JP2004509691A - マルチスライス・ヘリカル計算機式断層写真法撮像のための時相制御によるマルチセクタ再構成 - Google Patents
マルチスライス・ヘリカル計算機式断層写真法撮像のための時相制御によるマルチセクタ再構成 Download PDFInfo
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Abstract
【解決手段】本発明の、周期運動する物体のマルチセクタ型計算機式断層写真法(CT)撮像の方法によれば、多数の検出器及び回転式ガントリを有するCTイメージング・システムによって、周期運動する物体の周期を先導又追従するガントリ回転速度で、周期運動する物体を螺旋走査がなされる。回転式ガントリの周期と物体の運動周期との間に幾何的な時相差が生成されるように、周期運動する物体の運動に関係付けられたゲート信号で物体の投影データを遡行的にゲート処理する。周期運動する物体の複数回の連続した周期を表わす画像データからのゲート処理されたセクタ・データを用いて、周期運動する物体の画像を再構成する。
【選択図】図2
Description
【発明の背景】
本発明は一般的には、計算機式断層写真法(CT)画像を処理する方法及び装置に関し、さらに具体的には、CT画像の時間分解能を改善する方法及び装置に関する。
【0002】
少なくとも一つの公知の計算機式断層写真法(CT)イメージング・システム構成においては、X線源がファン(扇形)形状のビームを投射し、このビームは、デカルト座標系のX−Y平面であって一般に「イメージング(撮像)平面」と呼ばれる平面内に位置するようにコリメートされる。X線ビームは患者等の被撮像物体を透過する。ビームは物体によって減弱された後に放射線検出器のアレイに入射する。検出器アレイで受光される減弱したビーム放射線の強度は、物体によるX線ビームの減弱量に依存している。アレイ内の各々の検出器素子が、検出器の位置でのビーム減弱の測定値である別個の電気信号を発生する。すべての検出器からの減弱測定値を別個に取得して透過プロファイル(断面)を形成する。
【0003】
公知の第3世代CTシステムでは、X線源及び検出器アレイは、X線ビームが物体と交差する角度が定常的に変化するように撮像平面内で被撮像物体の周りをガントリと共に回転する。一つのガントリ角度での検出器アレイからの一群のX線減弱測定値すなわち投影データを「ビュー」と呼ぶ。物体の「走査(スキャン)」は、X線源及び検出器が一回転する間に様々なガントリ角度すなわちビュー角度において形成される一組のビューで構成される。アキシャル・スキャン(軸方向走査)の場合には、投影データを処理して、物体を通して得られる2次元スライスに対応する画像を構成する。一組の投影データから画像を再構成する一つの方法は、当業界でフィルタ補正逆投影法と呼ばれている。この手法は、走査からの減弱測定値を「CT数」又は「ハンスフィールド(Hounsfield)単位」と呼ばれる整数へ変換し、これらの整数を用いて陰極線管表示器上の対応するピクセルの輝度を制御するものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
CT撮像の幾つかの応用ではゲート処理したCTデータを用いる。例えば、幾つかの心臓撮像応用では、患者のEKG(心電図)信号によって投影データを遡行的にゲート処理する。遡行的ゲート処理を行なうと、各回の心搏周期の投影データが、各々心搏周期の小部分を収容(カバー)する多数のビン(bin)に分割される。しかしながら、公知のゲート処理型CT応用では、時間分解能及び信号対雑音比が限定されている。
【0005】
例えば、マルチ検出器行型CT(MDCT)イメージング・システムが、3:1〜6:1の高速の走査ピッチ及び秒未満の範囲にある高速のガントリ回転速度Gsで用いられる。公知のCTイメージング・システムの回転速度の例としては、回転当たり0.5秒〜0.8秒の回転速度が含まれている。再構成画像の時間分解能を改善するためにハーフスキャン再構成(HSR)を用いると、時間分解能Trは下記の通りとなる。
