JP2002542913A - コンピュータトモグラフィ(ct)装置 - Google Patents

コンピュータトモグラフィ(ct)装置

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JP2002542913A JP2000615795A JP2000615795A JP2002542913A JP 2002542913 A JP2002542913 A JP 2002542913A JP 2000615795 A JP2000615795 A JP 2000615795A JP 2000615795 A JP2000615795 A JP 2000615795A JP 2002542913 A JP2002542913 A JP 2002542913A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、制御ユニットおよび実行すべき検査に対する作動パラメータ(I、T)の組み合わせを予め選択するための手段を有する、設定可能な作動パラメータ(I、T)を有するコンピュータトモグラフィ(CT)装置に関する。この装置においては、実行すべき検査に対して許容不可能な作動状態に通じ得る作動パラメータ(I、T)の組み合わせが予め選択されている場合には、制御ユニットが、少なくとも1つの作動パラメータ(I、T)に対して、作動パラメータ(I、T)の予め選択された組み合わせからずれた値を求め、予定されている検査を許容不可能な作動状態の回避のもとに作動パラメータ(I、T)の予め選択された組み合わせに対し画像質の著しい低下なしに実行可能とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】 本発明は、設定可能な作動パラメータを有するCT装置であって、制御ユニッ
トを有し、実行すべき検査に対する作動パラメータの組み合わせを予め選択する
ための手段が設けられているCT装置に関する。
【0002】 コンピュータトモグラフによる検査の際には、CT装置の作動パラメータの許
容可能な値の技術的な限界または利用者により定められた限界に基づいて、利用
者により望まれる作動パラメータの組み合わせによっては検査が実行され得ない
ことが起こり得る。特に、通常X線管として構成されるCT装置のX線放射源の
熱的な負荷可能性が特定の作動パラメータへの制限因子として作用する(たとえ
ば走査時間、すなわち被検体が検査を実行するためにX線放射により透過照射さ
れる継続時間、走査長さ、すなわち被検体が検査の実行のためにX線放射により
走査されるシステム軸線の方向の被検体の広がり、管電流、管電圧など)。
【0003】 本発明の課題は、冒頭にあげた形式のCT装置を、少なくとも個々の作動パラ
メータに関して技術的な限界の内側に位置していない作動パラメータの組み合わ
せを利用者が設定したような検査に対して利用者に取扱上の支援を与えるように
、構成することである。
【0004】 この課題は、本発明によれば、請求項1の特徴を有するCT装置により解決さ
れる。
【0005】 すなわち本発明によるCT装置は、CT装置の技術的な限界の内側および(ま
たは)利用者により定められた限界値(請求項8)の内側に位置していない作動
パラメータの組み合わせ、すなわち相応の検査が実行され得ないという結果を伴
うであろう作動パラメータの組み合わせに対するコンフリクト解消の可能性を与
える。すなわち本発明によるCT装置の場合には、予め選択されている組み合わ
せの少なくとも1つの作動パラメータに対して、一方では画像質、特に画像ノイ
ズ、が作動パラメータの最初に設定された組み合わせの場合に比較して可能なか
ぎり維持されており、他方ではCT装置が許容可能な技術的なまたは利用者によ
り定められた限界のなかで作動するように変更された値が求められる。従って、
各利用者は操作補助により、利用者により本来意図された検査の結果に少なくと
もほぼ相当する結果を得られ、しかも、CT装置の技術的な限界および(または
)利用者により定められた限界値が超過されることなく、実行可能である検査を
実行し得る立場におかれる。ここで超過という用語はその言葉通りの意味で理解
されるべきではなく、限界値が損なわれること、すなわち上側の限界値を上回る
こと、または下側の限界値を下回ることとして理解されるべきである。
【0006】 制御ユニットにより指定される作動パラメータの変更がCT装置の技術的な限
界の内側でのみ可能であることは理解されよう。技術的な限界はなかんずく、最
