JP2005040602A

JP2005040602A - 被検体の周期的な運動を行なう部位の検査方法およびこの方法を実施するためのｃｔ装置

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Publication number: JP2005040602A
Application number: JP2004208066A
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Inventors: Thomas Flohr; トーマス　フロール; Bernd Ohnesorge; ベルント　オーネゾルゲ
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Priority date: 2003-07-21
Filing date: 2004-07-15
Publication date: 2005-02-17
Also published as: CN1575758A; US20050058238A1; US7035370B2; DE10333074A1

Abstract

【課題】改善された空間分解能と共に、その都度の実際の心拍数に合わせられた当該心拍数にとって十分な時間的分解能を達成する。
【解決手段】電子計算装置３１により、検出された放射線に対応し測定データとして利用される検出器システム２の出力データから、少なくとも周期的な運動を行なう被検体部位９の画像を求める。個数ｎ≧１の相前後する運動サイクルから周期的な運動の同じ時相に関係するデータインターバルが取出され、データインターバルの長さは全体として１つの画像を求めるのに十分な少なくとも１つの再構成インターバルを生じる。検査実施中に、再構成インターバルのデータインターバルが取出される運動サイクルの個数ｎ_ｍａｘが変えられる。周期的な運動の周波数が高い場合、低い周波数の場合よりも、再構成インターバルのデータインターバルが取出される運動サイクルの個数ｎ_ｍａｘは大きく、再構成に使用されるデータインターバルの長さは短い。
【選択図】図５

Description

本発明は、種々の投影角で被検体を透過する放射線を発生する放射線源と、放射線源から出る放射線に対する検出器システムとを備える診断装置を用いた、周期的な運動の時相を含む一連の運動サイクルの形で周期的な運動を行なう被検体部位の検査方法であって、電子計算装置により、検出された放射線に対応する測定データとして利用される検出器システムの出力データから、少なくとも周期的な運動を行なう被検体部位の画像（例えば心臓の画像）を求める被検体の周期的な運動を行なう部位の検査方法に関する。
更に、本発明はこのような方法を実施するためのＣＴ装置に関し、特に、周期的な運動を行なう部位を有する被検体を種々の投影角で透過する放射線を発生する放射線源と、放射線源から出る放射線に対する検出器システムと、検出器システムの出力データから断層像の制御、測定データ収集、測定データ処理および再構成を行うための電子計算装置と、個数ｎ≧１の好ましくは相前後する運動サイクルから、周期的な運動の同じ時相に関係しかつ全体として１つの画像を求めるのに十分な少なくとも１つの再構成インターバルを生じる長さを有するデータインターバルを取出すプログラム手段とを備えたＣＴ装置に関する。

心臓のＥＣＧ（心電図）制御されるＣＴ多数行スパイラル撮影を行なうことは知られている。多数行スパイラルデータセットの取得中に、患者のＥＣＧ信号が一緒に記録される。ＥＣＧ信号は、後でＣＴ画像を再構成する際に、使用者により選択可能な定められた心周期の時相において取得された測定データのみが各画像に寄与するように測定データを選択するために使用される。例えば、運動アーチファクトによって乱されない冠動脈画像を得るために、心拡張期の休止相における画像を再構成することが要求される。ＥＣＧ信号における簡単な基準点としてＲ波の時間的位置を利用することができる。各ＣＴ画像については、先行するＲ波からの定められた相対的間隔（例えば、ＥＣＧ信号におけるＲＲインターバルの継続時間の％で測定される。）を有する特定の時間ウィンドウにおいて取得されたデータだけを使用すべきである。

これに属する多数行スパイラル画像再構成をともなうこの種の撮影技術は公知である（例えば、特許文献１参照）。

撮像すべき被検体を有意義に再構成し得るためには、パラレルジオメトリにおいて少なくとも１８０°の再構成インターバルにわたる相前後する投影角αでの測定データセットが必要である（再構成インターバル［α_ｍｉｎ，α_ｍａｘ］≧１８０°）。画像における所望の時間的分解能に依存して、全再構成インターバル［α_ｍｉｎ，α_ｍａｘ］は、図１に示されているように、相前後する心周期においてその都度同じ心時相で撮影されたｎ個のデータインターバルからなる（図１において、ＥＣＧは心電図）。

