投影
は、静止相の期間中に取得された投影に対応付けられて
いるデータのみの像再構成のために使用される。
【０００４】しかし、この方法における欠点は、静止相
または運動相と共に周期的に運動する身体範囲の運動に
限られていることである。
または運動相と共に周期的に運動する身体範囲の運動に
限られていることである。
【０００５】それに対してハインツ・モルネベルク発行
“医用診断のための像形成装置”（パルリシスＭＣＤ出
版、ドイツ国エアランゲン市、１９９５年，第１３６お
よび１３７頁）には、検査対象物またはその一部分の非
周期的な運動に対しても適している、運動アーチファク
トを減ずる方法が記載されている。運動は例えば蠕動、
呼吸、振戦または一般に検査対象物またはその一部分の
非静止により発生される。
“医用診断のための像形成装置”（パルリシスＭＣＤ出
版、ドイツ国エアランゲン市、１９９５年，第１３６お
よび１３７頁）には、検査対象物またはその一部分の非
周期的な運動に対しても適している、運動アーチファク
トを減ずる方法が記載されている。運動は例えば蠕動、
呼吸、振戦または一般に検査対象物またはその一部分の
非静止により発生される。
【０００６】この方法（いわゆるマルチスキャン技術）
ではＸ線源が検査対象物の周りを複数回運動し、投影に
対応付けられているデータが続いて平均化される。それ
により、生起する運動アーチファクトが減ぜられる。こ
の方法の欠点は、検査対象物の周りをＸ線源が複数回運
動するために検査対象物が曝されるＸ線線量が高められ
ることである。さらに、検査対象物の運動に対応付けら
れているデータも像を作成するために使用される。
ではＸ線源が検査対象物の周りを複数回運動し、投影に
対応付けられているデータが続いて平均化される。それ
により、生起する運動アーチファクトが減ぜられる。こ
の方法の欠点は、検査対象物の周りをＸ線源が複数回運
動するために検査対象物が曝されるＸ線線量が高められ
ることである。さらに、検査対象物の運動に対応付けら
れているデータも像を作成するために使用される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の課題
は、投影が行なわれている最中に検査対象物またはその
一部分の必ずしも周期的ではない運動の不利な影響を減
ずる条件を達成する方法を提供することである。
は、投影が行なわれている最中に検査対象物またはその
一部分の必ずしも周期的ではない運動の不利な影響を減
ずる条件を達成する方法を提供することである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】この課題は、像を作成す
るために検査対象物の周りを運動するＸ線源を有するコ
ンピュータトモグラフによる検査対象物の像の作成方法
であって、像を作成するために使われる多数の投影が検
査対象物の周りのＸ線源の少なくとも１回転中に行なわ
れる方法において、 ａ）投影の、検査対象物の運動により誤らせられている
データを求めるステップと、 ｂ）投影の、少なくとも検査対象物の運動により誤らせ
られているデータをそれらの相補性データにより置換す
るステップと を含んでいることを特徴とするコンピュータトモグラフ
による像の作成方法により解決される。
るために検査対象物の周りを運動するＸ線源を有するコ
ンピュータトモグラフによる検査対象物の像の作成方法
であって、像を作成するために使われる多数の投影が検
査対象物の周りのＸ線源の少なくとも１回転中に行なわ
れる方法において、 ａ）投影の、検査対象物の運動により誤らせられている
データを求めるステップと、 ｂ）投影の、少なくとも検査対象物の運動により誤らせ
られているデータをそれらの相補性データにより置換す
るステップと を含んでいることを特徴とするコンピュータトモグラフ
による像の作成方法により解決される。
【０００９】すなわち本発明によれば、検査対象物の投
影は検査対象物の周りのＸ線源の少なくとも１回転中に
行なわれる。続いて、投影に対応付けられ検査対象物の
運動により誤らせられているデータが求められ、このデ
ータが続いてそれらの相補性データにより置換される。
データおよびそれらの相補性データは例えばパラレルジ
オメトリでの投影から取得される。データおよびそれら
の相補性データに対応付けられている投影は１８０°だ
けずらされた投影角度を有する。現在のコンピュータト
モグラフは一般にファン投影を行なうので、これらから
平行投影が補間規則および分類規則（例えば公知のリビ
ニング（Ｒｅｂｉｎｎｉｎｇ法））により初めて発生さ
れる。平行投影は種々の時点で測定されたファン投影の
測定値から成っている。平行投影の測定時点として例え
ばその中央チャネルの測定時点を定めることができる。
影は検査対象物の周りのＸ線源の少なくとも１回転中に
行なわれる。続いて、投影に対応付けられ検査対象物の
運動により誤らせられているデータが求められ、このデ
ータが続いてそれらの相補性データにより置換される。
データおよびそれらの相補性データは例えばパラレルジ