大および最小設定可能な管電流、最大および最小可能な走査時間、最大および最
小設定可能なピッチ、すなわち検出器の検出器要素の1つの行のコリメートされ
た幅(コリメートされた層厚み)に関連付けての放射源の回転あたりのシステム
軸線の方向の送り、などであり得る。
【0007】 許容不可能な作動状態を示さない作動パラメータの組み合わせを得るため、制
御ユニットは作動パラメータの選択されている組み合わせの1つまたは複数の作
動パラメータを変更することができる。
【0008】 制御ユニットにより指定される作動パラメータの変更は自動的に(利用者への
相応の情報有りまたは無しで)設定されてもよいし、利用者に提案として提示さ
れてもよく、後者の場合には偏差する作動パラメータの実際の設定が利用者の相
応のレリーズに応じて初めて行われる。前者の変形例は、利用者の情報有りにせ
よ無しにせよ、1つまたは複数の作動パラメータの余裕のある変更が十分である
ときに有利である。それに対して、より大きい変更、特に期待すべき画像質の悪
化を招くような変更、が必要であれば、利用者によるレリーズが行われる後者の
変形例が有利である。その際に、CT装置はそれぞれ当該の作動パラメータおよ
び必要な変更の大きさに関係して、たとえば相応の情報を含み、CT装置に記憶
されているテーブルに基づいて、自動的な変更が行われ得るか、利用者によるレ
リーズが必要であるかを判定する手段を設けられている。
【0009】 本発明の特に好ましい変形例によれば、本発明によるCT装置は、X線放射源
が被検体の周りを回転し、同時に被検体とX線放射源及び検出器との間の相対的
な並進運動が行われるらせん走査を実行するために予定され、その際にらせん走
査が走査時間の間実行され、その間X線放射源が管電流により作動させられ、ま
たその際に制御ユニットが、作動パラメータの許容不可能な予め選択されている
組み合わせの場合には、許容不可能な作動状態を回避するため、少なくとも1つ
の作動パラメータに対して、少なくとも1つの作動パラメータに対して指定され
た値の使用のもとに生ずる作動パラメータの組み合わせの場合に、管電流と走査
時間との積が作動パラメータの予め選択されている組み合わせにくらべて著しく
は減ぜられていないような値を指定する。
【0010】 このようにして、予定されている検査を実行するために使用されるmAs積が
作動パラメータの変更により本質的に減ぜられないことが保証されている。再構
成されるべき断層像(CT像)に寄与するmAs積は画像ノイズに対して、従っ
て画像質に対して決定的である(mAs積の減少と共に画像ノイズが増大する)
ので、作動パラメータの変更にもかかわらず画像質の著しい変化が生じないこと
が保証されている。
【0011】 らせん走査からの断層像の再構成の際に典型的に使用され、文献に記載されて
いる180LI内挿または360LI内挿はこの条件を守ることが難しいので(
層感度プロフィルがこの形式の内挿の際にはピッチに関係しており、他方におい
てmAs積はピッチに無関係である)、本発明の1構成では、断層像を再構成す
るための電子的な計算装置が設けられており、この計算装置が断層像を、再構成
された断層像の層感度プロフィルがピッチに少なくともほぼ無関係であり、他方
において断層像のそれぞれ基礎となっているデータを取得するための役割をする
mAs積はピッチに関係するように、再構成する。この場合、再構成される断層
像に寄与するmAs積は管電流および走査時間の積に比例しており、その結果と
して画像ノイズは、他の作動パラメータが変更されないかぎり、管電流および走
査時間の積にのみ関係する。作動パラメータの指定された変更により画像質の低
下が生じてはならないという要求は、本発明の変形例により、制御ユニットによ
り予め定められた作動パラメータの場合の管電流および走査時間の積が作動パラ
メータの所望の組み合わせの場合の管電流および走査時間の積に等しいことによ
って守られ得る。しかしながら、この進行の仕方は、大きいピッチ値p(基準値
p>1.5・n、その際に検出器要素の単一の行を有するCT装置の場合にはn
=1が当てはまり、また検出器要素の複数の行を有するCT装置の場合には同時
に撮像される層の数に相当する)の際に、その限界に突き当たる。なぜならば、
その場合には像アーチファクトが著しく増大するからである。
【0012】 既に述べたように、請求項8による装置の技術的な限界の内側で利用者により
さらに作動パラメータに対する上側または下側の限界値がセットされ、それらの
内側で制御ユニットにより指定される作動パラメータの変更が許されなければな
