JP2005230547A - 放射線イメージング用の線管電流変調プロファイルを決定する方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、放射線イメージング用の線管電流変調の方法及び装置を提供する。
【解決手段】 開示した方法及び装置は、被検体（２２、１１６）のスカウト・スキャン・データを収集しかつ分析して、被検体（２２、１１６）サイズ及び形状を示す正規化波形（８６）のピーク間変調振幅を決定する。スカウト・スキャン・データは、理想線管電流変調波形（８４）又はプロファイルに関連する患者（２２、１１６）のサイズ及び形状の表示をもたらす。次に、理想線管電流変調プロファイル（８４）を様々な点（８８〜９４）においてサンプリングし又は近似させて、線量を減少させるが画質を犠牲にせずにＣＴデータの収集を実行するための線管電流変調プロファイル（８４）を決定することができる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、総括的には診断用イメージングに関し、より具体的には、例えばコンピュータ断層撮影（ＣＴ）のような放射線イメージング用の線管電流変調の方法及び装置に関する。

通常、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）イメージング・システムにおいては、Ｘ線源が、患者又は手荷物などの被検体又は対象物に対して扇形ビームを放射する。以下において、「被検体」及び「対象物」という用語は、イメージングされることができる任意のものを含む。ビームは、被検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。検出器アレイで受信された減弱ビーム放射線の強度は、通常、被検体によるＸ線ビームの減弱度に応じて決まる。検出器アレイの各検出器素子は、各検出器素子で受信した減弱ビームを表す個別の電気信号を生成する。電気信号は、最終的に画像を生成する分析のためにデータ処理システムに送信される。

一般的に、Ｘ線源及び検出器アレイは、イメージング平面内においてガントリ近くで被検体の周りを回転する。Ｘ線源は、通常、焦点にＸ線ビームを放射するＸ線管を含む。Ｘ線検出器は、通常、検出器で受信したＸ線ビームをコリメートするコリメータと、Ｘ線を光エネルギーに変換する、コリメータに隣接したシンチレータと、隣接するシンチレータから光エネルギーを受信し該光エネルギーから電気信号を生成する光ダイオードとを含む。

通常、シンチレータ・アレイの各シンチレータは、Ｘ線を光エネルギーに変換する。各シンチレータは、該シンチレータに隣接した光ダイオードに対して光エネルギーを放出する。各光ダイオードは、光エネルギーを検出し、対応する電気信号を生成する。光ダイオードの出力は、次に画像再構成のためにデータ処理システムに送信される。

上述のように、ＣＴイメージングは、例えばＸ線などの放射線イメージングの投影、及び投射したＸ線の被検体による減弱度に基づいて被検体の画像を再構成することを前提としたイメージング診断装置である。一般的に、高電流レベルでＸ線源を作動させることで、低ノイズの画像を生成する。一方、極端に低いＸ線管電流レベルは再構成画像にアーチファクトをもたらす原因となることがある。Ｘ線管電流は、被検体が受ける放射線エネルギーの量、すなわち患者線量に直接関連するものとして特徴づけることができる。従って、Ｘ線管電流が増加するにつれ、被検体が受ける放射線量も増加する。より高いＸ線管電流レベルはノイズの少ない画像をもたらすが、より高い線管電流レベルは増加したＸ線量を被検体に照射する。従って、所定の被検体に対するイメージング・プロトコルを確定する際に、線管電流と被検体線量との間でのトレードオフを行わなければならない。理想的には、診断上価値のある画像を生成するのに最小限必要な放射線量を用いることが好ましい。

次の２つの望ましい目的、すなわち（１）診断上価値のある画像及び（２）被検体への最小限の放射線照射を達成するように線管電流変調プロファイルを決定する多数の方法が開発されてきた。これらの多数の方法は、スカウト・スキャン・データの収集及び分析を前提にして、上記の目的を満たす線管電流変調プロファイルを形成する。これら公知のイメージング法によって達成された進歩にもかかわらず、放射線の過剰照射及び照射不足が依然として問題であり、従って被検体に不必要な放射線を照射するか又は被検体の再スキャンを必要とするノイズのある画像をもたらす場合があることが明らかになった。