オメトリでの投影から取得される。データおよびそれら
の相補性データに対応付けられている投影は１８０°だ
けずらされた投影角度を有する。現在のコンピュータト
モグラフは一般にファン投影を行なうので、これらから
平行投影が補間規則および分類規則（例えば公知のリビ
ニング（Ｒｅｂｉｎｎｉｎｇ法））により初めて発生さ
れる。平行投影は種々の時点で測定されたファン投影の
測定値から成っている。平行投影の測定時点として例え
ばその中央チャネルの測定時点を定めることができる。
【００１０】すなわち本発明による方法の利点として、
検査対象物またはその一部分の運動により誤らせられて
いないデータのみが像の作成に使用される。検査対象物
の運動が周期的に行われることも不要である。
検査対象物またはその一部分の運動により誤らせられて
いないデータのみが像の作成に使用される。検査対象物
の運動が周期的に行われることも不要である。
【００１１】誤らせられているデータを求めるために、
本発明の実施態様によれば、投影のデータとそれらの相
補性データとの偏差が求められ、その偏差が上限値σs
を超過するとき、データまたはそれらの相補性データが
誤らせられているとみなされる。この考察の背景は、投
影のデータとそれらの相補性データとは不動の検査対象
物の際には等しいことである。すなわち投影のデータと
それらの相補性データとの偏差は検査対象物の運動に対
する尺度である。
本発明の実施態様によれば、投影のデータとそれらの相
補性データとの偏差が求められ、その偏差が上限値σs
を超過するとき、データまたはそれらの相補性データが
誤らせられているとみなされる。この考察の背景は、投
影のデータとそれらの相補性データとは不動の検査対象
物の際には等しいことである。すなわち投影のデータと
それらの相補性データとの偏差は検査対象物の運動に対
する尺度である。
【００１２】本発明の好ましい実施態様によれば、投影
に平行座標が対応付けられ、投影のデータとそれらの相
補性データとの偏差が、ａ）投影のデータとそれらの相
補性データとの差信号ΔＳ1（θ，ｐ）を、０とπとの
間の各投影角度（θ）および各チャネルｐ∈〔−Ｐ，
Ｐ〕に対して次の式 ΔＳ1（θ，ｐ）＝Ｓ（θ，ｐ）−Ｓ（θ＋π，−ｐ） （１） （ここで信号Ｓ（θ，ｐ）は０とπとの間の投影角度
（θ）に、信号Ｓ（θ＋π，−ｐ）はそれらの相補性デ
ータに対応付けられている）により計算することと、
ｂ）偏差を、チャネルｐ∈〔Ｐs，Ｐe〕にわたる０とπ
との間の各投影角度（θ）に対するΔＳ1（θ，ｐ）の
標準偏差σ1（θ）として次の式 σ1（θ）＝σp｛ΔＳ1（θ，ｐ）｝ （２） （ここで〔Ｐs，Ｐe〕⊂〔−Ｐ，Ｐ〕）により計算する
こととにより求められる。
に平行座標が対応付けられ、投影のデータとそれらの相
補性データとの偏差が、ａ）投影のデータとそれらの相
補性データとの差信号ΔＳ1（θ，ｐ）を、０とπとの
間の各投影角度（θ）および各チャネルｐ∈〔−Ｐ，
Ｐ〕に対して次の式 ΔＳ1（θ，ｐ）＝Ｓ（θ，ｐ）−Ｓ（θ＋π，−ｐ） （１） （ここで信号Ｓ（θ，ｐ）は０とπとの間の投影角度
（θ）に、信号Ｓ（θ＋π，−ｐ）はそれらの相補性デ
ータに対応付けられている）により計算することと、
ｂ）偏差を、チャネルｐ∈〔Ｐs，Ｐe〕にわたる０とπ
との間の各投影角度（θ）に対するΔＳ1（θ，ｐ）の
標準偏差σ1（θ）として次の式 σ1（θ）＝σp｛ΔＳ1（θ，ｐ）｝ （２） （ここで〔Ｐs，Ｐe〕⊂〔−Ｐ，Ｐ〕）により計算する
こととにより求められる。
【００１３】すなわち本発明によれば、差信号ΔＳ
1（θ，ｐ）が０とπとの間の各投影角度θに対して、
および各チャネルｐ∈〔−Ｐ，Ｐ〕に対して形成され
る。続いて差信号ΔＳ1（θ，ｐ）の標準偏差σ1（θ）
が形成される。標準偏差σ1（θ）は本発明によればす
べてのチャネルｐ∈〔−Ｐ，Ｐ〕にわたって形成され得
る。投影のデータが検査対象物の運動により誤らせられ
ている場合、この投影のすべてのデータがそれらの相補
性データにより置換される。しかし標準偏差σ1（θ）
はチャネルｐの部分範囲〔Ｐs，Ｐe〕にわたっても形成
され得る。次いで特に局部的に限られた運動アーチファ
クト（すなわち検査対象物の部分範囲の運動）が発見さ
れ、それにより投影の誤らせられているデータが局限さ
れる。これにより、投影の、検査対象物の部分運動によ
り誤らせられているデータのみをそれらの相補性データ
により置換することが可能である。
1（θ，ｐ）が０とπとの間の各投影角度θに対して、
および各チャネルｐ∈〔−Ｐ，Ｐ〕に対して形成され
る。続いて差信号ΔＳ1（θ，ｐ）の標準偏差σ1（θ）
が形成される。標準偏差σ1（θ）は本発明によればす
べてのチャネルｐ∈〔−Ｐ，Ｐ〕にわたって形成され得
る。投影のデータが検査対象物の運動により誤らせられ
ている場合、この投影のすべてのデータがそれらの相補
性データにより置換される。しかし標準偏差σ1（θ）
はチャネルｐの部分範囲〔Ｐs，Ｐe〕にわたっても形成
され得る。次いで特に局部的に限られた運動アーチファ
クト（すなわち検査対象物の部分範囲の運動）が発見さ
