JP2007136183A - 外傷応用のためのクロステーブル・トモシンセシス撮像のシステム及び方法 - Google Patents

外傷応用のためのクロステーブル・トモシンセシス撮像のシステム及び方法 Download PDF

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Abstract

【課題】患者の解剖学的構造（脊椎又は他の身体部分等）の高速高分解能撮像を、患者創傷の三次元位置決定及び良好なコントラスト分解能と共に提供する。
【解決手段】Ｘ線管（１１０）は、移動自在の患者載置面（１３０）の長軸（１３６）に沿ったＸ線管（１１０）の移動中に複数の位置からＸ線（１１４）を放出するように構成されている。散乱防止格子は、散乱したＸ線を除去するように構成されており、移動自在の患者載置面（１３０）の長軸（１３６）に平行な格子線を含んでいる。複数の位置から放出されたＸ線（１１４）は、患者解剖学的構造の少なくとも１枚の平面の少なくとも１枚の画像に再構成される。所載の技術は救急応用又は外傷応用に有用であり、患者（１３２）を移動自在の患者載置面（１３０）上でＸ線管（１１０）及び散乱防止格子と共に用いられているＸ線検出器（１２０）の近くの位置まで迅速且つ容易に移動させることができる。
【選択図】図１

Description

本発明は一般的には、トモシンセシス撮像に関する。さらに具体的には、本発明は、外傷応用でのクロステーブル・トモシンセシスに関する。
断層写真法は、三次元容積から二次元画像スライス（又はトモグラム）を得るものである。今日では、従来の線形断層写真法、計算機式アキシャル断層写真法（ＣＴ）、及び陽電子放出断層写真法（ＰＥＴ）のような多様な断層写真法撮像手法が存在する。
比較的新しく将来性のある断層写真法撮像手法はトモシンセシスである。トモシンセシスは、多様な角度にわたって取得された一組の投影画像から解剖学的構造の任意数の断層平面の遡及的再構成を可能にする。従来の線形断層写真法に比べて、トモシンセシスは比較的少ないＸ線量で画質を高め深さ情報を強化することができる。画質及び深さ情報は患者を診断するときに重要であることは言うまでもない。加えて、トモシンセシスは比較的高速であり、また経費効果が高い。
事故の怪我人のような外傷患者の場合には、治療及びリハビリテーションを成功させるために、創傷の部位及び範囲を迅速に突き止めることが緊要である。怪我人はしばしば意識がないため、仰臥位の患者について椎骨不整列の撮像（例えば側方ビュー）がしばしば要求される。従来のＸ線システムは通例は病院の救急室に備えられており、これらのシステムは、患者の脊椎の高速高分解能撮像を提供することができる。
米国特許第６９０１１３２号
しかしながら、かかるシステムはしばしば、患者の解剖学的構造の厚みのある部分（例えば肩）を通る像を形成することができなかったり、重なり合った骨構造（例えば頭蓋骨）同士の間を区別することができなかったりする。加えて、かかるシステムは、創傷部位の位置を三次元で突き止めることができない場合がある。
外傷症例での以上に述べた問題点に対する潜在的な解決法として、ＣＴシステムが用いられている。しかしながら、これらのシステムには幾つかの短所がある。第一に、これらのシステムは、救急室に典型的には備えられていない。従って、患者をＣＴシステムまで移動させるのに付加的な時間が掛かる。加えて、ＣＴ走査は通常は、Ｘ線撮像よりも低速である。救急の状況では、このような付加的な時間はない。
ＣＴシステムはまた典型的には、例えばスライス再定義のためＸ線方向に垂直な画像平面についてのＸ線画像よりも空間分解能が高い。さらに、ＣＴイメージング・システムからのＸ線量は通常は、Ｘ線システムよりも遥かに高い。例えば、ＣＴイメージング・システムで用いられる線量は、Ｘ線システムで用いられる線量の１０倍以上になる場合がある。