１つ又はそれ以上のスカウト・スキャンからの投影データを用いて波形成形及びＸ線生成を強化するような多数の線管電流変調法が開発されてきた。これらの方法は、線管電流変調プロファイルがガントリの単一回転サイクル全体にわたって対称になっていることを前提にしている。しかしながら、理想線管電流変調波形は対称になっていない場合があることが明らかになった。つまり、線管電流変調を決定するこれら公知の方法は、理想変調波形の非対称性を考慮していない。この非対称性により、被検体は、結果的にスキャンの診断目的次第で放射線を過剰照射されるか又は照射不足になる。

従って、理想線管電流変調プロファイルの非対称を考慮した線管電流変調のための方法及び装置を設計することが望ましいと言える。

本発明は、前述の欠点を克服する線管電流変調のための方法及び装置に直接関連する。

スカウト・スキャン・データを被検体から収集しかつ分析して、被検体サイズ及び形状を示す正規化波形のピーク間変調振幅を決定する。スカウト・スキャン・データは、理想線管電流変調波形又はプロファイルを開発することができるように、患者サイズ及び形状の表示をもたらす。次に、理想線管電流変調プロファイルを様々な点においてサンプリングし又は近似させて、実施のための線管電流変調プロファイルを決定することができる。実施のための線管電流変調プロファイルと理想線管電流変調プロファイルとの差は、サンプリング点の数が増加するにつれて低減される。

従って、本発明の１つの態様によると、放射線データ収集のための線管電流変調の方法を提供する。本方法は、被検体サイズ及び被検体形状の少なくとも１つを示す波形上に複数の変調点を特定するステップと、複数の変調点において変調度を決定するステップとを含む。本方法はさらに、複数の変調点における変調度に基づいて被検体サイズ及び被検体形状の少なくとも１つを示す波形にほぼ近似した変調線管電流波形を生成するステップを含む。

本発明の別の態様によると、ＣＴシステムを開示する。本ＣＴシステムは、スキャンされる被検体を受ける開口部を有する回転可能なガントリと、被検体に向かって高周波電磁エネルギー・ビームを投射するように構成された高周波電磁エネルギー投射源とを含む。さらに、複数のシンチレータ・セルを有するシンチレータ・アレイが、各セルが被検体を透過した高周波電磁エネルギーを検出するように構成されるように設けられる。本ＣＴシステムはさらに、シンチレータ・アレイに光結合されかつ対応するシンチレータからの光出力を検出する複数の光ダイオードを含む光ダイオード・アレイ含む。データ収集システム（ＤＡＳ）が設けられ、光ダイオード・アレイに接続されかつ光ダイオード出力を受信するように構成される。本ＣＴシステムはさらに、ＤＡＳに接続されかつＤＡＳが受信した光ダイオード出力から被検体の画像を再構成するように構成された画像再構成装置を含む。本ＣＴシステムはさらに、被検体のＣＴデータ収集のための高周波電磁投射源による高周波電磁エネルギーの投射を制御する理想線管電流変調波形を決定するようにプログラムされたコンピュータを含む。コンピュータはさらに、複数の振幅において理想線管電流変調波形を評価しかつ複数の振幅における近似線管変調波形を決定するようにプログラムされている。

本発明のさらに別の態様によると、そこに格納したコンピュータ・プログラムを有するコンピュータ可読記憶媒体が設けられる。コンピュータ・プログラムは、コンピュータによる実行の間に、放射線データ収集システムが被検体サイズ及び被検体形状を示す事前スキャン・データを収集するためのスカウト・スキャンを実行することをコンピュータが指令するようにする一連の命令を表わす。コンピュータはまた、事前スキャン・データから被検体サイズ及び被検体形状に理想的な第１の線管電流変調波形を決定するようにする。一連の命令はさらに、コンピュータが９０度のガントリ回転に対応する第１の線管電流変調波形の一部を評価しかつ第１の変調波形の一部から第１の線管電流変調波形に近似した第２の線管電流変調波形を決定するようにする。