ＣＴスキャナの回転時間Ｔ_ｒｏｔが例えば５００ｍｓｅｃである場合に個別画像において５０ｍｓｅｃの時間的分解能を達成するためには、最善の場合、ｎ＝５個の相前後する心周期からなる３６°毎に少なくともｎ＝５個のデータインターバルが必要である。この場合に、スパイラル撮影中のｚ方向（ｚ方向は患者の縦軸線の方向である。）へのテーブル送り速度ｖは、多数行検出器がｎ個の相前後する心周期の期間内に高々検出器全幅だけ先へ移動するように非常に小さく選ばれる。すなわち、その場合にのみ、再構成に必要なｎ個の心周期の期間内に被検体の各ｚ位置が照射され、図２から明らかなように各ｚ位置において画像再構成に必要な全ての測定データを取得することができる。

少ない心拍数の場合、これは非常に小さいテーブル送り速度を生じるので、患者の呼吸停止時間により与えられているスパイラル撮影のための通常の最大時間内に、ｚ方向（スライス厚）における要求される分解能では不十分な被検体長しかカバーすることができない。７０拍／分の心拍数の場合、ｎ＝５個の相前後する心周期は約４．３ｓｅｃ続く。ｚ方向に１ｍｍずつカバーする４個の検出器行（スライス厚１ｍｍ、検出器全幅Ｄ＝４ｍｍ）を備えた多数行検出器を有するものとすると、検出器は、当然４．３ｓｅｃの時間内にちょうど４ｍｍ先へ移動する。従って、通常３５ｓｅｃの呼吸停止相においては高々３２ｍｍをカバーすることができ、これは心臓の撮像のためには遥かに少なすぎる。呼吸停止相中にカバーすることのできる被検体長を大きくするためには、大きなスライス厚（検出器全幅Ｄ＝４×１ｍｍ＝４ｍｍの代わりに、例えばスライス厚２．５ｍｍ、検出器全幅Ｄ＝４×２．５ｍｍ＝１０ｍｍ）を選ぶか、または被検体の各ｚ位置がｎ個（この場合ｎ＝５）の全ての心周期の期間中に照射されなければならないという条件を課せられる。定められたｚ位置において必要な測定データは、所謂よく知られたスパイラル補間法により画像平面から離れたところにある測定データから発生されなければならない。両者（大きなスライス厚、もしくは大きなピッチのスパイラル補間）においても、例えば冠動脈のような微細な被検体構造物の撮像にとって願わしくないｚ方向の鮮明度損失が生じる。良好な時間的分解能を有する画像が得られるが、しかし空間分解能の不十分である。
独国特許出願公開第１９８４２２３８号明細書

本発明の課題は、改善された空間分解能が得られるように冒頭に述べた方法を構成し、かつこのような方法を実施するためのＣＴ装置を提供することにある。

方法に関する課題は、本発明によれば、個数ｎ≧１の好ましくは相前後する運動サイクルから、周期的な運動の同じ時相に関係するデータインターバルが取出され、データインターバルの長さは全体として、１つの画像を求めるのに十分な少なくとも１つの再構成インターバルを生じ、検査実施中に、再構成インターバルのデータインターバルが取出される運動サイクルの個数ｎ_ｍａｘが変えられ、周期的な運動の周波数が高い場合、低い周波数の場合よりも、再構成インターバルのデータインターバルが取出される運動サイクルの個数ｎ_ｍａｘは大きく、再構成に使用されるデータインターバルの長さは短いことによって解決される。

本発明は、例えば心臓の休止相において冠動脈を撮像するためには、あらゆる心拍数において無条件に常に最大限の時間分解能を得ることが必要であるというわけではなく、寧ろ画像再構成に使用できる比較的少ない心臓運動の時間ウィンドウが心拍数に依存する、すなわち低い心拍数に対しては大きくなり高い心拍数に対しては小さくなるという考えに基づいている。