【0006】
【数5】
【0007】
式中、検出器の弧のファン角度がγであり、ハーフスキャン再構成は、π+γ分のビュー撮像範囲又はガントリ回転のデータのみを用いて画像を再構成する。時間分解能はファン角度γ及びGsの両方の関数である。例えば、Gs=0.5秒でγ=60°である場合には、T1/2=330ミリ秒となり、この値は心拡張相での心臓の撮像には十分でない可能性がある。従って、多数回の心搏周期からデータを収集して再構成画像の時間分解能及び/又は信号対雑音比を改善できると望ましい。
【0008】
【課題を解決するための手段】
従って、本発明の一側面では、周期運動する物体のマルチセクタ型計算機式断層写真法(CT)撮像の方法が提供される。この方法は、多数の検出器行及び回転式ガントリを有するCTイメージング・システムによって、周期運動する物体の周期を先導する又はこれに追従するのいずれかに選択されたガントリ回転速度で、周期運動する物体を螺旋走査する工程と、回転式ガントリの周期と周期運動する物体の運動との間に幾何的な時相差が生成されるように、周期運動する物体の運動に関係付けられたゲート信号で物体の投影データを遡行的にゲート処理する工程と、周期運動する物体の複数回の連続した周期を表わす画像データからのゲート処理されたセクタ・データを用いて、周期運動する物体の画像を再構成する工程とを含んでいる。
【0009】
周期運動する物体が患者の心臓である場合には、本実施形態によって、単一回の保息で、様々な冠状動脈での石灰沈着を実証するための非コントラスト強調型走査、又は冠状動脈の解剖学的構造を描出すると共に心駆出分量、壁運動及び弁機能のような心臓の動的機能を評価するコントラスト強調型走査のいずれの非侵襲的な心臓CT検査も行なうことが可能になる。
【0010】
本発明の上述の実施形態はまた、時相差又は時間分解能を、心拡張期の心搏運動を凍結させる100ミリ秒にまで短縮することができるため、分解能の実質的な改善を可能にする。本発明の実施形態は、不整脈を有さない患者に特に有用である。
【0011】
【発明の実施の形態】
図1及び図2には、計算機式断層写真(CT)イメージング・システム10が、「第3世代」CTスキャナに典型的なガントリ12を含むものとして示されている。ガントリ12はX線源14を有しており、X線源14は、X線ビーム16をガントリ12の対向する側に設けられている検出器アレイ18に向かって投射する。検出器アレイ18は検出器素子20によって形成されており、検出器素子20は一括で、物体22、例えば患者を透過した投射X線を感知する。各々の検出器素子20は、入射X線ビームの強度を表わし、従って患者22を透過する際のビームの減弱を表わす電気信号を発生する。X線投影データを取得するための一回の走査の間に、ガントリ12及びガントリ12に装着されている構成部品は回転中心24の周りを回転する。検出器アレイ18はシングル・スライス構成で作製されていてもよいし、又はマルチスライス構成で作製されていてもよい。マルチスライス構成では、検出器アレイ18は複数の行を成す検出器素子20を有するが、図2にはその一行のみを示している。かかる構成では、一行以上の追加行の検出器素子20が図示の行に平行に配列されており、各々の行が患者22の直線移動方向(すなわちz軸)を横断している。
【0012】
ガントリ12の回転及びX線源14の動作は、CTシステム10の制御機構26によって制御されている。制御機構26はX線制御器28とガントリ・モータ制御器30とを含んでおり、X線制御器28はX線源14に電力信号及びタイミング信号を供給し、ガントリ・モータ制御器30はガントリ12の回転速度及び位置を制御する。制御機構26内に設けられているデータ取得システム(DAS)32が検出器素子20からのアナログ・データをサンプリングして、後続の処理のためにデータをディジタル信号へ変換する。画像再構成器34が、サンプリングされてディジタル化されたX線データをDAS32から受け取って高速画像再構成を実行する。再構成された画像はコンピュータ36への入力として印加され、コンピュータ36は大容量記憶装置38に画像を記憶させる。