本発明の様々な他の特徴、目的及び利点は以下の詳細な説明及び図面から明らかになるであろう。

図面は、本発明を実施するために現在考えられる１つの好ましい実施形態を示す。

４スライス・コンピュータ断層撮影（ＣＴ）システムに関して本発明の作動環境を説明する。しかしながら、本発明が単一スライス又は他のマルチ・スライス構成での使用にも同様に適用可能であることは、当業者には分かるであろう。さらに、本発明は、Ｘ線の検出及び変換に関して説明することにする。しかしながら、さらに、本発明が他の高周波電磁エネルギーの検出及び変換にも同様に適用可能であることは、当業者には分かるであろう。本発明は、「第３世代」ＣＴスキャナに関して説明するが、他のＣＴシステムにも同様に適用可能である。

図１及び図２を参照すると、コンピュータ断層撮影（ＣＴ）イメージング・システム１０が、「第３世代」ＣＴスキャナを代表するガントリ１２を含むものとして示されている。ガントリ１２は、該ガントリ１２の反対側にある検出器アレイ１８に向かってＸ線ビーム１６を投射するＸ線源１４を有する。検出器アレイ１８は、医療患者２２を透過した投射Ｘ線をともに感知する複数の検出器２０で形成される。各検出器２０は、入射Ｘ線ビームすなわち患者２２を透過するときに減弱されたビームの強度を表す電気信号を生成する。Ｘ線投影データを収集するスキャン中、ガントリ１２及びその上に装着された構成要素は、回転中心２４の周りで回転する。

ガントリ１２の回転及びＸ線源１４の作動は、ＣＴシステム１０の制御機構２６によって制御される。制御機構２６は、Ｘ線源１４に電力及びタイミング信号を与えるＸ線制御装置２８と、ガントリ１２の回転速度及び位置を制御するガントリ・モータ制御装置３０とを含む。制御機構２６内のデータ収集システム（ＤＡＳ）３２は、検出器２０からのアナログ・データをサンプリングし、後続の処理のためにそのデータをデジタル信号に変換する。画像再構成装置３４は、ＤＡＳ３２からの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に入力として供給され、コンピュータ３６はその画像を大容量記憶装置３８に格納する。

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を介してオペレータから指令及びスキャン・パラメータを受ける。付随する陰極線管表示装置４２によって、オペレータはコンピュータ３６からの再構成画像及び他のデータを観察できる。オペレータが与え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線制御装置２８及びガントリ・モータ制御装置３０に制御信号及び情報を与える。さらに、コンピュータ３６は、電動テーブル４６を制御して患者２２及びガントリ１２を位置決めするテーブル・モータ制御装置４４を作動させる。具体的には、テーブル４６は、ガントリ開口部４８を通して患者２２の各部を移動させる。

図３及び図４に示すように、検出器アレイ１８は、シンチレータ・アレイ５６を形成する複数のシンチレータ５７を含む。コリメータ（図示せず）は、シンチレータ・アレイ５６の上方に配置され、ビームがシンチレータ・アレイ５６に入射する前にＸ線ビーム１６をコリメートする。

１つの実施形態では、図３に示すように、検出器アレイ１８は５７個の検出器２０を含み、各検出器２０は１６×１６のアレイ・サイズを有する。その結果、アレイ１８は、ガントリ１２の各回転で１６個の同時スライスのデータを収集するのを可能にする１６行及び９１２列（１６×５７検出器）を有する。