本発明は、データインターバルすなわち運動サイクルの個数と、データインターバルの継続時間との適応性のある選定によって時間ウィンドウを考慮する。運動サイクルの個数およびデータインターバルの長さは周期的な運動の周波数に、再構成インターバルのデータインターバルの基をなす運動サイクルの個数が周期的な運動の周波数の上昇にともなって増加しかつデータインターバルの長さが周期的な運動の周波数の上昇にともなって短縮されるように整合させられる。とりわけ、運動サイクルの個数とデータインターバルの長さとの積は少なくともほぼ一定である。従って、定められた最大時間内、例えば呼吸停止時間内に十分な被検体長（例えば心臓）を、所望の良好な空間分解能および十分な時間的分解能で撮像することができる。それゆえ、全ての画像において微細構造物の撮像のために必要な空間分解能が生じ、それにもかかわらず、各画像は、その都度の局部的な心拍数、すなわちその都度の実際の心拍数に合わせられ当該心拍数にとって十分である時間的分解能を持つ。

上記パラメータの上述の如き適応性のある選定に関しては、心臓検査の場合、固定のテーブル送り速度ｖによるスパイラル撮影中に、従来のように各画像に対して固定の個数ｎ（例えば常にｎ＝５）の心周期が画像再構成に利用されるのではなく、寧ろデータインターバルの個数ｎ_ｍａｘ、つまり画像再構成に利用される心周期の個数ｎ_ｍａｘがスパイラル撮影中における心拍数に関連させられる。低い心拍数に対しては少ない個数のデータインターバルが使用され、心拍数が増大すると、より多数のデータインターバルが使用される。従って、本発明の場合に画像において達成可能な時間的分解能は心拍数に依存する。

本発明の変形によれば、局部的な運動周波数、つまり例えば局部的な心拍数が考慮される。局部的な心拍数とは、その都度観察される検査インターバルにおいて実際に存在する心拍数と解すべきである。

本発明の実施態様によれば、送り速度は一定である。この送り速度は、スパイラル撮影中に定められた時間の期間内に、例えば呼吸停止相の期間内に所望の空間分解能で関心ボリュームを走査することができるように選ばれる。送りは、本発明の変形によれば、ｎ_ｍａｘ個の相前後する心周期の期間内に検出器が高々定められた距離だけ、最大で検出器全幅Ｄだけ先へ移動されるように選ばれる。

簡単に運動周波数、特に局部的な運動周波数を考慮することができるようにするためには、本発明の変形によれば、周期的な運動の周波数および／または時相を求めるために周期的な運動に相当する信号が取得され評価される。この信号は心臓検査の場合には検査される生体の心電図信号であってよい。

ＣＴ装置に関する課題は、本発明によれば、再構成インターバルのデータインターバルが取出される運動サイクルの個数ｎ_ｍａｘを動作時の検査実施中に変えるプログラム手段が設けられ、周期的な運動の周波数が高い場合、低い周波数の場合よりも、再構成インターバルのデータインターバルが取出される運動サイクルの個数ｎ_ｍａｘが大きく選らばれかつ再構成に使用されるデータインターバルの長さが短く選ばれることによって解決される。

とりわけ、ＣＴ装置は多数行検出器を有するスパイラルＣＴ装置として構成され、このＣＴ装置は周期的な運動の周波数および／または時相を検出する装置を有する。この装置は心臓検査の場合には心電図装置であってよい。

上述から、心臓のＥＣＧ制御されるＣＴ多数行スパイラル撮影に対する適応技術が得られる。画像再構成に利用される心周期の個数は局部的な心拍数に依存し、心拍数の上昇にともなって増加するので、このようにして予め与えられた最大時間にて所望のボリュームを一様に良好な空間分解能で、かつ心拍数の上昇にともなってますます改善される時間的分解能で撮像することができる。

以下において、添付の図面を参照しながら、本発明を更に詳細に説明する。
図１および図２は従来技術による方法を示すタイムチャート、
図３は本発明による方法を実施するために用いられるＣＴ装置の概略図、
図４は図３によるＣＴ装置の検出器ユニットの概略図、
図５は本発明による方法の動作態様を示すタイムチャートである。