【0013】
コンピュータ36はまた、キーボードを有するコンソール40を介して操作者から指令及び走査用パラメータを受け取る。付設されている陰極線管表示器42によって、操作者は、再構成された画像及びコンピュータ36からのその他のデータを観測することができる。操作者が供給した指令及びパラメータはコンピュータ36によって用いられて、DAS32、X線制御器28及びガントリ・モータ制御器30に制御信号及び情報を供給する。加えて、コンピュータ36は、モータ式テーブル46を制御するテーブル・モータ制御器44を動作させて、患者22をガントリ12内で配置する。具体的には、テーブル46は患者22の各部分をガントリ開口48を通して移動させる。螺旋走査(ヘリカル・スキャン)では、テーブル46は、投影データが収集されておりガントリが回転している間に移動する。
【0014】
本発明の一実施形態は、高速の走査速度と、マルチ検出器行型CT(MDCT)による広いz撮像範囲との両方を利用したマルチ・セクタ再構成(MSR)法であり、この手法を用いて100ミリ秒に迫る時間分解能で心臓を撮像する。再構成画像の時間分解能を改善するために遡行的EKGゲート処理を用いる。
【0015】
本発明の一実施形態では、心臓撮像は、患者22の心搏周期を監視するEKG機械50から記録された信号を用いて螺旋走査CT撮像データを遡行的にゲート処理することにより行なわれる。患者22は、螺旋CT撮像走査が行なわれている間は呼吸を止めておく(保息する)。イメージング・システム10において、アレイ18の多数の検出器行を秒未満のガントリ12の回転速度と共に用いると、ガントリ12の回転は心搏運動に対して時相ずれを生ずる。この時相ずれした回転から、ガントリ回転と患者12の心搏運動との間に幾何的な時相差が生成される。ガントリ12の回転に必要な時間量によって時間ウィンドウを画定してこの時相差を収容する。次いで、多数回の心搏周期からの異なる幾何的時相を結合して、画像再構成用のデータを処理する。実施形態によっては、時相差又は時間分解能が、心拡張期の心搏運動を凍結させる100ミリ秒にまで短縮され得るため、改善は極めて顕著なものとなり得る。図3の心搏周期は、530ミリ秒から132ミリ秒まで時間ウィンドウを短縮することによりどのような時間分解能の改善が得られるかを示している。後者の場合には、4回の心搏周期からゲート処理したデータを用いている。(これらの追加の心搏周期は図3には示されていない。)
例えば、マルチ検出器行型CT(MDCT)イメージング・システム10を、3:1〜6:1の高速の走査ピッチ及び秒未満の範囲にある高速のガントリ12回転速度で用いる。回転速度の例としては、回転当たり0.5秒〜0.8秒の回転速度が含まれ、他の回転速度として回転当たり0.5秒〜回転当たり1.0秒にわたる速度が含まれる。前述のように、再構成画像の時間分解能を改善するためにハーフスキャン再構成(HSR)を用いると、時間分解能Trは式[1]で与えられたようにT1/2となり、ここで、検出器の弧のファン角度がγであり、ハーフスキャン再構成は、π+γ分のビュー撮像範囲又はガントリ12回転のデータのみを用いて画像を再構成する。時間分解能はファン角度γ及びガントリ回転速度Gsの両方の関数である。(慣例に従って、本書で用いるガントリ回転速度Gsは常に、ガントリ12の回転当たり必要とされる秒数を指すものとする。従って、0.8秒は回転当たり0.8秒の速度を指す。)前述の例ではT1/2=330ミリ秒であるが、この値は心拡張相での心臓の撮像には十分でない可能性がある。対照的に、本発明の一実施形態のマルチ・セクタ再構成は、心搏運動の周期性とEKGゲート処理とを利用して、Trを100ミリ秒もの高速にまで改善する。