図４のスイッチ・アレイ８０及び８２は、シンチレータ・アレイ５６とＤＡＳ３２との間に連結された多次元半導体アレイである。スイッチ・アレイ８０及び８２は、多次元アレイとして配列された複数の電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）（図示せず）を含む。ＦＥＴアレイは、それぞれの光ダイオード６０の各々に接続された多数の導線と、可撓性の電気的インタフェース８４を介してＤＡＳ３２に電気的に接続された多数の出力導線とを含む。具体的には、約半分の光ダイオード出力がスイッチ８０に電気的に接続され、残り半分の光ダイオード出力がスイッチ８２に電気的に接続される。さらに、各シンチレータ５７間に反射層（図示せず）を配置して、隣接するシンチレータからの光散乱を低減することができる。各検出器２０は、取付けブラケット７９によって図３の検出器フレーム７７に固定される。

スイッチ・アレイ８０及び８２はさらに、所望の数のスライス及び各スライスのスライス解像度に従って、光ダイオード出力を有効にするか、無効にするか又は組合せるデコーダ（図示せず）を含む。１つの実施形態では、デコーダは、当技術分野では公知のデコーダ・チップ又はＦＥＴ制御装置である。デコーダは、スイッチ・アレイ８０及び８２とＤＡＳ３２とに接続された複数の出力及び制御線を含む。１６スライス・モードとして形成した１つの実施形態では、デコーダは、スイッチ・アレイ８０及び８２を有効にして、光ダイオード・アレイ５２の全ての行を起動して、ＤＡＳ３２による処理のために１６個の同時スライスのデータを生成するようにする。もちろん、他の多くのスライスの組合せが可能である。例えば、デコーダはまた、１、２及び４スライス・モードを含む他のスライス・モードから選択することもできる。

図５に示すように、適切なデコーダ命令を送信することによって、スイッチ・アレイ８０及び８２は、光ダイオード・アレイ５２の１つ又はそれ以上の行の４つのスライスからデータを収集するような４スライス・モードに構成することができる。スイッチ・アレイ８０及び８２の特定の構成に応じて、光ダイオード６０の様々な組合せを有効にするか、無効にするか又は組合せて、スライスの厚さが、シンチレータ・アレイ素子５７の１つ、２つ、３つ又は４つの行で構成されることができるようにすることができる。別の実施例は、スライスが１．２５ｍｍ厚さ〜２０ｍｍ厚さの範囲にある１つのスライスを含む単一スライス・モードと、スライスが１．２５ｍｍ厚さ〜１０ｍｍ厚さの範囲にある２つのスライスを含む２スライス・モードとを含む。上に説明したモード以上の別のモードが考えられる。

本発明は、特定の被検体に合わせて調整して画質を犠牲にせずに被検体の放射線照射を低減する線管電流変調波形プロファイルを決定する方法及び装置を対象とする。直面する被検体の範囲の理想線管電流変調プロファイルを生成し、そのプロファイルに沿った点を分析することによって、本発明は、所定の被検体の理想プロファイルにほぼ近似した放射線量プロファイルに一致するＸ線を開発しかつ生成するようにすることができる。本発明は、ＣＴスキャン又はコンピュータ・モデリング中に収集したデータを分析して被検体のモデルを楕円として表す。基本的なＸ線物理方程式を用いる実験及びコンピュータ・モデリングを通して、理想線管電流変調波形は楕円の被検体モデルの関数である形状又はプロファイルを有することを明らかにすることができる。具体的には、理想線管電流変調波形は、被検体の短軸径及び楕円率の関数である。楕円率及び短軸径は、１対のスカウトから決定されるのが好ましい。しかしながら、スカウト投影の使用に加えて付加的な方法を使用して被検体のモデルを決定することができると考えられる。