れ、それにより投影の誤らせられているデータが局限さ
れる。これにより、投影の、検査対象物の部分運動によ
り誤らせられているデータのみをそれらの相補性データ
により置換することが可能である。
【００１４】しかし、投影のデータとそれらの相補性デ
ータとの偏差を求めることにより、投影のデータまたは
それらの相補性データが検査対象物の運動により誤らせ
られているか否かは認識され得ない。すなわち、誤らせ
られているデータが０とπとの間の投影角度θまたはπ
と２πとの間の投影角度θに対応付けられているかどう
かの別の対応付けが必要である。従って、本発明の実施
態様によれば、投影のデータとその後続の投影のデータ
との偏差が、Ｘ線源の少なくとも１回転に対応付けられ
ているすべての投影角度θに対して求められ、偏差の最
大偏差に相当する投影角度θmaxが求められ、投影角度
θmaxが０とπとの間に位置する場合、誤らせられてい
るデータが０とπとの間の投影角度θに対応付けられ、
投影角度θ maxがπと２πとの間に位置する場合、誤ら
せられているデータがπと２πとの間の投影角度θに対
応付けられる。
ータとの偏差を求めることにより、投影のデータまたは
それらの相補性データが検査対象物の運動により誤らせ
られているか否かは認識され得ない。すなわち、誤らせ
られているデータが０とπとの間の投影角度θまたはπ
と２πとの間の投影角度θに対応付けられているかどう
かの別の対応付けが必要である。従って、本発明の実施
態様によれば、投影のデータとその後続の投影のデータ
との偏差が、Ｘ線源の少なくとも１回転に対応付けられ
ているすべての投影角度θに対して求められ、偏差の最
大偏差に相当する投影角度θmaxが求められ、投影角度
θmaxが０とπとの間に位置する場合、誤らせられてい
るデータが０とπとの間の投影角度θに対応付けられ、
投影角度θ maxがπと２πとの間に位置する場合、誤ら
せられているデータがπと２πとの間の投影角度θに対
応付けられる。
【００１５】本発明の好ましい実施態様によれば、投影
に平行座標が対応付けられ、投影のデータとそれらの相
補性データとの偏差が、 ａ）投影のデータとその後続の投影のデータとの差信号
ΔＳ2（θ，ｐ）を、Δθと２πとの間の各投影角度
（θ）および各チャネルｐ∈〔−Ｐ，Ｐ〕（ここで投影
の投影角度（θ）およびその後続の投影はΔθだけ異な
る）に対して次の式 ΔＳ2（θ，ｐ）＝Ｓ（θ，ｐ）−Ｓ（θ−Δθ，ｐ） （３） に従って計算することと、 ｂ）偏差を、チャネルｐ∈〔−Ｐ，Ｐ〕にわたるΔθと
２πとの間の各投影角度（θ）に対する差信号ΔＳ
2（θ，ｐ）の標準偏差σ2（θ）として次の式 σ2（θ）＝σp｛ΔＳ2（θ，ｐ）｝ （４） により計算することとにより求められる。
に平行座標が対応付けられ、投影のデータとそれらの相
補性データとの偏差が、 ａ）投影のデータとその後続の投影のデータとの差信号
ΔＳ2（θ，ｐ）を、Δθと２πとの間の各投影角度
（θ）および各チャネルｐ∈〔−Ｐ，Ｐ〕（ここで投影
の投影角度（θ）およびその後続の投影はΔθだけ異な
る）に対して次の式 ΔＳ2（θ，ｐ）＝Ｓ（θ，ｐ）−Ｓ（θ−Δθ，ｐ） （３） に従って計算することと、 ｂ）偏差を、チャネルｐ∈〔−Ｐ，Ｐ〕にわたるΔθと
２πとの間の各投影角度（θ）に対する差信号ΔＳ
2（θ，ｐ）の標準偏差σ2（θ）として次の式 σ2（θ）＝σp｛ΔＳ2（θ，ｐ）｝ （４） により計算することとにより求められる。
【００１６】
【発明の実施の形態】本発明を実施例を示した図面に基
づいて詳細に説明する。
づいて詳細に説明する。
【００１７】図１に概要を示されているコンピュータト
モグラフは、ファン状のＸ線束２を送り出すＸ線源１
と、５１２個の個別検出器を含んでいる検出器行から成
っている検出器３とを有する。Ｘ線束２が出発するＸ線
源１の焦点は参照符号４を付されている。検査対象物
（図示されている実施例の場合には患者）は寝台６上に
載っている。この寝台６はガントリ８の測定開口７を通
って延びている。
モグラフは、ファン状のＸ線束２を送り出すＸ線源１
と、５１２個の個別検出器を含んでいる検出器行から成
っている検出器３とを有する。Ｘ線束２が出発するＸ線
源１の焦点は参照符号４を付されている。検査対象物
（図示されている実施例の場合には患者）は寝台６上に
載っている。この寝台６はガントリ８の測定開口７を通
って延びている。
【００１８】Ｘ線源１と検出器３とはガントリ８に互い
に向かい合って取付けられている。ガントリ８は参照符
号ｚを付されているコンピュータトモグラフのｚ軸線
（つまりシステム軸線）の周りに回転可能に支えられて
おり、θ方向に患者５を走査するために参照符号θを付
されている矢印の方向にｚ軸線の周りを少なくとも３６
０°（２π）に等しい角度だけ回転される。その際に、
発生器装置９により駆動されるＸ線源１から出発するＸ
線束２が円形断面の測定領域１０を捕捉する。Ｘ線源１
の焦点４はｚ軸線上に位置している回転中心の周りに円
形に湾曲されている焦点軌道１５上を運動する。