このように、患者の解剖学的構造（脊椎又は他の身体部分等）の高速高分解能撮像を、患者創傷の三次元位置決定及び良好なコントラスト分解能と共に提供するＸ線システム及び方法が必要とされている。加えて、これらの必要性は、救急室に備えられている既存の設備で満たされるべきである。これらの必要性は、本書に記載するディジタルＸ線トモシンセシス・システム及び方法を用いて満たすことができる。
ここに記載する技術は、Ｘ線管及び散乱防止格子を含むトモシンセシス・イメージング・システムを提供する。Ｘ線管は、移動自在の患者載置面の長軸に沿ったＸ線管の移動中に複数の位置からＸ線を放出するように構成されている。散乱防止格子は、散乱したＸ線を除去するように構成されており、移動自在の患者載置面の長軸に平行な格子線を含んでいる。複数の位置から放出されたＸ線は、患者解剖学的構造の少なくとも１枚の平面の少なくとも１枚の画像に再構成される。
また、ここに記載する技術は、患者解剖学的構造を撮像するためにトモシンセシスを用いる方法を提供する。この方法は、移動自在の患者載置面の長軸に沿ってＸ線管を移動させるステップと、移動させるステップの間に複数の位置においてＸ線を放出するステップと、移動自在の患者載置面の長軸に平行な格子線を含む散乱防止格子によって、散乱したＸ線を除去するステップと、Ｘ線検出器において受光されたＸ線から複数の投影画像を再構成するステップと、Ｘ線を患者解剖学的構造の少なくとも１枚の平面の少なくとも１枚の画像に再構成するステップとを含んでいる。
ここに記載する技術はまた、外傷応用においてトモシンセシスを用いてＸ線画像を取得するシステムを提供する。このシステムは、Ｘ線管と、散乱防止格子と、Ｘ線検出器と、計算装置とを含んでいる。Ｘ線管は、可動式テーブルの長軸に沿って移動して、長軸に沿った複数の位置においてＸ線を放出するように構成されている。可動式テーブルは、患者を仰臥位に支持するように構成されている。散乱防止格子は、散乱したＸ線を除去するように構成されており、可動式テーブルの長軸に平行な格子線を含んでいる。Ｘ線検出器は、Ｘ線を受光するように構成されている。計算装置は、複数の位置において放出されたＸ線から患者解剖学的構造の少なくとも１枚の平面を再構成するように構成されている。
以上の概要、及びここに記載する技術の幾つかの実施形態についての以下の詳細な説明は、添付図面と共に参照するとさらに十分に理解されよう。本発明を説明する目的のために、幾つかの実施形態を図面に示す。但し、本発明は、添付図面に示す構成及び手段に限定されないことを理解されたい。
図１は、ここに記載する技術の一実施形態によるトモシンセシス・イメージング・システム１００の模式図を示しており、３箇所の例示的な位置にあるＸ線撮像装置１１０を示している。システム１００は、Ｘ線撮像装置１１０（３箇所の例示的な位置に示しており、これらの位置を以下では左位置、中央位置及び右位置と称する）、Ｘ線検出器１２０、及び患者載置面１３０を含んでいる。
Ｘ線撮像装置１１０は、患者１３２又は患者解剖学的構造を複数の位置から撮像するのに有用なＸ線１１４を放出することが可能な任意の装置を含んでいる。例えば、装置１１０はＸ線管を含んでいてよい。撮像装置１１０はまた、参照点１１２を含み得る。参照点１１２は、撮像装置が検出器１２０及び／又は患者載置面１３０に対して移動するときに取り得る１又は複数の運動経路又は軌跡を記述するのに有用であり得る。
Ｘ線撮像装置１１０は、コリメータ（図示されていない）を含み得る。コリメータは、Ｘ線撮像装置１１０の視野を調節するように構成されている。例えば、コリメータは、撮像装置１１０から放出されたＸ線１１４が辿り得る方向を、視野に含まれる方向に限定する開口を含み得る。
Ｘ線撮像装置１１０はまた、コリメータ・モータ（図示されていない）を含んでいてもよい。コリメータ・モータは、視野を調節するようにコリメータを変更するように構成されている。例えば、コリメータ開口は、撮像装置１１０から放出されたＸ線１１４が辿り得る方向を、視野に含まれる方向に限定するコリメータの開口の寸法を変更するように構成され得る。
コリメータ・モータは、撮像装置１１０が患者載置面１３０に対して移動するときの撮像装置１１０と検出器１２０との間の距離の変化について視野を補償するために、視野を変化させるように撮像装置１１０のコリメータを変更するように構成され得る。