次に図６を参照すると、ＣＴデータ収集のための高周波電磁エネルギー投射源によるＸ線生成を定めるために用いることになる近似線管電流変調波形８６に対する特定の楕円ケースについての正規化理想電流波形つまりプロファイル８４を示す。波形８４は２つのディメンションに従って正規化される。最初に、波形はピーク間変調振幅に対して正規化される、すなわち換言すると、高線管電流が１の値に設定されかつ低線管電流が０の値に設定される。波形はまた、４分の１変調周期に対して正規化される、すなわち９０度のガントリ回転が１の値に設定される。正規化波形は、スキャンされる被検体の範囲全体にわたる一連の楕円ケースに対して生成される。より具体的には、各波形は、スカウト・スキャン中に被検体から収集した短軸径及び楕円率によって定まるものとして被検体形状及びサイズを示す。これから述べるように、正規化波形を分析して、ＣＴデータ収集時に用いる近似線管電流変調波形８６を決定することができる。

例えば、理想線管電流変調波形８４を多数の点でサンプリングしかつそれらの点で評価して、近似線管電流変調波形８６を決定することができる。図６の示す実施例では、４つの点８８〜９４が評価される。具体的には、点８８における振幅は、図６において曲線の始点に対応した最低線管電流変調値に対応する。これと対照的に、点９０における振幅は、正規化最大線管電流値に対応する。最小及び最大正規化線管電流値を用いて、理想線管電流変調波形に近似させることができると考えられるが、理想波形８４に沿った付加的な点を評価するのが好ましい。

図６に示すように、点９２における振幅は、ピーク間変調の１０％に対応する。ピーク間変調の１０％における波形８４を評価することに加えて、図示した実施例では、ピーク間変調振幅の５０％に対応する点９４もまた、評価される。これらの値すなわち変調度８８〜９４から、理想線管電流変調波形の線形又は区分近似を決定しかつそれらを用いて電磁エネルギー投射源の高周波数を制御することができる。理想線管電流変調波形８４にさらに近似させるために、例えばピーク間変調振幅の９０％のような付加的な変調点又は振幅を評価することができることは、当業者には分かるであろう。

次に図７を参照すると、理想線管電流変調波形の評価点における多項式を用いることにより生成した線管電流変調波形を示す。図７に示す線管電流変調波形８６は、理想線管電流変調波形の３点の近似に基づいている。これに関して、ピーク間変調振幅の１０％に対応する点９２における振幅は、１つ又はそれ以上のスカウト・スキャンにより決定した短軸径（投影量）の関数である多項式に対して評価されかつ当てはめられる。点９２における振幅は、ピーク間変調振幅の１０％に対応し、以下の方程式で定めることができる。

Ｐ１０＝ａ_０＋ａ_１Ｏ＋ａ_２Ｄ＋ａ_３ＯＤ＋ａ_４Ｏ^２＋ａ_５Ｄ^２＋ａ_６Ｏ^２Ｄ＋ａ_７ＯＤ^２＋ａ_８Ｄ^３ （方程式１）
ここで、
方程式係数 変数
ａ_０ 定数
ａ_１ 楕円率（ｏｖｒ）
ａ_２ 短軸径（ｄｉａｍ）
ａ_３ ｏｖｒ^＊ｄｉａｍ
ａ_４ ｏｖｒ^２
ａ_５ ｄｉａｍ^２
ａ_６ ｏｖｒ^２＊ｄｉａｍ
ａ_７ ｄｉａｍ^２＊ｏｖｒ
ａ_８ ｄｉａｍ^３
さらに、ピーク間変調振幅の１００％に対応する点９０における変調度は、以下の方程式で定めることができる。