【0016】
ガントリ回転周期が心搏運動周期と時相ずれしている場合には、ガントリ回転周期と心搏運動周期との間に幾何的な時相差が生成される。従って、本発明の一実施形態は、多数回の心搏周期からの異なる幾何的時相を結合して、画像再構成用のπ+γ分のデータを構成する。従って、本実施形態の時間分解能Trは、ガントリ回転が上述の時相差を収容するのに必要な時間となる。
【0017】
T1/2に対するTrの改善は実質的なものである。マルチ・セクタ再構成についてのTmの値は、100ミリ秒の近傍か又は本発明の一実施形態では100ミリ秒よりも小さく、下記のようになる。
【0018】
【数6】
【0019】
式中、Bは分当たりの拍(bpm)単位での心拍数であり、Gsは回転当たりの秒単位でのガントリ12の回転速度である。
【0020】
理想的なガントリ速度が選択された場合には、Trについて4倍の改善が達成され、
Tm=(1/4)T1/2 [3]
となる。式[1]から、γ=60°の場合には、
T1/2=(2/3)Gs [4]
であるので、
Tm=(1/6)Gs [5]
となる。従って、式[2]及び式[5]から導かれて、本発明の幾つかの実施形態で用いられる二つの理想的なガントリ速度は、
Gs′=360/7B及びGs †=360/5B [6]
となる。これら二つのガントリ速度の表現を様々な心拍数に関して図4のグラフに示す。Gs′のグラフは常に心搏周期を先導(lead)しておりそのようなものとして示されている一方、Gs †は心搏周期に追従(lag)しておりそのようなものとして示されている。(図4の「固定」の軌跡は、回転当たり0.8秒及び回転当たり1.0秒という二つのガントリ12の速度のみを有するイメージング・システム10によって得られる理想的な速度に最も近い近似に対応している。)
時間分解能Tmでの画像再構成のためのデータを供給するのに必要とされる心搏周期の数(ns)は、
【0021】
【数7】
【0022】
となる。nsは、時間分解能Tmに反比例しており、Tmは式[2]でB及びGsの両方の関数である。Gs′及びGs †という理想的なガントリ速度についてはns=4である。このように、一実施形態では、ガントリ12の回転速度は心拍数を追跡して、これにより、再構成のためのセクタ数を同数に維持すると共に式[3]の時間分解能を得る。
【0023】
もう一つの実施形態では、イメージング・システム10は限定された数のガントリ速度の選択肢を提供する。従って、nsはBに関して大幅に変動し得る。かかるイメージング・システム10の一つでは、Gs=0.8秒又は1.0秒である。二つのガントリ速度での式[2]及び式[8]から、任意の所与のB及び選択されたGsについて幾つかの可能性が存在することになる。
【0024】
Tmが大きい場合にはnsは1〜2まで小さくなり得る。この場合には、画像再構成は、1回〜2回の連続した心搏周期のみからのデータに依存するので、これら1回〜2回の心搏周期での心搏運動の周期性のばらつきに対する感受性は比較的小さい。他の実例は、図5に示すように、B=55bpm及びGs=0.8秒の場合のTm=290ミリ秒でのns=1.8である。(各々のセクタは、基準位置に対して回転の特定部分を通過するガントリ12の回転時に取得される投影データを表わしている。)
Tmが小さくnsが2〜4の範囲にある場合には、T1/2に対するTmの2倍〜4倍にわたる大幅な改善が生じる。画像再構成は連続した2回〜4回の心搏周期に依存するので、連続した2回〜4回の心搏周期における心搏運動の不規則性によって、心搏運動の不整合から画像にアーティファクトが混入する可能性がある。しかしながら、患者データでは、2回〜4回の心搏周期での心拍数には幾分かの安定性が示されている。実例としては、図6に示すようにB=60bpm及びGs=0.8秒の場合のTm=200ミリ秒でのns=2.6、並びに図7に示すようにB=64bpm及びGs=0.8秒の場合のTm=140ミリ秒でのns=3.8がある。