らない。たとえば、走査、すなわち検査、をたとえば呼吸休止時間中に実行し得
るために、最大許容可能な走査時間が定められ得る。同じく、たとえば再構成さ
れた断層像のなかのアーチファクトの強さを制限するため、最大許容可能なピッ
チが定められ得る。さらに、たとえば特定の時間的な分解能の下回りを阻むため
、最小ピッチが定められ得る。
【0013】 作動パラメータの変更は、本発明の1つの変形例によれば、最適化目的を考慮
に入れて行われ得る。その際に、複数の最適化目的が存在する際には、最適化目
的の順位を予め定めることができる。最適化目的としてはたとえば最小の走査時
間、最大の空間的分解能、最大の空間的分解能、最大の走査長さが予定されてい
てよい。
【0014】 作動パラメータの予め選択されている組み合わせに基づいて限界値の遵守のも
とに許容可能な作動状態を生ずる作動パラメータの組み合わせを求めることがで
きないならば、少なくとも1つの限界値の超過が不可避である。この場合に対し
て、本発明の1つの変形例によれば、制御ユニットが作動パラメータの少なくと
も1つの組み合わせを、許容不可能な作動状態が存在することなしに、少なくと
も1つの限界値の不遵守のもとに作動パラメータのそれぞれ予め選択されている
組み合わせに近似されている作動パラメータの組み合わせを選択のために提供す
る。この関連で、制御ユニットは相異なる最適化目的に基づいて作動パラメータ
の複数の組み合わせを提供するべく構成されていてよく、それによって利用者は
、各検査ケースに相応する最適化目的の意味で1つまたは複数の限界値の超過が
行われる作動パラメータの許容可能な組み合わせを選択し得る。本発明の実施形
態によれば、制御ユニットが、相応の作動パラメータの限界値を上回る値を、場
合によっては利用者への報知のもとに、自動的に設定し、予定されている検査を
実行するべく、または利用者に、相応の作動パラメータの限界値を上回る値を報
知し、利用者が予定されている検査の実行をレリーズするときにのみ、予定され
ている検査を実行するべく構成されていてよい。後者はなかんずく、限界値の不
遵守が予め選択されている作動パラメータの組み合わせの場合に達成されたであ
ろう画像質に比較して画像質の低下に通じ得るであろう場合に目的にかなってい
る。
【0015】 本発明の1つの変形例では、制御ユニットが、等しい被検体の相続く検査に対
する作動パラメータの組み合わせを相異なる最適化目的を考慮に入れて提供する
。その場合たとえば、相続いて先ず最大の空間的分解能により検査を、次いで最
大の時間的分解能により検査を実行することが可能である。
【0016】 本発明の1つの別の変形例では、作動パラメータの順位を入力するための手段
が設けられており、制御ユニットが作動パラメータの予め選択されている組み合
わせの値から偏差する値への作動パラメータの変更の際に作動パラメータの順位
を遵守する、すなわち作動パラメータの許容可能な組み合わせを最初に第1順位
にある作動パラメータの変更により実現するべく試みる。この試みが成功しなか
ったならば、制御ユニットは第2順位にある作動パラメータの変更により作動パ
ラメータの許容可能な組み合わせを実現するべく試み、以下同様である。こうし
て、利用者がそれぞれ実行すべき検査に対して特に重要と考える特定の作動パラ
メータの値が、相応の作動パラメータが可能なかぎり低い順位におかれることに
よって、それが不可避であるときにしか変更されないことを保証する順位を予め
定めることが可能である。
【0017】 以下、図面に示されている実施例により本発明を一層詳細に説明する。
【0018】 図1には本発明によるCT装置の概要が示されている。このCT装置は焦点2
を有するX線放射源1、たとえばX線管、を有し、それから図示されていない絞
りにより絞られた扇状のX線放射束3が送出され、このX線放射束が被検体4、
たとえば患者、を貫いて弧状の検出器5に当たる。この検出器5は一連の検出器
要素により形成された検出器行から成っている。X線放射器1および検出器5は
、被検体4が種々の投影角度αのもとに透過照射されるように図1の紙面と直交
するシステム軸線6の周りを回転し得る測定システムを形成する。その際に生ず
る検出器5の検出器要素の出力信号から、データ捕捉システム7が以下では測定
された投影と呼ばれる測定値を形成し、これらの測定値が計算機8に供給されて
いる。
【0019】 被検体4のより大きい体積の走査は、測定システム1、5が所望の体積のらせ
ん走査を行うことによって可能である。その際にX線放射器1および検出器5か