Ｐ１００＝ｂ_０＋ｂ_１Ｏ＋ｂ_２Ｄ＋ｂ_３ＯＤ＋ｂ_４Ｏ^２＋ｂ_５Ｄ^２＋ｂ_６Ｏ^２Ｄ＋ｂ_７ＯＤ^２＋ｂ_８Ｄ^３ （方程式２）
ここで、
方程式係数 変数
ｂ_０ 定数
ｂ_１ 楕円率（ｏｖｒ）
ｂ_２ 短軸径（ｄｉａｍ）
ｂ_３ ｏｖｒ^＊ｄｉａｍ
ｂ_４ ｏｖｒ^２
ｂ_５ ｄｉａｍ^２
ｂ_６ ｏｖｒ^２＊ｄｉａｍ
ｂ_７ ｄｉａｍ^２＊ｏｖｒ
ｂ_８ ｄｉａｍ^３
さらに、過剰照射又は照射不足を避けるために、許容誤差を用いて、評価した変調点において決定した値を補正することが考えられる。例えば、１つの実施形態では、計算した又は決定した値を、時間的に（ｘ軸方向に）負の量だけオフセットさせるか又は振幅において（ｙ軸方向に）正の量だけオフセットさせる。典型的な調整値は０．０２であり、特定の変調点における波形勾配が１未満である場合に（ｙ軸方向）において適用され、また特定の変調点における波形勾配が１よりも大きい場合に（ｘ軸方向）において適用される。高周波電磁エネルギー投射源は、理想線管電流変調波形の線形近似である線管電流変調波形８６によって定まるものとして、Ｘ線又は他の放射線エネルギーを生成するように指令されることになる。

さらに、近似線管電流変調波形は、理想波形の低線管電流平坦領域を例えばピーク間変調の１０％などの単一基準点で特徴づけかつ波形の残りの部分を例えば４点関数などの適切な次数の多項式で特徴づけることによって決定することができると考えられる。多項式は、区分近似に関してのみ説明したものと同様の方法で、最小径及び楕円率の関数として当てはめることができる。さらに、最小径及び／又は楕円率の関数としてパラメータを当てはめる適切な正弦、楕円、円、放物線又は他の適切な分析連続関数などの他の関数を用いることができる。

上述の方法は、画質を犠牲にせずに全体的な線管の使用及び被検体への放射線照射を低減するように設計される。上記の方法はまた、各スキャンについてスキャン母集団の物理的変動を考慮するように個別化したスキャン・プロトコルとして適用される。しかしながら、スキャン母集団の変動を考慮するように様々な波形を開発し、アクセス可能なデータベース内に格納しておくことができると考えられる。スキャナ作動中に、患者の楕円率及び直径をスカウト・スキャンにより推定し、方程式１及び２によって上記に定めたような関数又は関係を用いて患者のＣＴデータ収集のためのＸ線生成を制御する適切な線管電流変調プロファイルを生成する。上記に具体的に特定したもの以外の他の関数又は方程式を用いて、適切な線管電流変調プロファイルを生成することができることは、当業者には分かるであろう。

次に図８を参照すると、荷物／手荷物検査システム１００は、その中に開口部１０４を有する回転可能なガントリ１０２を含み、この開口部を通して荷物又は手荷物を移動させることができる。回転可能なガントリ１０２は、高周波電磁エネルギー源１０６と、検出器組立体１０８とを収納する。さらに、コンベヤ・システム１１０が設けられ、このコンベヤ・システム１１０は、構造体１１４によって支持されたコンベヤ・ベルト１１２を含み、開口部１０４を通して自動的にかつ連続してスキャンされる荷物又は手荷物１１６を通過させる。対象物１１６は、コンベヤ・ベルト１１２によって開口部１０４を通して送り込まれ、次にイメージング・データが収集され、コンベヤ・ベルト１１２は制御された連続的な方法で開口部１０４から荷物１１６を除去する。その結果、郵便検査官、手荷物係及び他の警備員は、爆発物、ナイフ、銃、密輸品などについて、荷物１１６の内容物を非侵襲的に検査することができ、またシステム１００は前述の方法を実行することができるコンピュータを含む。

一連のファントムにおける投影角度の関数として理想変調波形を決定する、ＣＴデータ収集中に放射線量を最適化するイメージング法に関して、本発明を説明してきた。一連のファントムをスキャンすることができ、軸方向減弱度データから理想変調波形を決定することができることが理解されるであろう。理想変調波形に沿った変調点における係数が決定され、これら係数は、ファントムのサイズ及び形状と適切な変調波形形状との間の関係を捕捉し又は表わす。従って、被検体のスキャン時に、０度及び／又は９０度の固定角度で撮影したスカウト・スキャンを用いて、投影領域及び投影量を決定する。決定した係数と投影領域及び投影量とから、特定の被検体に対して放射線量を最適化するように用いるための適切な線管電流変調波形を、スキャン中のｚ軸方向被検体位置及びガントリ角度の関数として決定することができる。