に向かい合って取付けられている。ガントリ８は参照符
号ｚを付されているコンピュータトモグラフのｚ軸線
（つまりシステム軸線）の周りに回転可能に支えられて
おり、θ方向に患者５を走査するために参照符号θを付
されている矢印の方向にｚ軸線の周りを少なくとも３６
０°（２π）に等しい角度だけ回転される。その際に、
発生器装置９により駆動されるＸ線源１から出発するＸ
線束２が円形断面の測定領域１０を捕捉する。Ｘ線源１
の焦点４はｚ軸線上に位置している回転中心の周りに円
形に湾曲されている焦点軌道１５上を運動する。
【００１９】Ｘ線源１と検出器３との予め定められた角
度位置（いわゆる投影角度θ）において測定値がいわゆ
る投影の形態で取得され、相応のデータが検出器３から
電子計算装置１１に到達する。この実施例の場合、Ｘ線
源１および検出器３は図１に示されているように投影角
度θ＝０に合わされており、すなわちＸ線源１と検出器
３とは互いに垂直に向けられており、Ｘ線源１は検出器
３の上側に合わされている。さらにＸ線源１と検出器３
とは患者５の周りを矢印θの方向に運動するので、この
実施例の場合には全体で１５００回の投影が患者５の周
りの１回転中に種々の投影角度θにより行なわれる。２
つの後続の投影の間の投影角度θは角度Δθだけ相違す
る。
度位置（いわゆる投影角度θ）において測定値がいわゆ
る投影の形態で取得され、相応のデータが検出器３から
電子計算装置１１に到達する。この実施例の場合、Ｘ線
源１および検出器３は図１に示されているように投影角
度θ＝０に合わされており、すなわちＸ線源１と検出器
３とは互いに垂直に向けられており、Ｘ線源１は検出器
３の上側に合わされている。さらにＸ線源１と検出器３
とは患者５の周りを矢印θの方向に運動するので、この
実施例の場合には全体で１５００回の投影が患者５の周
りの１回転中に種々の投影角度θにより行なわれる。２
つの後続の投影の間の投影角度θは角度Δθだけ相違す
る。
【００２０】ガントリ８に付設されている駆動装置１３
がガントリ８の１回転に対して十分であるだけでなく、
ガントリ８を連続的に回転させることができ、さらに寝
台６、従って患者５とＸ線源１および検出器３を有する
ガントリ８との間のｚ方向への相対的なシフトを可能に
する別の駆動装置が設けられている場合、いわゆるらせ
ん走査も実行できる。
がガントリ８の１回転に対して十分であるだけでなく、
ガントリ８を連続的に回転させることができ、さらに寝
台６、従って患者５とＸ線源１および検出器３を有する
ガントリ８との間のｚ方向への相対的なシフトを可能に
する別の駆動装置が設けられている場合、いわゆるらせ
ん走査も実行できる。
【００２１】この実施例の場合には計算装置１１が投影
に対応付けられているデータから平行投影を公知のリビ
ニング法により計算する。これらの平行投影から計算装
置１１が第１の作動モードで一般に知られているように
投影により捕捉された患者５の層の像を作成し、これら
の像がモニタ１２上に再現される。このような像が例と
して図２に示されている。この像は３６０°（２π）の
投影角度範囲にわたる１５００回の平行投影を有するい
わゆる標準シーケンス技術での患者５の頸椎柱の撮像を
示す。この実施例の場合、図２に示されている像は患者
５の部分運動に基づいて、図２に示されている像のなか
に重畳表示されている長方形２０により囲まれている運
動アーチファクトを有する。
に対応付けられているデータから平行投影を公知のリビ
ニング法により計算する。これらの平行投影から計算装
置１１が第１の作動モードで一般に知られているように
投影により捕捉された患者５の層の像を作成し、これら
の像がモニタ１２上に再現される。このような像が例と
して図２に示されている。この像は３６０°（２π）の
投影角度範囲にわたる１５００回の平行投影を有するい
わゆる標準シーケンス技術での患者５の頸椎柱の撮像を
示す。この実施例の場合、図２に示されている像は患者
５の部分運動に基づいて、図２に示されている像のなか
に重畳表示されている長方形２０により囲まれている運
動アーチファクトを有する。
【００２２】計算装置１１に接続されているキーボード
１９により能動化され得る第１の作動モードで、計算装
置１１が本発明による方法に基づいて像を作成する。
１９により能動化され得る第１の作動モードで、計算装
置１１が本発明による方法に基づいて像を作成する。
【００２３】この実施例の場合、計算装置１１が０とπ
との間の各投影角度θおよび検出器３の各チャネルｐに
対するリビニング法により発生された平行投影から適当
なコンピュータプログラムにより差信号ΔＳ1（θ，
ｐ）を ΔＳ1（θ，ｐ）＝Ｓ（θ，ｐ）−Ｓ（θ＋π，−ｐ） （１） （ここで信号Ｓ（θ，ｐ）は０とπとの間の投影角度
（θ）に、信号Ｓ（θ＋π，−ｐ）はそれらの相補性デ
ータに対応付けられている）により計算する。
との間の各投影角度θおよび検出器３の各チャネルｐに
対するリビニング法により発生された平行投影から適当
なコンピュータプログラムにより差信号ΔＳ1（θ，