ら成る測定装置と被検体4との間の相対運動が、同時にらせん走査の長手方向軸
線であるシステム軸線6の方向に、好ましくは被検体4を受け入れるために設け
られている寝台装置10のシステム軸線6の方向のシフトにより行われる。
【0020】 図に示す実施例の場合には同時に制御ユニットとしてCT装置の制御を受け持
つ計算機8には(制御ユニットとして別の計算機を設けることも可能である)、
CT装置の操作を可能にするキーボード12が接続されている。
【0021】 計算機8は特にまた、管電流及び従って発電機回路11から給電されるX線放
射源1の出力パワー、を設定するための役割をもする。
【0022】 相異なる投影角度αのもとでの透過照射が測定された投影を取得する目的で行
われる。そのためにX線放射源1は被検体4を、焦点2により描かれるらせん軌
道上に位置している相続く焦点2の位置から出発するX線放射束3により透過照
射し、その際に焦点2の各々の位置は投影角度と、システム軸線6に相応するz
軸線上のz位置とに対応付けられている。
【0023】 らせん走査の結果として、システム軸線6に対して直角に延びている画像面に
関して、この画像面内に位置している焦点2の位置により撮像されたたかだか1
つの測定された投影が存在し得る。それにもかかわらず各画像面に属する被検体
4の層の断層像を計算し得るためには、画像面の付近で撮像された測定された投
影から適切な内挿法により画像面内に位置している計算された投影が取得されな
ければならず、その際に測定された投影の場合のように、各々の計算された投影
は投影角度αとシステム軸線6に関するz位置とに対応付けられている。
【0024】 それぞれ所望の画像面に属する投影から、計算機8がそれ自体は公知の再構成
アルゴリズムに従って断層像を再構成し、これを表示ユニット9、たとえばモニ
ター、の上に表示する。
【0025】 キーボード12を介してCT装置の作動パラメータ、たとえば −走査時間、 −断層像あたりのmAs積、すなわち断層像の基礎となっているデータが取得さ れた時間とこの時間の間設定された管電流Iとの積、 −再構成された層厚みとも呼ばれる実効的な層厚み、すなわち再構成されるべき
画像に寄与する被検体の範囲のシステム軸線の方向に測られた広がり。尺度とし
ては例えばいわゆる層感度プロフィルの半値幅を用いる。 −コリメートされた層厚み、すなわち相応の放射絞りにより設定された、検出器 要素の行の上に当たるX線放射束の、システム軸線の方向に測られた広がり、
−回転時間、すなわちX線放射源の完全な回転(360°)の間に経過する時間
、 −ピッチ(らせん走査に対してのみ)、 −走査長さ、 −焦点の大きさ、すなわちX線放射が送出されるX線放射源の焦点の寸法 を設定することが可能である。
【0026】 利用者が検査を行う上で基礎となるべき作動パラメータの組み合わせをキーボ
ード12によって入力すると、このことはさしあたり予選択に過ぎない。なぜな
らば、計算機8が作動パラメータのこの組み合わせを検査の実行の前に、この組
み合わせがCT装置の許容不可能な作動状態に通じ得るかどうかに関して検査す
るからである。そのために計算機8は一方ではCT装置の技術的な限界を考慮に
入れ、他方では同じくキーボード12によって入力され得る個々の作動パラメー
タに対する利用者により定められる限界を考慮に入れる。CT装置の技術的な限
界に関する値は計算機8に付属のメモリのなかに記憶されている。
【0027】 計算機8が、作動パラメータのキーボード12を介して予め選択された組み合
わせが許容不可能な作動状態に通じ得るであろうことを確認すると、計算機8は
少なくとも1つの作動パラメータに対して、予定されている検査を許容不可能な
作動状態の回避のもとに作動パラメータの予め選択された組み合わせにくらべて
画像質の著しい低下なしに実行可能とする、作動パラメータの予め選択された組
み合わせから偏差する値を求める。
【0028】 これと関連してキーボード12および表示ユニット9を用いて利用者とCT装
置との間で通信が行われ、この通信の間に、作動パラメータの組み合わせが決定
され、この作動パラメータの組み合わせによりCT装置が予定されている検査を
最後に実行する。場合によっては通信の目的で付加の表示ユニットが設けられて
いてもよく、その場合には表示ユニット9は再構成された断層像を表示するため
にのみ用いられる。
【0029】 この通信がどのように行われるかは以下に両作動パラメータ、管電流Iおよび
走査時間T、の例について説明される。
【0030】 X線放射源1の熱的な負荷可能性は両作動パラメータ、管電流Iおよび走査時