コリメータ・モータは、撮像装置１１０が患者載置面１３０及び／又は検出器１２０に対して移動するときの撮像装置１１０と検出器１２０との間の距離の変化について視野を補償するために、視野を変化させるように撮像装置１１０のコリメータを変更するように構成され得る。例えば、患者解剖学的構造の一貫した視野を得るために、撮像装置１１０が図１に示す中央位置に位置しているときのコリメータは、撮像装置１１０が図１に示す左位置又は右位置に位置しているときよりも、放出されるＸ線１１４のための開口を小さくすることができる。
コリメータ・モータは、撮像装置１１０が患者載置面１３０に対して移動するときの撮像装置１１０によって放出されるＸ線１１４と患者載置面１３０との間の角度の変化について視野を補償するために、視野を変化させるように撮像装置１１０のコリメータを変更するように構成され得る。例えば、患者解剖学的構造の一貫した視野を得るために、撮像装置１１０が図１に示す中央位置に位置しているときのコリメータは、撮像装置１１０が図１に示す左位置又は右位置に位置しているときよりも、放出されるＸ線１１４のための開口を小さくすることができる。加えて、２００５年３月２２に出願された米国特許出願第１１／０８８，０１９号「System and Method for Motion and Angulation Profiles in Tomosynthesis」に記載されているもののようなシステム及び／又は方法を用いて、撮像装置１１０によって放出されるＸ線ビームを撮像装置１１０の移動に応じて調節してもよい。
Ｘ線検出器１２０は、Ｘ線管から放出されて患者解剖学的構造又は他の構造によって散乱された又は散乱されなかったＸ線１１４を受光することが可能な任意の装置を含んでいる。例えば、Ｘ線検出器１２０は、フラット・パネル型固体ディジタルＸ線検出器を含み得る。本発明の一実施形態では、Ｘ線検出器１２０は従来のＸ線フィルムと近似的に同じ寸法を有する。例えば、検出器１２０は近似的に、２０ｃｍ×２０ｃｍ、３０ｃｍ×３０ｃｍ、４０ｃｍ×４０ｃｍ、又はその他任意の類似寸法であってよい。
Ｘ線検出器１２０は、ウォール・スタンド１２４及びウォール・スタンド・アーム１２２によって支持されて位置決めされるウォール・スタンド型検出器を含み得る。ウォール・スタンド１２４は、病院又は診療所の部屋の壁又は床に接続されて固定され得る。ウォール・スタンド・アーム１２２は、Ｘ線検出器１２０を一定数の位置に配置するためにウォール・スタンド１２４及び／又は患者載置面１３０に対して移動することが可能なものであり得る。例えば、ウォール・スタンド１２４及びウォール・スタンド・アーム１２２は、撮像装置１１０から放出されたＸ線１１４を受光する検出器１２０の表面が患者載置面１３０に平行になるようにＸ線検出器１２０を配置するように構成され得る。システム１００では、検出器１２０は、患者載置面１３０に垂直に構成されている。
ウォール・スタンド１２２及びウォール・スタンド・アーム１２４の一方又は両方を電動化して検出器１２０を移動させてもよい。すると、上述のように、ウォール・スタンド１２２及びウォール・スタンド・アーム１２４は、患者載置面１３０に平行な位置又は垂直な位置を含めて検出器１２０を一定数の位置の任意のものに移動させることができる。
加えて、ウォール・スタンド１２２及びウォール・スタンド・アーム１２４の一方又は両方を電動化して、Ｘ線撮像装置１１０の移動に呼応するように検出器１２０を自動的に移動させてもよい。例えば、ウォール・スタンド１２２及びウォール・スタンド・アーム１２４の一方又は両方を、検出器１２０を自動的に移動させることが可能なものとして、撮像装置１１０が患者載置面１３０に対して移動するにつれて検出器１２０のＸ線受光表面が撮像装置１１０から放出されるＸ線１１４に垂直になるようにすることができる。換言すると、撮像装置１１０が図１の中央位置以外の位置にあるときに、検出器１２０を、患者載置面１３０の一辺に関して角度を成すように移動させることができる。このようにして、検出器１２０は、検出器１２０が撮像装置１１０に常に「面する」ように移動することができる。