【0025】
Tmが非常に小さくnsが4を上回る場合には、心搏周期の安定性が問題となり、また患者テーブル方向でのデータの拡がりが拡大し過ぎるとマルチ・セクタ再構成の実効性が小さくなる可能性がある。これらの場合には、テーブル方向に螺旋データのデータ不整合が生じ得る。従って、本発明の一実施形態では、nsに対して4という厳しい制限を設けて、螺旋モードでの撮像範囲をより高速に網羅すると共にTmの改善をより小さくすることにより再構成の安定性を改善する。本実施形態でns≦4に制限するために、4つのセクタのうち最初のセクタと最後のセクタとで同等の拡張を許容して、画像再構成に必要なデータ範囲が網羅されるようにする。本実施形態では、最初のセクタ及び最後のセクタは、
Tm=0.5×T1/2−Tm [9]
という時間ウィンドウを有する。これら4つのセクタはTmと同時相で重なり合っているに過ぎないので、全体的なTrは下記の式によって与えられる。
【0026】
Tr=T1/2−Tm [10]
一つの例は、図8に示すように、B=68bpm及びGs=0.8秒の場合のTm=280ミリ秒でのns≦4であり、Tm=82ミリ秒でのns=6.3というさらに厳しい要件を置き換えている。もう一つの例は、図9に示すように、B=72bpm及びGs=0.8秒の場合のTm=420ミリ秒でのns≦4であり、Tm=34ミリ秒でのns=15.7の要件を置き換えている。ガントリ速度がB=60bpm及びGs=1又はB=75bpm及びGs=0.8秒のように心搏周期に同期する場合には、図10に示すように、ns=2となり、再構成はTm=T1/2でのハーフスキャン再構成に非常に類似したものとなる。
【0027】
図11は、0.8秒及び1.0秒のガントリ速度に関するTmの時間分解能を示す。MSRでは、Gs及びBを適切に選択すると心拡張期の心搏運動を凍結させるのに十分なTmの改善が可能になるので、Gsの選択が重要である。Tmは、Gs及びBの両方の関数であって、式[1]のGsの関数であるT1/2によって境界を画定されている。本発明の一実施形態は、4つの連続した心拍数の移動平均を用いてセクタ選択のためのnsを決定する。
【0028】
一実施形態では、CT走査の螺旋ピッチ選択が、テーブル方向に沿った一つのz位置において画像再構成用のセクタを整列させることに基づいて行なわれる。MDCTはテーブル方向に多数の検出器行を有するので、一つのz位置でのデータ収集は、一実施形態では、一回の心搏周期にデータを取得した二行の検出器行と、次回の心搏周期にデータを取得した二行の検出器行とを用いて行なわれる。ピッチp=1であるときに、ガントリ回転速度が心搏周期と一致している場合には、N行の検出器行でN回にわたって一つの時相及び一つのz位置を撮像する。一実施形態では、nsが与えられるとpは下記のように設定される。
【0029】
【数8】
【0030】
式中、
【0031】
【数9】
【0032】
はnsの小数部分であり、すなわち
【0033】
【数10】
【0034】
である。式[11]は、最初の行と同時相になるために最後の検出器行が走行しなければならない検出器行における距離量(分子)対ガントリ回転の時間量(分母)に基づく。図12は、この計算のための関係を示している。図13は、Gs=0.8秒又は1.0秒に関するns≦4でのnsを示している。図14及び図15は、それぞれGs=0.8秒及び1.0秒についてのピッチ選択を表わしている。
【0035】
一実施形態では、画像再構成のために多数回の心搏周期からセクタを結合することによる望ましくない画像アーティファクトを減少させるために、セクタ境界を平滑化して一つのセクタから次のセクタにかけての平滑な移行を確保する。もう一つの実施形態では、z補間を用いて、セクタのデータが確実に同じz位置に並ぶようにし、さらにもう一つの実施形態では、増強型z補間を用いて、3Dレンダリングの目的のためにさらに多数のスライスのさらなる再構成を確保する。
【0036】