間T、により記述され得る。熱的な前負荷に応じて、また場合によってはキーボ
ードを介して選択されたX線放射源1の焦点の大きさおよび管電圧に応じて、計
算機8またはX線放射源に対応付けられており計算機8と通信する別個の負荷計
算機が熱的な前負荷を考慮に入れて求める現在の熱的な負荷可能性は変化する。
現在の熱的な負荷可能性は管電流Iおよび走査時間Tに関係して図2中に破線の
曲線1として定性的にX線放射源1の特定の前負荷をふまえて示されている。曲
線1の下側に位置している作動パラメータIおよびTの組み合わせを有するすべ
ての走査は実行され得るが、それに対して曲線1の上側の作動パラメータIおよ
びTの組み合わせを有する走査はX線放射源1の熱的な負荷可能性を超過するで
あろう。それらはこうして許容不可能な作動状態に通じ、従ってそれらは実行さ
れ得ず、また計算機8により阻止される。
【0031】 一般的な場合には所与の負荷可能性の際の作動パラメータIおよびTの間の数
学的に簡単な関係は存在しない、特にI・T=一定が成り立たない。すなわちた
とえば特定の熱負荷可能性の際に走査時間が倍増されると、管電流は半減されて
とならず、たとえば20%しか減ぜられてはならない。
【0032】 画像質、すなわち発生される断層像の画像ノイズ、は本質的に、再構成される
断層像に寄与するmAs積により決定される。mAs積の変更により、それ以外
は不変の作動パラメータおよび画像再構成アルゴリズムのパラメータの際に、断
層像のなかのノイズが変更され、他方において等しいmAs積は少なくともほぼ
等しいノイズ、従ってまた近似的に等しい画像質を与える。
【0033】 本発明によるCT装置の計算機8は、らせん走査の際に得られたデータに基づ
いて断層像を画像再構成アルゴリズムにより計算し、このアルゴリズムにおいて
は、再構成される断層像の層感度プロフィルが著しくはピッチに関係しないが、
それに対して断層像に寄与するmAs積はピッチに関係している。このような画
像再構成アルゴリズムでは、各々の投影角度に関して、この投影角度に属しまた
画像面からの最大距離の内側に位置しているすべての測定値が、画像面からのら
せん走査の長手軸線の方向のその空間的な間隔に相応して、重み付け関数により
重み付けされて再構成に算入され、また層厚みがピッチに少なくともほぼ無関係
であるように重み付け関数が選ばれる。
【0034】 こうして下記の関係が成立する。
【数1】 ここで I: 管電流 p: ピッチ L: 走査長さ ROT: 回転時間 coll:コリメートされた層厚み T: 走査時間
【0035】 式(1)から、再構成されるべき断層像に寄与するmAs積は管電流および走
査時間の積I・Tに比例していることが明らかになる。こうして画像質は、応用
される再構成アルゴリズムの際には、他のパラメータ(コリメートされた層厚み
collおよび再構成された層厚み、走査長さLおよび回転時間ROT)が変更
されないかぎり、積I・Tにのみ関係する。しかしながらピッチpの大きい値の
際には画像アーチファクトが著しく増大し得る。
【0036】 図2にはさらに曲線2と記されている実線の定画像質の曲線が示されており、
この曲線2に対してはI・T=一定が成り立ち、その結果、曲線2の1つの点に
相応する値を有する点に対しては発生される断層像に対して曲線2上の点の位置
に無関係な一定のmAs積が費やされ、それによって一定の画像ノイズ、従って
また一定の画像質、が達成される。
【0037】 曲線2の1部分は曲線1によるX線放射源1の許容可能な熱的負荷の上側に位
置しており、他の部分はその下側に位置している。たとえば曲線1の上側の作動
パラメータIおよびTの組み合わせを有する走査1と記されている走査を考察す
ると、この走査はX線放射源1の過度に高い熱的負荷に基づいて許容可能でない
であろう。上記の再構成アルゴリズムの特性はいま、作動パラメータIおよびT
の組み合わせを、画像質の低下なしに、曲線1による許容可能な熱的負荷がもは
や超過されないように変更することを可能にする。作動パラメータIとTとの相
応の組合せは走査2と記されている。図示の場合には管電流Iが減ぜられ、同時
に走査時間Tが延長され、その際に走査2に対する作動パラメータは、曲線1を
考慮に入れて、それらが走査1による最初に予め選択された作動パラメータに可
能なかぎり近く位置するように選択されている。走査時間Tの延長に伴うピッチ
pの減少は、使用される再構成アルゴリズムの結果として層感度プロフィルの著
しい変化にはならない。