検出器１２０は散乱防止格子を含み得る。散乱防止格子は、散乱したＸ線を除去する所定の厚みを有する金属網である。例えば、散乱防止格子は、患者１３２の解剖学的構造によって散乱したＸ線を吸収するのに十分な厚みを有するタングステン金属網を含み得る。従来のトモシンセシス・イメージング・システム（上下すなわち床に垂直な方向に移動するＸ線管を含むもの）では、散乱防止格子の格子線は床に垂直になるように構成される。
検出器１２０で用いられる散乱防止格子の格子線は、従来のトモシンセシス・システムで用いられる散乱防止格子に関して９０°回転していてよい。かかる回転によって、格子線は床に平行となる。加えて、これらの格子線はまた、患者載置面１３０の長軸１３６に対して平行であると共に撮像装置１１０の移動方向又は軌跡に対しても平行であり、このことについては後にあらためて詳述する。
患者載置面１３０は、Ｘ線撮像のために患者１３２又は患者解剖学的構造を支持することが可能な任意の表面を含んでいる。例えば、患者載置面１３０は、患者１３２を仰臥位に支持するのに用いられるテーブルに含まれ得る。患者載置面１３０は長軸１３６を含んでいる。患者載置面１３０の長軸１３６は、患者載置面１３０での患者１３２の長さ又は長軸に平行であり且つ／又はこれに一致していてよい。
患者載置面１３０は移動自在であってよい。例えば、患者載置面１３０は、低減弱性の可動式テーブルに含まれ得る。もう一つの例では、患者載置面１３０は、救急車の車内外に患者を移動させたり緊急の外傷状況で患者１３２を移動させたりするのに用いられるようなもの又はこれに類似した可動式担架に含まれる。移動自在の患者載置面１３０を用いることにより、システム１００を外傷状況で用いることができる。例えば、怪我をして即座に治療する必要のある患者１３２を、移動自在の患者載置面１３０に載置して、患者の怪我の撮像のためのシステム１００を含む部屋へ移動させることができる。従って、患者載置面１３０は、患者を仰臥位に支持することが可能なものであり得る。
動作について説明すると、患者１３２を患者載置面１３０に載置する。上述のように、患者１３２は、救急車内の担架に載置され得る。次いで、患者載置面１３０及び患者１３２を、例えば病院の救急外科へ移動させることができる。
ここに記載する技術の一実施形態によれば、検出器１２０は、患者載置面１３０に垂直になるように配置され得る。加えて、検出器１２０は、装置１１０が経路１１６に沿って移動するときに、撮像したい患者解剖学的構造を検出器１２０と撮像装置１１０との間に配置するように配置され得る。
患者１３２の１又は複数の解剖学的構造を撮像するために、撮像装置１１０は、Ｘ線１１４を複数の位置から放出しながら患者載置面１３０の長軸１３６に平行な軌跡又は経路に沿って移動する。換言すると、撮像装置１１０は、図１の左位置、中央位置及び右位置においてＸ線１１４を放出しながら図１の経路１１６によって近似的に画定される軌跡に沿って移動する。但し、装置１１０は、図１に示すもの以外の追加位置及び／又は代替位置においてＸ線１１４を放出してもよい。
撮像装置１１０は、当業者に公知の任意のシステム又は方法によって軌跡又は経路に沿って移動することができる。撮像装置１１０の移動を例えば掃引角度１１６と呼ぶことができる。
検出器１２０が患者載置面１３０に垂直に位置しているときに、撮像装置１１０の高さは患者載置面１３０の高さに近似的に等価であってよい。従って、撮像装置１１０が経路１１６に沿って移動するにつれて、撮像装置１１０は患者１３２及び患者載置面１３０の一辺に沿って移動して、複数の位置において撮像装置１１０に最も近い患者１３２の側に向かってＸ線１１４を放出する。
撮像装置１１０は参照点１１２を中心として回転することができる。例えば、参照点１１２は撮像装置１１０の中心であってよい。撮像装置１１０が経路１１６に沿って移動するにつれて、撮像装置１１０は検出器１２０に向くように回転することができる。例えば、撮像装置１１０が経路１１６に沿って移動するにつれて、装置１１０によって放出されるＸ線１１４が検出器１２０に向かうように装置１１０が回転することができる。