ｐ）を ΔＳ1（θ，ｐ）＝Ｓ（θ，ｐ）−Ｓ（θ＋π，−ｐ） （１） （ここで信号Ｓ（θ，ｐ）は０とπとの間の投影角度
（θ）に、信号Ｓ（θ＋π，−ｐ）はそれらの相補性デ
ータに対応付けられている）により計算する。
【００２４】続いて計算装置１１がコンピュータプログ
ラムにより検出器３のすべてのチャネルｐにわたる各投
影角度θに対する差信号ΔＳ1（θ，ｐ）の標準偏差σ1
（θ）を σ1（θ）＝σp｛ΔＳ1（θ，ｐ）｝ （２） により計算する。
ラムにより検出器３のすべてのチャネルｐにわたる各投
影角度θに対する差信号ΔＳ1（θ，ｐ）の標準偏差σ1
（θ）を σ1（θ）＝σp｛ΔＳ1（θ，ｐ）｝ （２） により計算する。
【００２５】その後に計算装置１１がコンピュータプロ
グラムにより各投影角度θに対する標準偏差σ1（θ）
を上限値σsと比較する。標準偏差σ1（θ）が上限値σ
sを超過すると、投影角度θを有する投影のデータまた
はそれらの相補性データは誤らせられているとみなされ
る。それにより計算装置１１がコンピュータプログラム
により、これらの投影に対応付けられているデータが患
者５の運動に基づいて誤らせられていることによって、
投影角度範囲θ1〜θ2を認識する。
グラムにより各投影角度θに対する標準偏差σ1（θ）
を上限値σsと比較する。標準偏差σ1（θ）が上限値σ
sを超過すると、投影角度θを有する投影のデータまた
はそれらの相補性データは誤らせられているとみなされ
る。それにより計算装置１１がコンピュータプログラム
により、これらの投影に対応付けられているデータが患
者５の運動に基づいて誤らせられていることによって、
投影角度範囲θ1〜θ2を認識する。
【００２６】しかし式（１）、（２）は、患者５の運動
により誤らせられているデータが０〜πの投影角度範囲
に対応付けられているか、π〜２πの投影角度範囲に対
応付けられているかについての知識をまだ与えない。す
なわち式（１）、（２）は、〔θ1，θ2〕⊂〔π，２
π〕であるか〔θ1，θ2〕⊂〔０，π〕であるかについ
ての知識を与えない。従って、計算装置１１がコンピュ
ータプログラムにより、Δθと２πとの間の各投影角度
および各チャネルｐに対して投影のデータとその後続の
投影のデータとの差信号ΔＳ2（θ，ｐ）を計算する。
投影およびその後続の投影の投影角度θはΔθだけ異な
る。差信号ΔＳ2（θ，ｐ）は ΔＳ2（θ，ｐ）＝Ｓ（θ，ｐ）−Ｓ（θ−Δθ，ｐ） （３） に従って計算される。
により誤らせられているデータが０〜πの投影角度範囲
に対応付けられているか、π〜２πの投影角度範囲に対
応付けられているかについての知識をまだ与えない。す
なわち式（１）、（２）は、〔θ1，θ2〕⊂〔π，２
π〕であるか〔θ1，θ2〕⊂〔０，π〕であるかについ
ての知識を与えない。従って、計算装置１１がコンピュ
ータプログラムにより、Δθと２πとの間の各投影角度
および各チャネルｐに対して投影のデータとその後続の
投影のデータとの差信号ΔＳ2（θ，ｐ）を計算する。
投影およびその後続の投影の投影角度θはΔθだけ異な
る。差信号ΔＳ2（θ，ｐ）は ΔＳ2（θ，ｐ）＝Ｓ（θ，ｐ）−Ｓ（θ−Δθ，ｐ） （３） に従って計算される。
【００２７】続いて計算装置１１がコンピュータプログ
ラムにより、すべてのチャネルにわたってΔθと２πと
の間の各投影角度θに対する差信号ΔＳ2（θ，ｐ）の
別の標準偏差σ2（θ）を σ2（θ）＝σp｛ΔＳ2（θ，ｐ）｝ （４） により計算する。
ラムにより、すべてのチャネルにわたってΔθと２πと
の間の各投影角度θに対する差信号ΔＳ2（θ，ｐ）の
別の標準偏差σ2（θ）を σ2（θ）＝σp｛ΔＳ2（θ，ｐ）｝ （４） により計算する。
【００２８】Δθと２πとの間の各投影角度θに対する
計算された標準偏差σ2（θ）から計算装置１１が、標
準偏差σ2（θ）が最大である投影角度θmaxを求める。
いまθmaxが０とπとの間に位置しているならば、０と
πとの間の投影角度θに対するデータは誤らせられてい
る。従って、投影角度範囲〔θ1，θ2〕⊂〔０，π〕の
なかのデータはθmax∈〔０，π〕のとき誤らせられて
おり、または投影角度範囲〔θ1，θ2〕⊂〔π，２π〕
のなかのデータはθmax∈〔π，２π〕のとき誤らせら
れている。
計算された標準偏差σ2（θ）から計算装置１１が、標
準偏差σ2（θ）が最大である投影角度θmaxを求める。
いまθmaxが０とπとの間に位置しているならば、０と
πとの間の投影角度θに対するデータは誤らせられてい
る。従って、投影角度範囲〔θ1，θ2〕⊂〔０，π〕の
なかのデータはθmax∈〔０，π〕のとき誤らせられて
おり、または投影角度範囲〔θ1，θ2〕⊂〔π，２π〕
のなかのデータはθmax∈〔π，２π〕のとき誤らせら
れている。
【００２９】続いて、誤らせられている投影のデータが
それらの相補性データにより置換される。θmax∈
〔０，π〕であれば、信号Ｓ（θ，ｐ）は信号Ｓ（θ＋
π，−ｐ）により置換され、θmax∈〔π，２π〕であ
れば、信号Ｓ（θ，ｐ）は信号Ｓ（θ，ｐ）により置換