【0038】 画像質の低下を伴うことなしに、CT装置の負荷可能性を上回らないようにす
る作動パラメータの変更は、自動的に計算機8により(利用者への計算機8によ
り表示ユニット9上に表示される相応の指摘有りまたは無しで)実行され、もし
くは計算機8から提案として利用者に提示され、その際に計算機8は場合によっ
ては与えられる指摘または提案を、図示の実施例の場合には、表示ユニット9上
に表示させ、提案が利用者によりレリーズ手段としてのキーボード12の相応の
操作により受け入れられ得る。
【0039】 作動パラメータの変更は装置の技術的な限界内でのみ可能である。技術的な限
界はX線放射源の熱的な負荷可能性のほかに、なかんずく最大および最小設定可
能な管電流、最大および最小設定可能なピッチ、最大および最小設定可能な走査
時間である。
【0040】 180°LI内挿または360°LI内挿として知られている再構成アルゴリ
ズムの際には、述べられた措置は管電流Iおよび走査時間Tに関して不可能であ
る。なぜならば、このアルゴリズムの場合には層感度プロフィルはピッチpに関
係し、それに対してmAs積はピッチpに無関係であるからである。
【0041】 CT装置の技術的な限界内で利用者によりキーボード12を用いてさらに、作
動パラメータに関して利用者により定められる限界値がセットされ、その内側で
のみそのつどの作動パラメータの変更が可能にされ得る。たとえば最大許容可能
な走査時間が、走査をたとえば呼吸休止時間中に実行し得るように定めることが
できる。同じく最大許容可能なピッチを、たとえばアーチファクトの強さを制限
するために定めることができる。最後に、たとえば特定の時間的な分解能を下回
らないようにするために、最小のピッチを定めことができる。
【0042】 これらの利用者により定められる限界を超えることは全く可能でないか、もし
くは計算機が表示ユニット9上に表示するこれに関する指摘のキーボード12の
操作による確認の後に初めて可能である。
【0043】 技術的な限界または利用者により定められる限界の超過の代わりに、計算機8
は、所望の走査を可能にするため、上記の作動パラメータ(I、T)とは異なる
作動パラメータの変更をも行うことができる。たとえば、再構成される断層像に
寄与するmAs積、実効的な層厚み、焦点の大きさ、回転時間、または熱的負荷
可能性及び従って最大許容可能な走査時間に影響する走査前の待ち時間が変更さ
れ得る。このような変更は再び自動的に行われ得るし、もしくは計算機8が表示
ユニット9上に表示するこれに関する指摘のキーボード12の相応の操作による
確認の後に初めて行われる。
【0044】 所望の走査を可能にするため、複数の作動パラメータも変更することができる
。その際に計算機8に,たとえばCT装置の技術的な限界値に対して設けられて
いる前述のメモリに、どの順序で個々の作動パラメータを変更すべきかのプラン
が記憶されている。この順序はまた利用者によりキーボード12を用いて制御ま
たは決定することができる。
【0045】 たとえば、計算機8が過度に高い負荷の際に先ず管電流Iを下げ、同時に走査
時間を延長することは有意義であり得る。この際に、X線放射源1の許容可能な
熱的負荷が下回られる前に走査時間が最大許容可能な走査時間に達すると、計算
機8が走査を可能にするためたとえばX線放射源1のより大きい焦点に切換える
。これが許容可能な作動状態をもたらすためにまだ十分でない場合には、計算機
8はさらにたとえばmAs積を減じることができる。
【0046】 図3には本発明によるCT装置の説明された機能の仕方が、作動パラメータの
変更が利用者によるレリーズを必要とする場合について、流れ図の形態で概要を
示されている。ここで用語“許容可能な限界”はCT装置の技術的な限界も、こ
れらの限界内で利用者により定められた限界値も含んでいる。
【0047】 前記の段階的な進行の仕方は、限界を上回る場合に先ず作動パラメータ、管電
流Iおよび走査時間T、の変更がmAs=一定の条件のもとに行われ、またこの
変更が十分でない場合には他の作動パラメータの最適化が限界を考慮に入れて行
われるものとして説明される。この過程で使用可能な作動パラメータの組み合わ
せが実現され得なかったならば、図3に示されているように、手作業による作動
パラメータの適合により走査の実行を可能にする状況を作りだすことは利用者の
責任である。
【0048】 本発明によるCT装置の機能の仕方は上述のように、単一の走査が行われるべ
き場合について説明された。しかし、それは、走査が直接的に相続いて行われよ