従って、本発明の１つの実施形態によると、放射線データ収集のための線管電流変調の方法を提供している。本方法は、被検体サイズ及び被検体形状の少なくとも１つを示す波形上に複数の変調点を特定するステップと、複数の変調点において変調度を決定するステップとを含む。本方法はさらに、複数の変調点における変調度に基づいて被検体サイズ及び被検体形状の少なくとも１つを示す波形にほぼ近似した変調線管電流波形を生成するステップを含む。

本発明の別の実施形態によると、ＣＴシステムを開示している。本ＣＴシステムは、スキャンされる被検体を受ける開口部を有する回転可能なガントリと、被検体に向かって高周波電磁エネルギー・ビームを投射するように構成された高周波電磁エネルギー投射源とを含む。さらに、複数のシンチレータ・セルを有するシンチレータ・アレイが、各セルが被検体を透過した高周波電磁エネルギーを検出するように構成されるように設けられる。本ＣＴシステムはさらに、シンチレータ・アレイに光結合されかつ対応するシンチレータからの光出力を検出する複数の光ダイオードを含む光ダイオード・アレイ含む。データ収集システム（ＤＡＳ）が設けられ、光ダイオード・アレイに接続されかつ光ダイオード出力を受信するように構成される。本ＣＴシステムはさらに、ＤＡＳに接続されかつＤＡＳが受信した光ダイオード出力から被検体の画像を再構成するように構成された画像再構成装置を含む。本ＣＴシステムはさらに、被検体のＣＴデータ収集のための高周波電磁投射源による高周波電磁エネルギーの投射を制御する理想線管電流変調波形を決定するようにプログラムされたコンピュータを含む。コンピュータはさらに、複数の振幅において理想線管電流変調波形を評価しかつ複数の振幅における近似線管変調波形を決定するようにプログラムされている。

本発明のさらに別の態様によると、そこに格納したコンピュータ・プログラムを有するコンピュータ可読記憶媒体が設けられている。コンピュータ・プログラムは、コンピュータによる実行の間に、放射線データ収集システムが被検体サイズ及び被検体形状を示す事前スキャン・データを収集するためのスカウト・スキャンを実行することをコンピュータが指令するようにする一連の命令を表わす。コンピュータまた、事前スキャン・データから被検体サイズ及び被検体形状に理想的な第１の線管電流変調波形を決定するようにする。一連の命令はさらに、コンピュータが９０度のガントリ回転に対応する第１の線管電流変調波形の一部を評価しかつ第１の変調波形の一部から第１の線管電流変調波形に近似した第２の線管電流変調波形を決定するようにする。

好ましい実施形態に関して本発明を説明してきたが、明確に述べたものは別にして、均等物、変更及び修正が可能でありかつそれらが特許請求の範囲の技術的範囲内にあることを理解されたい。また、図面の符号に対応する特許請求の範囲中の符号は、単に本願発明の理解をより容易にするために用いられているものであり、本願発明の範囲を狭める意図で用いられたものではない。そして、本願の特許請求の範囲に記載した事項は、明細書に組み込まれ、明細書の記載事項の一部となる。

ＣＴイメージング・システムの絵画的斜視図。 図１に示すシステムの概略ブロック図。 ＣＴシステム検出器アレイの１つの実施形態の斜視図。 検出器の１つの実施形態の斜視図。 ４スライス・モードにおける、図４の検出器の様々な構成を示す図。 被検体形状及び被検体サイズに基づいた理想線管電流変調波形と、本発明の実施形態による理想線管電流変調波形に近似させて実行するための線管電流変調波形とを示す一対の波形の図。 本発明の実施形態による線管電流変調プロファイルを示す図。 非侵襲的荷物検査システムに用いたＣＴシステムの絵画的斜視図。