撮像装置１１０は、装置１１０がＸ線１１４を放出する複数の位置の１又は複数から低線量Ｘ線１１４を放出することができる。低線量Ｘ線放出は、トモシンセシス・イメージング・システム及び方法に用いられている従来のＸ線量よりも少ない任意のＸ線量を含んでいる。例えば、低線量Ｘ線は、従来のＸ線撮像に用いられているものとＣＴ走査に用いられるものとの間の任意の線量を含み得る。もう一つの例では、低線量Ｘ線は、ＣＴ走査に用いられている従来の線量の約５％〜２５％であってよい。
一旦、撮像装置１１０が、経路１１６に沿った装置１１０の移動中に複数の位置からＸ線１１４を放出して検出器１２０がこれらのＸ線１１４を受光したら、受光されたＸ線１１４は複数のＸ線画像に変換される。これらの画像を投影画像と呼ぶことができる。次いで、投影画像は結合されて、解剖学的構造の少なくとも１枚の断層平面に再構成される。コンピュータ装置（図示されていない）を用いて投影画像から解剖学的構造の平面を再構成することができる。例えば、コンピュータ・ソフトウェア・アプリケーション又はプログラムを実行するコンピュータを用いて解剖学的構造の平面を再構成することができる。
ここに記載する技術のもう一つの実施形態では、患者載置面１３０に平行になるように検出器１２０を配置することもできる。加えて、撮像装置１１０が経路１１６に沿って移動しているときに、撮像したい患者解剖学的構造を検出器１２０と撮像装置１１０との間に配置するように検出器１２０を配置することもできる。図２は、ここに記載する技術の一実施形態によるトモシンセシス・イメージング・システム２００の模式図を示しており、３箇所の例示的な位置にあるＸ線撮像装置１１０を示している。システム２００は、図１に示すシステム１００と同じ構成要素を含んでいる。例えば、システム２００は、Ｘ線撮像装置１１０（３箇所の例示的な位置に示しており、これらの位置を以下では左位置、中央位置及び右位置と称する）、Ｘ線検出器１２０、及び患者載置面１３０を含んでいる。
システム２００では、検出器１２０は患者載置面１３０に平行に構成されている。例えば、ウォール・スタンド１２４及びウォール・スタンド・アーム１２２は、撮像装置１１０が経路１１６に沿って移動しているときに、撮像したい患者解剖学的構造を検出器１２０と撮像装置１１０との間に配置するようにＸ線検出器１２０を配置するように構成され得る。例えば、検出器１２０を患者載置面１３０の下方に配置することができる。
加えて、ウォール・スタンド１２２及びウォール・スタンド・アーム１２４の一方又は両方を電動化して、Ｘ線撮像装置１１０の移動に呼応するように検出器１２０を自動的に移動させてもよい。例えば、ウォール・スタンド１２２及びウォール・スタンド・アーム１２４の一方又は両方を、検出器１２０を自動的に移動させることが可能なものとして、撮像装置１１０が患者載置面１３０に対して移動するにつれて検出器１２０のＸ線受光表面が撮像装置１１０から放出されるＸ線１１４に垂直になるようにすることができる。換言すると、撮像装置１１０が図１の中央位置以外の位置にあるときに、検出器１２０は、患者載置面１３０の一辺に関して角度を成すように移動し得る。このようにして、検出器１２０は、検出器１２０が撮像装置１１０に常に「面する」ように移動することができる。
システム１００と同様に、システム２００による動作について述べると、患者１３２を患者載置面１３０に載置する。上述のように、患者１３２は、救急車内の担架に載置され得る。次いで、患者載置面１３０及び患者１３２を、例えば病院の救急外科へ移動させることができる。
患者１３２の１又は複数の解剖学的構造を撮像するために、撮像装置１１０は、Ｘ線１１４を複数の位置から放出しながら患者載置面１３０の長軸１３６に平行な軌跡又は経路に沿って移動する。換言すると、撮像装置１１０は、図２の左位置、中央位置及び右位置においてＸ線１１４を放出しながら図２の経路１１６によって近似的に画定される軌跡に沿って移動する。但し、装置１１０は、図２に示すもの以外の追加位置及び／又は代替位置においてＸ線１１４を放出してもよい。