うと、走査が時間間隔により互いに隔てられて行われようと、一連の走査を行う
場合にも同様に当てはまる。
【0049】 本発明は、説明された実施例の場合のように、再構成される断層像の層感度プ
ロフィルは有意味にはピッチに関係せず、それに対して断層像に寄与するmAs
積はピッチに関係している再構成アルゴリズムに基づいてらせん走査の場合に特
に有利に応用されるけれども、本発明の応用はそのような場合に制限されてはい
ない。本発明はらせん走査以外の任意の他の走査形式、たとえば個々のプレナー
走査またはプレナー走査の列(シーケンス走査)、と結び付けても応用され得る
【0050】 上述の実施例の場合にはCT装置は、検出器要素の単一の行を有する検出器を
有するCT装置である。しかし本発明はこのような検出器を有するCT装置に制
限されずに、検出器要素の複数の行を有する検出器(多行検出器)を有するCT
装置ならびに多数のマトリックス状に配置されている検出器要素を有する検出器
(マトリックス‐アレイ検出器)を有するCT装置をも含んでいる。
【0051】 本発明は上述のように第3世代のCT装置を例として説明された。しかし本発
明は、X線放射源と共にシステム軸線の周りを移動可能なアーク状の検出器の代
わりに検出器要素の固定のリングを有する第4世代のCT装置にも応用すること
ができる。
【0052】 本発明は医学分野でも非医学分野でもすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明によるCT装置の概要図である。
【図2】 管電流と走査時間との間の関係を示すダイアグラムである。
【図3】 図1によるCT装置の機能を説明する流れ図である。
【符号の説明】
1 X線放射源 2 焦点 3 X線放射束 4 被検体 5 検出器 6 システム軸線 7 データ捕捉システム 8 計算機 9 指示ユニット 10 寝台装置 11 発生器回路 12 キーボード
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2G001 AA01 BA11 CA01 FA11 GA01 GA06 GA08 GA16 HA09 HA13 HA14 JA02 KA01 LA01 4C092 AA01 AB21 AC01 AC08 AC17 CC02 CC05 CC06 CC13 CD03 CD05 CD10 CE01 CF14 CF23 CF42 EE05 4C093 AA22 BA10 CA06 CA13 CA35 EA02 FA13 FA18 FA43 FA52 FA59

Claims (18)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 設定可能な作動パラメータを有するコンピュータトモグラフ
    ィ(CT)装置において、制御ユニットおよび実行すべき検査に対する作動パラ
    メータの組み合わせを予め選択するための手段を有し、実行すべき検査に対して
    許容不可能な作動状態に通じ得る作動パラメータの組み合わせが予め選択されて
    いる場合には、制御ユニットが、少なくとも1つの作動パラメータに対して、作
    動パラメータの予め選択された組み合わせからずれた値を求め、予定されている
    検査を許容不可能な作動状態の回避のもとに作動パラメータの予め選択された組
    み合わせに対し画像質の著しい低下なしに実行可能とするコンピュータトモグラ
    フィ(CT)装置。
  2. 【請求項2】 制御ユニットが、許容不可能な作動状態を回避するために必
    要な少なくとも1つの作動パラメータの値を自動的に設定し、予定されている検
    査を実行する請求項1記載のCT装置。
  3. 【請求項3】 制御ユニットが利用者に、作動パラメータの予め選択された
    組み合わせからずれて自動的に設定された作動パラメータの値を報知する請求項
    2記載のCT装置。
  4. 【請求項4】 制御ユニットが利用者に、許容不可能な作動状態を回避する
    ために必要な値を報知し、利用者が予定されている検査の実行をレリーズ手段を
    介してレリーズすると、予定されている検査がこの値により実行される請求項1
    記載のCT装置。
  5. 【請求項5】 X線放射源が被検体の周りを回転し、同時に被検体及びX線
    放射源と検出器との間の相対的な並進運動が行われるらせん走査を実行するため
    に構成され、らせん走査が定められた実効的な層厚みによりX線放射源が管電流
    により作動させられる走査時間の間に実行され、制御ユニットが、作動パラメー