符号の説明

１０ イメージング・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
２２ 患者
２６ 制御機構
２８ Ｘ線制御装置
３０ ガントリ・モータ制御装置
３２ データ収集システム
３４ 画像再構成装置
３６ コンピュータ
３８ 大容量記憶装置
４０ コンソール
４２ 陰極線管表示装置
４４ テーブル・モータ制御装置
４６ 電動テーブル
４８ ガントリ開口部

Claims (10)

1. 放射線データ収集のための線管電流変調の方法であって、
   被検体（２２、１１６）サイズ及び被検体（２２、１１６）形状の少なくとも１つを示す波形（８６）上に複数の変調点（８８〜９４）を特定するステップと、
   前記複数の変調点（８８〜９４）において変調度を決定するステップと、
   前記複数の変調点（８８〜９４）における変調度に基づいて前記被検体（２２、１１６）サイズ及び被検体（２２、１１６）形状の少なくとも１つを示す波形（８６）にほぼ近似した変調線管電流波形（８４）を生成するステップと、
   を含む方法。
2. 前記被検体（２２、１１６）のスカウト・スキャンを実行して、前記被検体サイズ及び被検体形状の少なくとも１つを示す波形（８６）を決定するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
3. 前記特定するステップが、変調周期の半分を検査するステップを含む、請求項１記載の方法。
4. 前記特定するステップが、ガントリ（１２、１０２）の４分の１回転で収集したデータから前記複数の変調点（８８〜９４）を特定するステップを含む、請求項１記載の方法。
5. それぞれの変調点（８８〜９４）における波形（８６）の勾配に応じた誤差値によって各変調度を修正するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
6. それぞれの変調点（８８〜９４）における勾配が１．０よりも大きい場合に時間の関数として前記変調度を増加させるステップと、それぞれの変調点（８８〜９４）における勾配が１．０未満の場合に振幅の関数として前記変調度を増加させるステップとをさらに含む、請求項５記載の方法。
7. 前記複数の変調点（８８〜９４）が、波形（８６）振幅の１０％、９０％及び１００％における点を含む、請求項１記載の方法。
8. 各変調点（８８〜９４）における被検体（２２、１１６）サイズ及び被検体（２２、１１６）形状の多項式に基づいて、各変調点（８８〜９４）の変調度を決定するステップをさらに含む、請求項１記載の方法。
9. スキャンされる被検体を受ける開口部を有するガントリと、
   前記被検体に向かって高周波電磁エネルギー・ビームを投射するように構成された高周波電磁エネルギー投射源と、
   その各々が前記被検体を透過した高周波電磁エネルギーを検出するように構成された複数のシンチレータ・セルを有するシンチレータ・アレイと、
   前記シンチレータ・アレイに光結合されかつ対応するシンチレータ・セルからの光出力を検出するように構成された複数の光ダイオードを含む光ダイオード・アレイと、
   前記光ダイオード・アレイに接続されかつ前記光ダイオード出力を受信するように構成されたデータ収集システム（ＤＡＳ）と、
   前記ＤＡＳに接続されかつ前記ＤＡＳが受信した光ダイオード出力から前記被検体の画像を再構成するように構成された画像再構成装置と、
   コンピュータと、
   を含み、前記コンピュータが、
   前記被検体からのＣＴデータ収集のための前記高周波電磁エネルギー投射源による高周波電磁エネルギーの投射を制御する理想線管電流変調波形を決定し、
   複数の振幅において前記理想線管電流変調波形を評価し、
   前記複数の振幅における値から近似線管変調波形を決定する、
   ようにプログラムされている、
   ＣＴシステム。
10. 前記コンピュータが、前記被検体に向かっての高周波電磁エネルギー投射が前記近似線管変調波形に一致するように前記高周波電磁エネルギー投射源を制御するようにさらにプログラムされている、請求項９記載のＣＴシステム。

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