図３および図４には、診断装置、すなわち本発明による方法を実施するためのＣＴ装置が示されている。

ＣＴ装置は、Ｘ線束１８を送出するＸ線源１と検出器ユニット２とからなる測定ユニットを有する。検出器ユニット２は、システム軸線とも呼ばれる回転軸線６の方向に相前後する多数行の個別検出器ＥＤからなり、各行はそれぞれ、例えば５１２個の個別検出器を有する。Ｘ線束１８が出るＸ線源１の焦点は２４で示されている。図示の実施例では人間の患者８である被検体は寝台用テーブル２０上にあり、このテーブル２０は環状ホルダ（所謂ガントリ）７の測定開口２１を通して延びている。

検出器ユニット２は、図４によれば、最初の検出器行Ｌ_１および最後の検出器行Ｌ_４を有する。最初の検出器行Ｌ_１と最後の検出器行Ｌ_４との間には、図示のように１つ又は複数の別の検出器行Ｌ_２〜Ｌ_３を配置することができる。しかしながら、最初の検出器行Ｌ_１と最後の検出器行Ｌ_４だけが存在するのもよい（図示されていない）。

検出器行Ｌ_１〜Ｌ_４は、ｚ方向に対して直角に、すなわち図４に鎖線で示されているシステム軸線６に対して直角に延びている。システム軸線の方向においてシステム軸線６に対して平行に見た検出器ユニット２の幅は、Ｄで示された検出器全幅である。

ホルダ７には、Ｘ線源１から出たＸ線束１８が検出器ユニット２に当たるように、Ｘ線源１と検出器ユニット２とが互いに向かい合わされて取付けられている。ホルダ７は、システム軸線をなすＣＴ装置のシステム軸線６の周りを回転可能に支持され、患者８の走査のためにシステム軸線６の周りを回転数ｕで回転する。高電圧発生装置２２により駆動されるＸ線源１から出るＸ線束１８が円形横断面の測定フィールド２３を捕捉する。Ｘ線源１の焦点２４は、システム軸線６上にある回転中心の周りに円形に湾曲させられた焦点軌道２５上を移動する。

Ｘ線束１８は患者８を透過し、検出器ユニット２に到着するＸ線が回転中に多数の投影角αにおいて検出され、検出器行Ｌ_１〜Ｌ_４毎の個別検出器の出力データが、その都度の投影角αに属するそれぞれ１つの投影にまとめられる。従って、各投影角αには検出器行Ｌ_１〜Ｌ_４の個数に相当する個数の投影が付属する。

更に説明するように複数のデータインターバルを含み得る再構成インターバルの期間内に撮影されて検出器ユニット２から電子計算装置３１に達する投影を利用して、電子計算装置３１が公知のアルゴリズムに基づいて被検体の断層像を再構成する。被検体、すなわち患者８の断層像を有意義に再構成し得るために、パラレルビームジオメトリにおいて少なくとも１８０°（π）に等しくかつファンビームジオメトリにおいて１８０°＋βに等しくなければならない再構成インターバルにわたって広がっている相前後する投影角αにおける投影を撮影することが必要である。但し、βは図３示されファン角とも呼ばれるＸ線束１８の開き角度である。

ホルダ７に付設された駆動装置２６は、既に言及したように、ホルダ７を連続的に回転させるのに適している。更に、図３および図４に示されていない他の駆動装置が設けられている。この駆動装置は、一方では寝台用テーブル２０、従って患者８と、他方で測定ユニット１，２を備えたホルダ７とを、システム軸線６の方向にテーブル送り速度ｖで相対的に移動させることを可能にする。

従って、公知のように、測定ユニット１，２を備えたホルダ７を連続的に回転させると同時に、システム軸線６の方向にテーブル送り速度ｖで寝台用テーブル２０とホルダ７とを相対的に移動させることによって、スパイラル撮影の形で患者８の３次元範囲を走査することができる。