検出器１２０が患者載置面１３０に平行であるときには、撮像装置１１０は患者１３２及び患者載置面１３０の上を移動する。例えば、撮像装置１１０は患者載置面１３０よりも高い高さに位置して、患者載置面１３０の上方又は上層を移動する。従って、撮像装置１１０が経路１１６に沿って移動するにつれて、撮像装置１１０は、複数の位置において患者１３２に向かって下方にＸ線１１４を放出する。
撮像装置１１０は参照点１１２を中心として回転することができる。例えば、参照点１１２は撮像装置１１０の中心であってよい。撮像装置１１０が経路１１６に沿って移動するにつれて、撮像装置１１０は検出器１２０に向くように回転することができる。例えば、撮像装置１１０が経路１１６に沿って移動するにつれて、装置１１０によって放出されるＸ線１１４が検出器１２０に向かうように装置１１０が回転することができる。
一旦、撮像装置１１０が、経路１１６に沿った装置１１０の移動中に複数の位置からＸ線１１４を放出して検出器１２０がこれらのＸ線１１４を受光したら、受光されたＸ線１１４は複数のＸ線画像に変換される。次いで、システム１００の場合と同様に、投影画像は結合されて、解剖学的構造の少なくとも１枚の断層平面に再構成される。コンピュータ装置（図示されていない）を用いて投影画像から解剖学的構造の平面を再構成することができる。例えば、コンピュータ・ソフトウェア・アプリケーション又はプログラムを実行するコンピュータを用いて解剖学的構造の平面を再構成することができる。
ここに記載する技術の一実施形態では、撮像装置１１０は検出器１２０に関して二次元（「２Ｄ」）の軌跡又は経路を移動することができる。例えば、図１及び図２の各々の経路１１６は、検出器１２０に関して一次元（「１Ｄ」）の軌跡すなわち単一の方向に近似的に沿った軌跡を示す。２Ｄ軌跡は、検出器１２０に関して二つの方向での撮像装置１１０の移動を含んでいる。２Ｄ軌跡は、単一の円弧、多数の円弧、シヌソイド型経路、円、又は他の２Ｄ形状を含み得る。換言すると、撮像装置１１０の移動経路は２Ｄ形状の移動経路を近似したものであり得る。
図１のシステム１００では、かかる移動は例えば、経路１１６（患者載置面１３０の一辺に沿った経路）に沿って移動しながら、検出器１２０の一辺に対して近付きまた遠ざかって移動することを含み得る。もう一つの例では、かかる移動は、経路１１６（患者載置面１３０の一辺に沿った経路）に沿って移動しながら、検出器１２０に関して上下に移動することを含み得る。もう一つの例では、かかる移動は、患者載置面１３０の一辺に対して近付きまた遠ざかって移動しながら、検出器１２０に関して上下に移動することを含み得る。
図２のシステム１００では、かかる移動は例えば、経路１１６（患者載置面１３０の上方の経路）に沿って移動しながら、検出器１２０に対して近付きまた遠ざかって移動することを含み得る。もう一つの例では、かかる移動は、経路１１６（患者載置面１３０の上方の経路）に沿って移動しながら、患者載置面１３０を横方向に横断して移動することを含み得る。もう一つの例では、かかる移動は、患者載置面１３０の一辺に対して近付きまた遠ざかって移動しながら、患者載置面１３０を横方向に横断して移動することを含み得る。
ここに記載する技術の一実施形態では、撮像装置１１０は、患者載置面１３０に関して三次元（「３Ｄ」）の軌跡又は経路を移動することができる。３Ｄ軌跡は、患者載置面１３０に関して三つの方向での撮像装置１１０の移動を含む。３Ｄ軌跡は、例えば立方体形、球形又は砂時計型形状の３Ｄ軌跡のような任意の３Ｄ形状を含み得る。換言すると、撮像装置１１０の移動経路は３Ｄ形状の移動経路を近似したものであり得る。
図１では、かかる移動は例えば、経路１１６（患者載置面１３０の一辺に沿った経路）に沿って移動しながら、患者載置面１３０の一辺に対して近付きまた遠ざかって移動すると共に検出器１２０に関して上下に移動することを含み得る。図２では、かかる移動は、経路１１６（患者載置面１３０の上方の経路）に沿って移動しながら、検出器１２０に対して近付きまた遠ざかって移動すると共に患者載置面１３０を横断して横方向に移動することを含み得る。