される。その際にθ∈（〔θ1，θ2〕 モジュロπ）で
ある。
それらの相補性データにより置換される。θmax∈
〔０，π〕であれば、信号Ｓ（θ，ｐ）は信号Ｓ（θ＋
π，−ｐ）により置換され、θmax∈〔π，２π〕であ
れば、信号Ｓ（θ，ｐ）は信号Ｓ（θ，ｐ）により置換
される。その際にθ∈（〔θ1，θ2〕 モジュロπ）で
ある。
【００３０】図３は本発明による方法に基づいて作成さ
れた像の例を示す。図３に示されている像は図２に示さ
れている像に相当するが、患者５の運動により誤らせら
れているデータはそれらの相補性データにより式５に従
って置換された。さらに図３に示されている像は追加的
に、投影のデータとそれらの相補性データとの重み付け
された平均値が形成されることによって、誤らせられて
いるデータと誤らせられていないデータとの間の直線的
な移行範囲のなかで４０回の投影により、またすべての
チャネルにわたって補正された。
れた像の例を示す。図３に示されている像は図２に示さ
れている像に相当するが、患者５の運動により誤らせら
れているデータはそれらの相補性データにより式５に従
って置換された。さらに図３に示されている像は追加的
に、投影のデータとそれらの相補性データとの重み付け
された平均値が形成されることによって、誤らせられて
いるデータと誤らせられていないデータとの間の直線的
な移行範囲のなかで４０回の投影により、またすべての
チャネルにわたって補正された。
【００３１】この実施例の場合にはさらに別の作動モー
ドが用意されており、それに基づいて計算装置１１が適
当なコンピュータプログラムにより、コンピュータトモ
グラフにより撮像された像から差像を計算する。一方の
像に対しては本発明による方法が応用されず、他方の像
に対しては本発明による方法が応用される。この差像は
患者５の運動の運動成分に相当する。続いて計算装置１
１がコンピュータプログラムにより、この差像を、本発
明による方法により作成されなかった像に加算する。こ
うして生じた像は運動成分を強く描写する。図２、３に
示されている像により作成されたこのような像が図４に
示されている。
ドが用意されており、それに基づいて計算装置１１が適
当なコンピュータプログラムにより、コンピュータトモ
グラフにより撮像された像から差像を計算する。一方の
像に対しては本発明による方法が応用されず、他方の像
に対しては本発明による方法が応用される。この差像は
患者５の運動の運動成分に相当する。続いて計算装置１
１がコンピュータプログラムにより、この差像を、本発
明による方法により作成されなかった像に加算する。こ
うして生じた像は運動成分を強く描写する。図２、３に
示されている像により作成されたこのような像が図４に
示されている。
【００３２】この方法により３つの像のシーケンスが発
生される。第１の像は運動成分無しであり（図３に示さ
れている像を参照）、第２の像は運動成分有りであり
（図２に示されている像を参照）、第３の像は運動成分
に限られている（図４に示されている像を参照）。これ
らの３つの像の速い連続で患者５の運動が表示可能であ
る。
生される。第１の像は運動成分無しであり（図３に示さ
れている像を参照）、第２の像は運動成分有りであり
（図２に示されている像を参照）、第３の像は運動成分
に限られている（図４に示されている像を参照）。これ
らの３つの像の速い連続で患者５の運動が表示可能であ
る。
【００３３】患者５の特に局部的に限られた運動を捕捉
し、投影のそれにより誤らせられているデータを局限す
るために、別の作動モードでは標準偏差σ1（θ）が検
出器３のチャネルｐの部分範囲〔Ｐs，Ｐe〕にわたって
のみ求められる。こうして投影のチャネルの患者５の運
動により誤らせられている部分範囲のみが求められる。
この部分範囲は投影毎に変動し得る。それにより、例え
ば大動脈脈動のような局部的に限られた運動アーチファ
クトの際に補正が非常に小さい範囲に限られ、最適な量
子利用が達成される。
し、投影のそれにより誤らせられているデータを局限す
るために、別の作動モードでは標準偏差σ1（θ）が検
出器３のチャネルｐの部分範囲〔Ｐs，Ｐe〕にわたって
のみ求められる。こうして投影のチャネルの患者５の運
動により誤らせられている部分範囲のみが求められる。
この部分範囲は投影毎に変動し得る。それにより、例え
ば大動脈脈動のような局部的に限られた運動アーチファ
クトの際に補正が非常に小さい範囲に限られ、最適な量
子利用が達成される。
【００３４】本発明による方法が一行の検出器３を有す
るコンピュータトモグラフにより説明された。本発明に
よる方法は多行の検出器３を有するコンピュータトモグ
ラフに対しても応用可能である。この場合、必要であれ
ば、患者５の多くの層が同時に撮像される。その際には
投影角度θあたり能動化された検出器行が投影の数に相
応する数の投影が撮像される。
るコンピュータトモグラフにより説明された。本発明に
よる方法は多行の検出器３を有するコンピュータトモグ
ラフに対しても応用可能である。この場合、必要であれ
ば、患者５の多くの層が同時に撮像される。その際には