Z補間を用いた一実施形態では、図16に示すように、画像再構成のz位置に最も近接した2行の検出器行の間で線形補間を行なう。一旦、画像位置が選択されたら(図16の縦実線52として示す)、各セクタの各々のビュー角度のデータ(影付き)に線形に加重する。
【0037】
セクタ境界の平滑化は、一実施形態では、連続したセクタの重畳部及び適当な加重を用いて行なわれる。再構成用のセクタの一部を拡張して、二つのセクタの境界の交差部に平滑化関数を適用して、一つのセクタから次のセクタにかけての平滑な移行を確保する。この平滑化によって、図17に示すように、一つのセクタから隣接するセクタ(一つ又は複数)への移行に起因する縞アーティファクトが減少する。
【0038】
一実施形態では、図18に示すように、増強型z補間を用いて、3Dレンダリングの目的のために心搏周期当たり多数のスライスを生成する。この実施形態では、再構成によって、既定では心搏周期当たり一つの画像が再構成される。通例では、これにより、最少数のセクタで画像が形成される。但し、z位置は変化し、再構成に用いられるセクタも心搏周期当たりのスライス数によって変化するので、心搏周期当たり一画像に対応する一組の画像からの画像の間で増強型z補間を用いる。図18は、心搏周期当たり4つの画像が選択された場合の一実施形態のセクタ選択の図である。
【0039】
患者を観察すると、30秒〜40秒にわたる単一回の保息時には10bpm〜15bpmの心拍数のばらつきは稀ではなく、横隔膜の押し上げによって走査の終盤近くでばらつきはさらに大きくなることが示唆されている。従って、2回〜4回の連続した心搏周期中には数bpmのばらつきが生じ易くなるが、このばらつきはMSRでは十分に許容される。患者の運動又は不整脈によって画質が幾分か劣化することが間々見受けられる。また、ペースメーカのワイヤで画像に暗部及び/又は縞が生ずる場合があり、上大静脈及び心室に不整合なコントラスト表現が生ずる場合もある。
【0040】
本発明の各実施形態によって、ゲート処理されたCT画像データから、従来のハーフスキャン再構成で可能であったものよりも高い信号対雑音比及び/又は時間分解能が得られることが看取されよう。本書に記載した実施形態は、EKG機械50を用いた心臓撮像及びゲート処理に関わるものである。但し、適当なゲート信号及びガントリ回転速度の利用によって、本発明の装置及び方法を用いて他の周期運動する物体のCT撮像も改善し得ることを理解されたい。例えば、ガントリ回転周期と周期運動する物体の周期との間に幾何的な時相差が生成されるように、周期運動する物体の運動に関連したゲート信号で物体の投影データを遡行的にゲート処理することにより、本発明を他の形式の周期運動する物体で実施することができる。
【0041】
様々な特定の実施形態によって本発明を説明したが、当業者であれば、特許請求の範囲及び要旨に含まれる改変を施して本発明を実施し得ることを理解されよう。
【図面の簡単な説明】
【図1】
CTイメージング・システムの見取り図である。
【図2】
図1に示すシステムのブロック概略図である。
【図3】
ゲート処理でのEKG信号の図であって、530ミリ秒の分解能の画像を再構成した場合対4回の心搏周期から同時相のゲート処理を用いて再構成した場合について、CT撮像に可能な改善を示す図である。
【図4】
異なる心拍数に対する二つの理想的なガントリ速度、並びに0.8秒及び1.0秒という二つのガントリ速度のみを有するイメージング・システムについてのガントリ速度選択を示す図である。
【図5】
ガントリ回転速度Gsが回転当たり0.8秒であり心拍数Bが55bpmであるときに、時間分解能Tmが290ミリ秒及び心搏周期の数nsが1.8である場合のセクタ寸法選択を示す図である。
【図6】
Gs=0.8秒及びB=60bpmであるときに、Tm=200ミリ秒及びns=2.6である場合のセクタ寸法選択を示す図である。
【図7】
Gs=0.8秒及びB=64bpmであるときに、Tm=140ミリ秒及びns=3.8である場合のセクタ寸法選択を示す図である。