図３は、ここに記載する技術の実施形態に従って患者解剖学的構造を撮像するためにトモシンセシスを用いる方法３００の流れ図を示す。先ず、ステップ３１０において、患者１３２を患者載置面１３０に配置して、患者１３２及び患者載置面１３０の両方をＸ線検出器１２０に隣接させて配置する。このことについては上述した。例えば、患者１３２を救急又は外傷状況で可動式テーブル又は担架に載置して、検出器１２０に隣接するように移動させることができる。このことについては上述した。患者１３２の解剖学的構造を検出器１２０と撮像装置１１０との間に配置することができる。
次に、ステップ３２０では、Ｘ線管のような撮像装置１１０を患者載置面１３０の長軸１３６に沿って移動させる。ここに記載する技術の一実施形態では、撮像装置１１０は、患者載置面１３０の一辺に沿って患者載置面１３０の長軸１３６に沿って移動する。このことについては上述した。もう一つの実施形態では、撮像装置１１０は、患者１３２及び患者載置面１３０の上方で患者載置面１３０の長軸１３６に沿って移動する。このことについても上述した。
ここに記載する技術の一実施形態では、ステップ３２０において、撮像装置１１０はまた、付加的な方向にも移動する。例えば、撮像装置１１０は、患者載置面１３０に関して２Ｄ軌跡又は３Ｄ軌跡を移動することができ、いずれも上述した。
次に、ステップ３３０において、撮像装置１１０は、ステップ３２０に記載する装置１１０の移動中に複数の位置からＸ線１１４を放出する。このことについては上述した。Ｘ線１１４はＸ線検出器１２０に向かって放出される。このことについても上述した。放出されるＸ線１１４は低線量Ｘ線１１４であってよく、このことについては上述した。
ここに記載する技術の一実施形態では、撮像装置１１０は、Ｘ線１１４が検出器１２０に向かって放出されるように装置１１０の移動中に回転することができる。このことについては上述した。加えて、検出器１２０は、撮像装置１１０が検出器１２０に対して移動するにつれて撮像装置１１０に向かって回転することができ、このことについても上述した。
次に、ステップ３４０では、撮像装置１１０によって放出されたＸ線１１４は検出器１２０によって受光される。これらのＸ線１１４は、複数の投影画像に変換される。このことについては上述した。
次に、ステップ３５０では、これら複数の投影画像は、患者解剖学的構造の少なくとも１枚の平面の少なくとも１枚の画像に再構成される。このことについては上述した。
ここに記載する技術は、患者解剖学的構造の高速高分解能画像を提供する。速度及び分解能が従来のＣＴ撮像よりも改善されているため、ここに記載する技術を、特に時間が極めて重要であるような外傷応用に用いることを可能にする。
本発明の特定の要素、実施形態及び応用を図示して説明したが、特に以上に述べた教示に照らせば当業者によって改変が施され得るため、本発明は上述の要素、実施形態及び応用に限定されないことは理解されよう。従って、特許請求の範囲はかかる改変を網羅し、本発明の要旨及び範囲に含まれるような諸特徴を盛り込んでいるものとする。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。
ここに記載する技術の一実施形態によるトモシンセシス・イメージング・システムの模式図であって、３箇所の例示的な位置に位置するＸ線撮像装置を示す図である。 ここに記載する技術の一実施形態によるトモシンセシス・イメージング・システムの模式図であって、３箇所の例示的な位置に位置するＸ線撮像装置を示す図である。 ここに記載する技術の一実施形態に従って患者解剖学的構造を撮像するためにトモシンセシスを用いる方法の流れ図である。
符号の説明
１００、２００ トモシンセシス・イメージング・システム
１１０ Ｘ線撮像装置
１１２ 参照点
１１４ Ｘ線
１１６ 経路
１２０ Ｘ線検出器
１２２ ウォール・スタンド・アーム