心臓の検査または心臓動作のリズムで運動させられる患者８の心臓近くにおける部位の検査を行なうために、ＣＴ装置は図３によれば更に公知の心電図（ＥＣＧ）装置２７を有し、この心電図装置２７は、図３に１つだけ示され２８の符号を付された電極を介して患者８に接続することができ、ＣＴ装置による患者８の検査に並行して患者８のＥＣＧ信号を検出するのに役立つ。ＥＣＧ信号に相当するとりわけディジタルデータが電子計算装置３１に導かれる。

心電図装置２７の電極は、この電極ができるだけ患者８の検査に影響を及ぼさないように患者８の体に取付けられている。

電子計算装置３１には、ＣＴ装置の操作を可能にするキーボード２９およびマウス３０が接続されている。

動きを止めた患者８の部位が撮影されるべきである限り、投影の撮影にとって重要な問題は発生しない。これに対して、問題は、患者８の内部において例えば周期的に運動する部位の投影の撮影である。この種の周期的に運動する部位の例は図３に概略的に示されている人間の心臓９である。

人間の心臓９はよく知られているようにほぼ周期的に運動する。周期的な運動は一連の心周期を有し、これらの心周期のそれぞれは、運動相もしくは拍動相と、これに続く休止相もしくは弛緩相からなる。弛緩相は通常５００〜８００ｍｓの継続時間を持ち、拍動相は２００〜２５０ｍｓの継続時間を有する。

ホルダ７の回転数ｕは通常毎分４５〜１２０回転の範囲にある。従って、回転数ｕと心臓９の弛緩相の継続時間との比較によって、ホルダ７が心臓９の弛緩相において、１３５°（毎分４５回転の際に５００ｍｓ）と５７６°（毎分１２０回転の際に８００ｍｓ）との間の範囲にある回転角γだけ回転することが容易に認められる。

回転数ｕが十分に高く選ばれるならば、ホルダ７は、心周期のその都度撮影すべき時相の期間中に、例えば休止相期間中に、必要な再構成インターバルよりも大きい角度だけ回転する。従って、心周期のその都度撮影すべき時相の期間中に、心臓の被撮影範囲の断層像を再構成するのに必要な投影を撮影することができる。

１つの完全な再構成インターバルに付属する投影を唯一の心周期の期間中に撮影することができないほど、心拍数が高すぎるかまたは心周期の撮影すべき時相が短すぎる場合、これは、多数の相前後する心周期のその都度撮影すべき時相の期間中に行われる。再構成インターバルは、異なる心周期に属する多数のデータインターバルから構成される。

既に述べたように、人間の心臓９の心電図が、スパイラル走査中に、心電図から人間の心臓９の心周期のその都度撮影すべき時相、例えば休止相１３を求め得るために記録される。

次に、空間分解能を損なうことなしに画像のその都度の時間的分解能を心拍数の増大にともない必要なように高め得るために、本発明の場合、ＥＣＧ信号が利用されることについて説明する。このために、電子計算装置は、一方ではＥＣＧ信号を評価し、他方では相応の測定データからの評価結果に基づいて１つの心周期またはとりわけ複数の相前後する心周期から、周期的な運動の同じ時相に関係するデータインターバルを取出す。これらのデータインターバルの長さは全体として、１つの画像を求めるのに十分な少なくとも１つの再構成インターバルを生じる。しかも、電子計算装置は、心周期の個数ｎ_ｍａｘおよびデータインターバルの長さを心拍数に、心周期の個数ｎ_ｍａｘとデータインターバルの長さとの積がほぼ心拍数に依存しないように、つまり少なくともほぼ一定であるように整合させる。

本発明による方法に基づく検査を実施するために、スパイラル撮影中における寝台用テーブル２０の一定のテーブル送り速度ｖは、ｚ方向における所望の空間分解能（例えば、スライス厚１ｍｍ，４行検出器での検出器全幅Ｄ＝４ｍｍ）にて呼吸停止相にある関心ボリュームをカバーし得るように選ばれる。例えばテーブル送り速度ｖがｖ＝２ｍｍ／ｓｅｃであるならば、３５秒間に７０ｍｍの区間をカバーでき、それにより冠動脈の重要範囲をカバーできる。