【図8】
Gs=0.8秒及びB=68bpmであるときに、Tm=280ミリ秒及びns=4である場合のセクタ寸法選択を示す図である。
【図9】
Gs=0.8秒及びB=72bpmであるときに、Tm=420ミリ秒及びns=4である場合のセクタ寸法選択を示す図である。
【図10】
Gs=1秒及びB=60bpm、又はGs=0.8秒及びB=75bpmである場合のセクタ寸法選択を示す図である。
【図11】
回転当たり0.8秒及び回転当たり1.0秒の間での二つのガントリ回転速度に関する時間分解能Trと心拍数Bとの間の関係を示すグラフであり、心拍数46bpm〜54bpm及び68ppm〜83bpmでは回転当たり1.0秒の速度が好ましい一方、他の速度では回転当たり0.8秒が好ましいことを示す図である。
【図12】
ピッチ計算を示す図である。
【図13】
セクタの数nsと、0.8秒及び1.0秒という二つのガントリ速度Gsとの間の関係を示すグラフであり、再構成の安定性を改善すると共にテーブル方向でのスライス厚の拡張を減少させるためにnsが4未満又は4に等しく設定されるため、画像の再構成に用いられるデータが最大で4心搏周期分存在していることを示すグラフである。
【図14】
0.8秒のガントリ速度に関するピッチ選択を示すグラフである。
【図15】
1.0秒のガントリ速度に関するピッチ選択を示すグラフである。
【図16】
z補間の図である。
【図17】
境界に跨がる平滑化の図である。
【図18】
二つの画像の間の補間の図である。
【符号の説明】
10 CTシステム
12 ガントリ
14 X線源
16 X線ビーム
18 検出器アレイ
20 検出器素子
22 患者
24 回転中心
26 制御機構
42 陰極線管表示器
46 モータ式テーブル
48 ガントリ開口
50 EKG機械
52 選択された画像位置
Claims (20)
- 周期運動する物体のマルチセクタ型計算機式断層写真法(CT)撮像の方法であって、
多数の検出器行及び回転式ガントリを有する計算機式断層写真法イメージング・システムにより、当該周期運動する物体の周期を先導する又はこれに追従するのいずれかに選択されたガントリ回転速度で、周期運動する物体を螺旋走査する工程と、
前記回転式ガントリの周期と前記周期運動する物体の運動との間に幾何的な時相差が生成されるように、前記周期運動する物体の運動に関係付けられたゲート信号で前記物体の投影データを遡行的にゲート処理する工程と、
前記周期運動する物体の複数回の連続した周期を表わす画像データからのゲート処理されたセクタ・データを用いて、前記周期運動する物体の画像を再構成する工程とを備えた方法。 - 前記周期運動する物体は患者の心臓であり、前記周期運動する物体の周期は心搏周期であり、前記ゲート信号で前記物体の投影データを遡行的にゲート処理する工程は、前記患者の心搏周期を表わす心電図(EKG)信号を記録する工程を含んでいる請求項1に記載の方法。
- 前記計算機式断層写真法イメージング・システムにより周期運動する物体を螺旋走査する工程は、Gs′及びGs †から成る群からガントリ回転速度を選択する工程を含んでおり、ここで、Gs′=360/7B及びGs †=360/5Bであり、Bは分当たりの拍単位での患者の心拍数である請求項2に記載の方法。
- 前記周期運動する物体の画像を再構成する工程は、ns=4心搏周期を表わす投影データを用いて前記周期運動する物体の画像を再構成する工程を含んでいる請求項3に記載の方法。
- 前記ガントリ回転速度の選択は前記患者の心拍数に依存する請求項3に記載の方法。
- 前記計算機式断層写真法イメージング・システムにより周期運動する物体を螺旋走査する工程は、回転当たり0.8秒及び回転当たり1.0秒から成る群からガントリ回転速度を選択する工程を含んでいる請求項2に記載の方法。
- 前記計算機式断層写真法イメージング・システムはz軸を有しており、