１２４ ウォール・スタンド
１３０ 患者載置面
１３２ 患者
１３６ 長軸
３００ 方法

Claims (10)

  1. 移動自在の患者載置面（１３０）の長軸（１３６）に沿った当該Ｘ線管（１１０）の移動中に複数の位置からＸ線（１１４）を放出するように構成されているＸ線管（１１０）と、
    前記移動自在の患者載置面（１３０）の前記長軸（１３６）に平行な格子線を含んでおり、散乱したＸ線を除去するように構成されている散乱防止格子と、
    を備えたトモシンセシス・イメージング・システムであって、
    前記複数の位置から放出された前記Ｘ線（１１４）は、患者解剖学的構造の少なくとも１枚の平面の少なくとも１枚の画像に再構成される、トモシンセシス・イメージング・システム。
  2. 前記Ｘ線管（１１０）は、前記移動自在の患者載置面（１３０）に近似的に等しい高さにおいて前記移動自在の患者載置面（１３０）の一辺に沿って移動することにより前記長軸（１３６）に沿って移動するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
  3. 前記Ｘ線管（１１０）は、前記移動自在の患者載置面（１３０）よりも高い高さにおいて前記移動自在の患者載置面（１３０）の上方を移動することにより前記長軸（１３６）に沿って移動するように構成されている、請求項１に記載のシステム。
  4. 患者解剖学的構造を撮像するためにトモシンセシスを用いる方法であって、
    移動自在の患者載置面（１３０）の長軸（１３６）に沿ってＸ線管（１１０）を移動させるステップと、
    該移動するステップの間に複数の位置においてＸ線（１１４）を放出するステップと、
    前記移動自在の患者載置面（１３０）の前記長軸（１３６）に平行な格子線を含む散乱防止格子により、散乱したＸ線を除去するステップと、
    Ｘ線検出器（１２０）において受光された前記Ｘ線から複数の投影画像を作成するステップと、
    前記投影画像を前記患者解剖学的構造の少なくとも１枚の平面の少なくとも１枚の画像に再構成するステップと、
    を備えた方法。
  5. 前記移動させるステップは、前記移動自在の患者載置面（１３０）に近似的に等しい高さにおいて前記移動自在の患者載置面（１３０）の一辺に沿って前記Ｘ線管（１１０）を移動させるステップを含んでいる、請求項４に記載の方法。
  6. 前記移動させるステップは、前記移動自在の患者載置面（１３０）よりも高い高さにおいて前記移動自在の患者載置面（１３０）の上方を移動することにより前記長軸（１３６）に沿って前記Ｘ線管（１１０）を移動させるステップを含んでいる、請求項４に記載の方法。
  7. 外傷応用においてトモシンセシスを用いてＸ線画像を取得するシステムであって、
    患者（１３２）を支持するように構成されている可動式テーブル（１３０）の長軸（１３６）に沿って移動して、該長軸（１３６）に沿った複数の位置においてＸ線（１１４）を放出するように構成されているＸ線管（１１０）と、
    前記可動式テーブル（１３０）の前記長軸（１３６）に平行な格子線を含んでおり、散乱したＸ線を除去するように構成されている散乱防止格子と、
    投影画像を形成するために前記Ｘ線（１１４）を受光するように構成されているＸ線検出器（１２０）と、
    前記投影画像から患者解剖学的構造の少なくとも１枚の平面を再構成するように構成されている計算装置と、
    を備えたシステム。
  8. 前記Ｘ線検出器（１２０）は前記可動式テーブル（１３０）の表面に平行である、請求項７に記載のシステム。
  9. 前記Ｘ線検出器（１２０）は前記可動式テーブル（１３０）の表面に垂直である、請求項７に記載のシステム。
  10. 前記Ｘ線管（１１０）は、前記検出器（１２０）に対して一次元（「１Ｄ」）軌跡、二次元（「２Ｄ」）軌跡及び三次元（「３Ｄ」）軌跡の１又は複数を移動するように構成されている、請求項７に記載のシステム。
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