その場合に、ｎ_ｍａｘ個の相前後する心周期の期間内に、高々定められた最大距離だけ、例えば検出器全幅Ｄだけ、検出器が先へ移動すべきであるという既述の条件が守られる。そのことから、テーブル送り速度ｖが固定であるので、各心拍数について、与えられた局部的な心拍数において画像再構成に利用することのできる相前後する心周期の最大個数ｎ_ｍａｘが算定される。本例では、６０（拍／分）以下の心拍数についてはｎ_ｍａｘ＝１、６０〜９０（拍／分）の心拍数についてはｎ_ｍａｘ＝２、９０〜１２０（拍／分）の心拍数についてはｎ_ｍａｘ＝３などが当てはまる。

従って、再構成されるべき各画像に対して、まず、一緒に記録されたＥＣＧ信号から局部的心拍数が求められるように画像再構成が実施される。なお、局部的心拍数とは、データ取得時に、再構成されるべき画像のｚ位置のための測定データが取得された個所において、測定データ中に実際に存在した心拍数のことである。

本例において局部的な心拍数が６０（拍／分）以下である場合、１つの心周期からの１つのデータセグメントのみが画像再構成に利用される。

ホルダ７の回転時間Ｔ_ｒｏｔが５００ｍｓｅｃである場合、この画像における時間的分解能は２５０ｍｓｅｃである。これは、僅かな心拍数のおかげで、拡張相における撮像にとって十分である。

６０〜９０（拍／分）の心拍数の場合、この時間的分解能は十分でない。しかしながら、空間分解能の低下なしに２つの相前後する心周期を画像再構成に利用し、最善の場合には１２５ｍｓｅｃの時間的分解能を得ることなどが可能である。

従って、本発明による画像再構成技術により、一様に良好な空間分解能と心拍数の上昇と共にますますより一層改善される時間的分解能とを有する画像が作成されることが明らかである。

本発明による動作態様が図５に示されている。図５によるタイムチャートにおいて、横軸に時間ｔが、縦軸に検出器行Ｌ_１〜Ｌ_４によって通過されるｚ位置が表示され、さらにＥＣＧ信号が曲線で表わされている。

個々の検出器行Ｌ_１〜Ｌ_４に属するｚ位置の時間ｔに関する直線状の経過に基づいて明らかとなるように、テーブル送り速度ｖは一定である。更にＥＣＧ信号のＲ波間の時間間隔Ｔ_１〜Ｔ_３に基づいて明らかとなるように、図示の例の場合には、５５ｂｐｍ（１分間当たりの心拍数、拍／分）から７９ｂｐｍまで心拍数の上昇が起きている。

図５における最初の心周期の期間には前に説明したようにｎ_ｍａｘ＝１が当てはまり、従って１つの画像の再構成に必要な全再構成インターバルＲＩ_１は、周期Ｔ_１を有する心周期の期間内に全体として獲得され得る唯一のデータインターバルＤＩ_Ａのみを含むのに対して、これは次の心周期についてはもはや不可能である。

ここでは心拍数の上昇のためｎ_ｍａｘ＝２が当てはまり、これは、次の画像の再構成インターバルＲＩ_２が２つのデータインターバルＤＩ_Ｂ，ＤＩ_Ｃを含み、これらのうち一方は周期Ｔ_１を有する第１の心周期の期間内に取得され、他方は図５に示された周期Ｔ_２を有する第２の心周期の期間内に取得されたものである。

同様なことは再構成インターバルＲＩ_３を基礎にする次の画像に対しても当てはまる。この再構成インターバルＲＩ_３は２つのデータインターバルＤＩ_Ｃ，ＤＩ_Ｄを含み、第１のデータインターバルＤＩ_Ｃは周期Ｔ_２を有する第２の心周期の期間内に取得され、第２のデータインターバルＤＩ_Ｄは図５に示された周期Ｔ_３を有する第３の心周期の期間内に取得されている。