    タの許容不可能な予め選択されている組み合わせの場合には、許容不可能な作動
    状態を回避するため、少なくとも1つの作動パラメータに対して、少なくとも1
    つの作動パラメータに対して指定された値の使用のもとに生ずる作動パラメータ
    の組み合わせの場合に、定められた実効的層厚みの断層像に寄与するmAs積が
    作動パラメータの予め選択されている組み合わせに対して著しくは減ぜられてい
    ないような値を指定する請求項1ないし4のいずれか1つに記載のCT装置。
  6. 【請求項6】 断層像を再構成するための電子的な計算装置を有し、再構成
    された断層像の層感度プロフィルがピッチに少なくともほぼ無関係であり、他方
    において断層像のそれぞれ基礎となっているデータを取得するための役割をする
    mAs積はピッチに関係するように、計算装置が断層像を再構成する請求項5記
    載のCT装置。
  7. 【請求項7】 制御ユニットにより予め定められた作動パラメータの場合の
    管電流および走査時間の積が、作動パラメータの所望の組み合わせの場合の管電
    流および走査時間の積に等しい請求項6記載のCT装置。
  8. 【請求項8】 下記の群の作動パラメータ: −最大許容可能な走査時間 −断層像あたりの最小および最大のmAs積 −最小および最大の実効的な層厚み −最小および最大のコリメートされた層厚み −最小および最大の回転時間 −最小および最大のピッチ(らせん走査に対してのみ) −最小および最大の走査長さ −走査前の最小および最大の待ち時間 −焦点の大きさ の少なくとも1つの作動パラメータに対する許容可能な上限値および/または下
    限値を入力するための手段が設けられている請求項1ないし7のいずれか1つに
    記載のCT装置。
  9. 【請求項9】 制御ユニットが作動パラメータの予め選択されている組み合
    わせの作動パラメータを、場合によっては起こり得る上限値および/または下限
    値を考慮に入れて、最適化の目的で最適化する請求項8記載のCT装置。
  10. 【請求項10】 最適化目的として下記の群の最適化目的: −最小の走査時間 −最大の空間的分解能 −最大の時間的分解能 −最大の走査長さ の少なくとも1つの最適化目的を有する請求項9記載のCT装置。
  11. 【請求項11】 最適化目的の順位を入力するための手段が設けられている
    請求項9または10記載のCT装置。
  12. 【請求項12】 制御ユニットが、限界値の不遵守が不可避である場合に対
    して、作動パラメータの少なくとも1つの組み合わせを、許容不可能な作動状態
    が存在することなしに、作動パラメータのそれぞれ予め選択されている組み合わ
    せに近似している作動パラメータの少なくとも1つの組み合わせを選択のために
    提供する請求項8ないし11のいずれか1つに記載のCT装置。
  13. 【請求項13】 制御ユニットが、相異なる最適化目的に基づいた作動パラ
    メータの複数の組み合わせを提供する請求項12記載のCT装置。
  14. 【請求項14】 制御ユニットが、相応の作動パラメータの限界値を遵守し
    ない値を自動的に設定し、予定されている検査を実行する請求項12または13
    記載のCT装置。
  15. 【請求項15】 制御ユニットが利用者に、作動パラメータの各自動的に設
    定された、限界値を遵守しない値を報知する請求項14記載のCT装置。
  16. 【請求項16】 制御ユニットが利用者に、相応の作動パラメータの限界値
    を遵守しない値を報知し、利用者が予定されている検査をレリーズ手段を介して
    レリーズするときに、予定されている検査をこの値により実行する請求項11な
    いし13のいずれか1つに記載のCT装置。
  17. 【請求項17】 制御ユニットが、等しい被検体の相続く検査に対する作動
    パラメータの組み合わせを相異なる最適化目的を考慮に入れて提供する請求項9
    ないし16のいずれか1つに記載のCT装置。
  18. 【請求項18】 作動パラメータの順位を入力するための手段が設けられて
    おり、制御ユニットが作動パラメータの予め選択されている組み合わせの値から
    ずれた値への作動パラメータの変更の際に作動パラメータの順位を遵守する請求
    項1ないし17のいずれか1つに記載のCT装置。
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