前記周期運動する物体を螺旋走査する工程は、前記z軸に平行に前記螺旋運動する物体を移動させる工程と、前記螺旋運動する物体の投影データの複数のセクタを取得する工程とを含んでおり、
前記周期運動する物体の画像を再構成する工程は、該画像を再構成するために前記投影データの複数のセクタを用いる工程を含んでおり、
当該方法は、前記画像を再構成する工程に用いられる各セクタが同じz軸位置に整列するように、前記螺旋走査する工程の螺旋ピッチを選択する工程をさらに含んでいる請求項2に記載の方法。 - 再構成に用いられる前記各セクタは重なり合った境界を有しており、当該方法は、一つのセクタから次のセクタにかけて平滑な移行を与えるように各セクタの間の境界の交差部で平滑化関数を適用する工程をさらに含んでいる請求項7に記載の方法。
- 画像再構成のz位置に最も近接した前記マルチ行型検出器の二行の検出器行の間での補間によりデータに加重する工程をさらに含んでいる請求項7に記載の方法。
- マルチ行型検出器及び回転式ガントリを有し、周期運動する物体を撮像する計算機式断層写真法(CT)イメージング・システムであって、
当該周期運動する物体の周期を先導する又はこれに追従するのいずれかに選択されたガントリ回転速度で、周期運動する物体を螺旋走査し、
前記回転式ガントリの周期と前記周期運動する物体の運動との間に幾何的な時相差が生成されるように、前記周期運動する物体の運動に関係付けられたゲート信号で前記物体の投影データを遡行的にゲート処理して、
前記周期運動する物体の複数回の連続した周期を表わす画像データからのゲート処理されたセクタ・データを用いて、前記周期運動する物体の画像を再構成するように構成されているイメージング・システム。 - ゲート信号で前記物体の投影データを遡行的にゲート処理するために、患者の心搏周期を表わす心電図(EKG)信号を用いるように構成されている請求項11に記載のイメージング・システム。
- Gs′及びGs †から成る群から選択されたガントリ回転速度で前記周期運動する物体を螺旋走査するように構成されており、ここで、Gs′=360/7B及びGs †=360/5Bであり、Bは分当たりの拍単位での患者の心拍数である請求項12に記載のイメージング・システム。
- 前記周期運動する物体の画像を再構成するために、ns=4心搏周期を表わす投影データを用いるように構成されている請求項13に記載のイメージング・システム。
- 前記患者の心拍数に依存するガントリ回転速度で走査するように構成されている請求項13に記載のイメージング・システム。
- 周期運動する物体を螺旋走査するために、回転当たり0.8秒及び回転当たり1.0秒から成る群から選択されたガントリ回転速度で前記周期運動する物体を走査するように構成されている請求項12に記載のイメージング・システム。
- z軸を有しており、
前記周期運動する物体を螺旋走査するために、前記z軸に平行に前記螺旋運動する物体を移動させて、前記螺旋運動する物体の投影データの複数のセクタを取得するように構成されており、
前記周期運動する物体の画像を再構成するために、画像を再構成するために前記投影データの複数のセクタを用いるように構成されており、
前記画像を再構成するために用いられる各セクタが同じz軸位置に整列するような螺旋ピッチで走査するようにさらに構成されている請求項2に記載のイメージング・システム方法。 - 再構成に用いられる前記各セクタは重なり合った境界を有しており、当該イメージング・システムは、一つのセクタから次のセクタにかけて平滑な移行を与えるように各セクタの間の境界の交差部で平滑化関数を適用するようにさらに構成されている請求項17に記載のイメージング・システム。
- 画像再構成のz位置に最も近接した前記マルチ行型検出器の二行の検出器行の間での補間によりデータに加重するようにさらに構成されている請求項17に記載のイメージング・システム。
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