心拍数が今後更に速まって、９０ｂｐｍを超えるとすると、図示されていないやり方でｎ_ｍａｘ＝３への移行が行なわれ、その結果、画像の再構成インターバルの基礎をなしているデータインターバルは３つの相前後する心周期に由来する。

従って、本発明による方法の場合、時間的分解能は好ましいことに心拍数の上昇にともなって同様に増大する。なぜならば、心拍数にｎ_ｍａｘを向きを付けて適応させる整合の過程において、画像の再構成の基礎をなしているデータインターバルがますます短くなるからである。前述の実施例から、作成された画像の空間分解能は影響を受けないことが明らかである。

図５に示されているように、心周期の特定相（例えば拡張期すなわち休止相）における３Ｄ画像の再構成のために、各心周期中にこの特定相に相当する時間間隔において撮影されたこの時相の投影のみが再構成に利用される。その時間間隔はＥＣＧの最後のＲ波から定められた遅れ時間Ｄ_ｄで始まる。

電子計算装置３１が遅れ時間Ｄ_ｄおよび上記時間間隔の最大許容継続時間を次によって遡及的に求める。すなわち、電子計算装置３１はＲＲインターバルＴ_ＲＲの継続時間の平均値を予め選択可能な個数の先行ＲＲインターバルから算出し、これから遅れ時間Ｄ_ｄおよび上記時間間隔の継続時間をこの平均値の予め選択可能なパーセント率または一部分として求める。代替として、遅れ時間Ｄ_ｄおよび上記時間間隔の継続時間は、例えばミリ秒（ｍｓｅｃ）での時間長として選択することもできる。

電子計算装置３１は、予め選択可能な個数の先行ＲＲインターバルから求められるＲＲインターバルＴ_ＲＲの継続時間の平均値を考慮しながら、テーブル送り速度ｖを、再構成インターバルＲＩもしくはデータインターバルＤＩの期間中に行なわれるシステム軸線６方向への寝台用テーブル２０の移動、すなわちシステム軸線６方向への測定ユニット１，２と患者８との相対的な相互移動が検出器全幅Ｄ(図４参照)を上回らないように調整する。従って、相前後する再構成インターバルＲＩもしくはデータインターバルＤＩによってカバーされる患者８の範囲はシステム軸線６の方向にカバーされ、特別な場合にはすき間なく互いに隣接する。従って、患者８のシステム軸線方向に走査されるボリューム全体はすき間なく断層像によってカバーされる。

ＥＣＧ信号の代わりに、心周期のその都度存在する時相に関する情報、例えば心壁運動または聴診器の心拍動解析を与える他の生理学的なパラメータもしくは信号を使用することもできる。

本発明は以上においては心臓の検査の例で説明されている。しかしながら、周期的に運動する他の身体部位も本発明による方法により検査することができる。

本発明の以上の説明に関連して、第３世代のＣＴ装置、すなわちＸ線源および検出器ユニットが画像作成中に共通にシステム軸線の周りを移動させられるＣＴ装置が使用される。しかしながら、本発明は、他の世代のＣＴ装置、例えばＸ線源のみがシステム軸線の周りを移動させられ固定のリング状検出器と協動する第４世代のＣＴ装置に関連しても使用することができる。

本発明は、コンピュータ断層撮影法のほかに、透過する放射線で動作する他の画像形成法に使用することもできる。

本発明は以上においては医療用途に基づいて説明された。しかしながら、本発明は医療用途以外にも応用することができる。

従来技術による方法を示すタイムチャート従来技術による方法を示すタイムチャート本発明による方法を実施するために用いられるＣＴ装置の概略図図３によるＣＴ装置の検出器ユニットの概略図本発明による方法の動作態様を示すタイムチャート

符号の説明

１Ｘ線源
２検出器ユニット
３，４，５検出器行
６システム軸線、回転軸線
７ホルダ
８患者
９心臓
１８Ｘ線束
２０患者テーブル
２１測定開口
２３測定フィールド
２４焦点
２５焦点軌道
２６駆動装置
２７心電図
２８電極
２９キーボード
３０マウス
３１電子計算装置
α 投影角
β ファン角
Ｄ検出器全幅
ＥＤ個別検出器