投影角度θあたり能動化された検出器行が投影の数に相
応する数の投影が撮像される。
【００３５】検査対象物は必ずしも患者５でなくてもよ
い。本発明による方法は動物または物品に対しても応用
可能である。
い。本発明による方法は動物または物品に対しても応用
可能である。
【図１】本発明による方法を実行するのに適したコンピ
ュータトモグラフの概略図
ュータトモグラフの概略図
【図２】運動アーチファクトを有する像を示す図
【図３】本発明による方法により作成された像を示す図
【図４】運動を強く描写する像を示す図
【符号の説明】 １ Ｘ線源 ２ Ｘ線束 ３ 検出器 ４ 焦点 ５ 患者 ６ 寝台 ７ 測定開口 ８ ガントリ ９ 発生器装置 １０ 測定領域 １１ 計算装置 １２ モニタ １３ 駆動装置 １５ 焦点軌道 １９ キーボード ２０ 長方形 θ 投影角度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 オットー ゼンブリツキ ドイツ連邦共和国 96193 ヴァッヒェン ロート シュールシュトラーセ 24 (72)発明者 ハインリッヒ ヴァルシュレーガー ドイツ連邦共和国 91052 エルランゲン アントン‐ブルックナー‐シュトラーセ 43 Ｆターム(参考） 4C093 AA22 BA03 CA13 EB18 FC25 FD09 FD11 FD13 FE13
Claims (5)
- 【請求項１】 像を作成するために検査対象物（５）の
周りを運動するＸ線源（１）を有するコンピュータトモ
グラフによる検査対象物の像の作成方法であって、像を
作成するために使われる多数の投影が検査対象物（５）
の周りのＸ線源（１）の少なくとも１回転中に行なわれ
る方法において、 ａ）投影の、検査対象物（５）の運動により誤らせられ
ているデータを求めるステップと、 ｂ）投影の、少なくとも検査対象物（５）の運動により
誤らせられているデータをそれらの相補性データにより
置換するステップとを含んでいることを特徴とするコン
ピュータトモグラフによる像の作成方法。 - 【請求項２】 誤らせられているデータを求めるために
投影のデータとそれらの相補性データとの偏差が求めら
れ、その偏差が上限値σsを超過するとき、データまた
はそれらの相補性データが誤らせられているとみなされ
ることを特徴とする請求項１記載の像の作成方法。 - 【請求項３】 投影に平行座標が対応付けられ、投影の
データとそれらの相補性データとの偏差が、 ａ）投影のデータとそれらの相補性データとの差信号Δ
Ｓ1（θ，ｐ）を、０とπとの間の各投影角度（θ）お
よび各チャネルｐ∈〔−Ｐ，Ｐ〕に対して次の式 ΔＳ1（θ，ｐ）＝Ｓ（θ，ｐ）−Ｓ（θ＋π，−ｐ） （１） （ここで信号Ｓ（θ，ｐ）は０とπとの間の投影角度
（θ）に、信号Ｓ（θ＋π，−ｐ）はそれらの相補性デ
ータに対応付けられている）により計算することと、
ｂ）偏差を、チャネルｐ∈〔Ｐs，Ｐe〕にわたる０とπ
との間の各投影角度（θ）に対する差信号ΔＳ1（θ，
ｐ）の標準偏差σ1（θ）として次の式 σ1（θ）＝σp｛ΔＳ1（θ，ｐ）｝ （２） （ここで〔Ｐs，Ｐe〕⊂〔−Ｐ，Ｐ〕）により計算する
こととにより求められることを特徴とする請求項２記載
の像の作成方法。 - 【請求項４】 投影のデータとその後続の投影のデータ
との偏差が、Ｘ線源（１）の少なくとも１回転に対応付
けられているすべての投影角度（θ）に対して求めら
れ、偏差の最大偏差に相当する投影角度θmaxが求めら
れ、投影角度θm axが０とπとの間に位置する場合、誤
らせられているデータが０とπとの間の投影角度（θ）
に対応付けられ、投影角度θmaxがπと２πとの間に位
置する場合、誤らせられているデータがπと２πとの間
の投影角度（θ）に対応付けられることを特徴とする請
求項２または３記載の像の作成方法。 - 【請求項５】 投影に平行座標が対応付けら、投影のデ
ータとそれらの相補性データとの偏差が、 ａ）投影のデータとその後続の投影のデータとの差信号
ΔＳ2（θ，ｐ）を、Δθと２πとの間の各投影角度
（θ）および各チャネルｐ∈〔−Ｐ，Ｐ〕（ここで投影
の投影角度（θ）およびその後続の投影はΔθだけ異な
る）に対して次の式 ΔＳ2（θ，ｐ）＝Ｓ（θ，ｐ）−Ｓ（θ−Δθ，ｐ） に従って計算することと、 ｂ）偏差を、チャネルｐ∈〔−Ｐ，Ｐ〕にわたるΔθと
２πとの間の各投影角度（θ）に対する差信号ΔＳ
2（θ，ｐ）の標準偏差σ2（θ）として次の式 σ2（θ）＝σp｛ΔＳ2（θ，ｐ）｝ により計算することとにより求められることを特徴とす
る請求項４記載の像の作成方法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE10123797A DE10123797B4 (de) | 2001-05-16 | 2001-05-16 | Verfahren zur Herstellung eines Bildes mit einem Computertomographen |