Claims

種々の投影角で被検体を透過する放射線を発生する放射線源と、放射線源から出る放射線に対する検出器システムとを備える診断装置を用いた、周期的な運動の時相を含む一連の運動サイクルの形で周期的な運動を行なう被検体部位の検査方法であって、
電子計算装置により、検出された放射線に対応し測定データとして利用される検出器システムの出力データから、少なくとも周期的な運動を行なう被検体部位の画像を求める被検体の周期的な運動を行なう部位の検査方法において、
個数ｎ≧１の好ましくは相前後する運動サイクルから、周期的な運動の同じ時相に関係するデータインターバルが取出され、データインターバルの長さは１つの画像を求めるのに十分な少なくとも１つの再構成インターバルを生じ、
検査実施中に、再構成インターバルのデータインターバルが取出される運動サイクルの個数ｎ_ｍａｘが変えられ、
周期的な運動の周波数が高い場合、低い周波数の場合よりも、再構成インターバルのデータインターバルが取出される運動サイクルの個数ｎ_ｍａｘは大きく、再構成に使用されるデータインターバルの長さは短いことを特徴とする被検体の周期的な運動を行なう部位の検査方法。
運動サイクルの個数ｎ_ｍａｘおよびデータインターバルの長さは周期的な運動の周波数に、運動サイクルの個数ｎ_ｍａｘとデータインターバルの長さとの積が少なくともほぼ一定であるように整合させられることを特徴とする請求項１記載の方法。
放射線源は測定データを取得するためにシステム軸線の周りを回転可能であり、データインターバルの長さは１８０°以下であることを特徴とする請求項１又は２記載の方法。
放射線源は測定データを取得するためにシステム軸線の周りを回転可能であり、再構成インターバルの長さは１８０°以上であることを特徴とする請求項１乃至３の１つに記載の方法。
個数ｎ_ｍａｘを求めるために、運動の実際の周波数が利用されることを特徴とする請求項１乃至４の１つに記載の方法。
測定データの取得中に、一方では放射線源および検出器システムと他方では被検体との間でシステム軸線の方向への送りが生じさせられ、送りが行なわれる送り速度は一定であることを特徴とする請求項１乃至５の１つに記載の方法。
測定データの取得中に、一方では放射線源および検出器システムと他方では被検体との間でシステム軸線の方向への送りが生じさせられ、運動サイクルの前記個数の間における送りはシステム軸線の方向への検出器システムの幅に高々等しいことを特徴とする請求項１乃至６の１つに記載の方法。
周期的な運動の周波数および／または時相を求めるために周期的な運動に相当する信号が取得され評価されることを特徴とする請求項１乃至７の１つに記載の方法。
生体の心臓が検査され、心臓の周期的な運動に相当する信号として生体の心電図が用いられていることを特徴とする請求項１乃至８の１つに記載の方法。
周期的な運動を行なう部位を有する被検体を種々の投影角で透過する放射線を発生する放射線源と、放射線源から出る放射線に対する検出器システムと、検出器システムの出力データから断層像の制御、測定データ収集、測定データ処理および再構成を行うための電子計算装置と、個数ｎ≧１の好ましくは相前後する運動サイクルから、周期的な運動の同じ時相に関係しかつ１つの画像を求めるのに十分な少なくとも１つの再構成インターバルを生じる長さを有するデータインターバルを取出すプログラム手段とを備えたＣＴ装置において、
再構成インターバルのデータインターバルが取出される運動サイクルの個数ｎ_ｍａｘを検査実施中に変える別のプログラム手段が設けられ、周期的な運動の周波数が高い場合、低い周波数の場合よりも、再構成インターバルのデータインターバルが取出される運動サイクルの個数ｎ_ｍａｘは大きく選ばれ、再構成に使用されるデータインターバルの長さは短く選ばれることを特徴とするＣＴ装置。
請求項２乃至９の１つに記載の方法を実施するプログラム手段が設けられていることを特徴とする請求項１０記載のＣＴ装置。