| DE10123797.9 | 2001-05-16 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002360560A true JP2002360560A (ja) | 2002-12-17 |
| JP4633321B2 JP4633321B2 (ja) | 2011-02-16 |
Family
ID=7684982
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002139591A Expired - Fee Related JP4633321B2 (ja) | 2001-05-16 | 2002-05-15 | コンピュータトモグラフによる像の作成装置 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6650726B2 (ja) |
| JP (1) | JP4633321B2 (ja) |
| DE (1) | DE10123797B4 (ja) |
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| JP2006522636A (ja) * | 2003-04-10 | 2006-10-05 | 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 | 周期的運動をする対象のコンピュータ断層撮影法 |
| JP2007037782A (ja) * | 2005-08-03 | 2007-02-15 | Toshiba Medical Systems Corp | Ｘ線コンピュータ断層撮影装置 |
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| US20040218719A1 (en) * | 2003-01-21 | 2004-11-04 | Brown Kevin John | Computed tomogrophy scanning |
| JP4138558B2 (ja) * | 2003-04-03 | 2008-08-27 | ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー | 画像再構成装置、画像再構成方法および放射線断層像撮影装置 |
| DE102004006548B4 (de) * | 2004-02-10 | 2006-10-19 | Siemens Ag | Verfahren zur Planung der Strahlentherapie eines Patienten und CT-System hierzu und zur Erstellung von CT-Aufnahmen |
| JP2007521906A (ja) * | 2004-02-13 | 2007-08-09 | 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 | 動きアーチファクトの補償 |
| DE102006051475A1 (de) | 2006-10-31 | 2008-05-08 | Siemens Ag | Verfahren zur Bestimmung von Bewegungs- und Ruhephasen eines sich zeitweise bewegenden Teilobjektes bei einer CT-Untersuchung und CT-System |
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| DE102014222097A1 (de) | 2014-10-29 | 2016-05-04 | Siemens Aktiengesellschaft | Korrektur von globalen Bewegungen des Untersuchungsobjektes basierend auf der Optimierung von Artefaktmetriken |
| KR101665513B1 (ko) | 2015-01-30 | 2016-10-12 | 삼성전자 주식회사 | 컴퓨터 단층 촬영 장치 및 그에 따른 ct 영상 복원 방법 |
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- 2001-05-16 DE DE10123797A patent/DE10123797B4/de not_active Expired - Fee Related
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- 2002-05-15 US US10/147,005 patent/US6650726B2/en not_active Expired - Fee Related
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