JP2014518111A - スキャン運動と同期する領域制限装置 - Google Patents
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Abstract
Description
前記X線源からの照射中、前記領域リミッタ、及びX線源を同期して動かすためのコントローラ、を有し、
前記コントローラは、前記X線ビームの端部を前記照射の領域の端部に制限するように適合される。
複数の自由度で動くスキャン機構と、
複数の位置センサと、位置を記録するための手段と、
X線検出器と、それによって一連の投影画像データを得るスキャン中に検出器の読み出しを記録するための手段と、
画像ボリュームを再構成するための再構成手段と、を有し、
前記再構成手段は、記録された位置を使用して座標を適合させることを特徴とする。
1. X線源を始動し、スキャン運動を始動する、
2. 照射が停止するまで繰り返す:
− 1つの位置エンコーダが、表に定義されるように、目標位置に達するまで待つ、
− X線検出器を読みだし値を保存する、同時に全ての他の位置エンコーダを読み出し値を保存する、
− 前記表を使用して、次の目標位置を探す。
3.照射オフ、スキャン運動を停止する、
4.全てのデータの諧調補正を適用し、再構成するためのスライスの数及びどの座標かを決定する、
5.各ボクセル位置に対して、再構成するためのボリュームにおいて、保存された検出器信号の対応する座標を決定する(最適化、スキャン方向に沿った座標を保存するのに十分であり得る)、
座標は、X線源位置から、実世界空間のボクセルの位置を通って、投影画像に向かう直線をマッピングすることによって決定される。この操作は、幾何学の分野の当業者による幾何学を含み、X線源位置は、記録されたデータのサンプルに基づいて、対応する記録された位置を調べることによって、及び投影画像データの座標を計算することによって、計算される。この探索は、抽出された関数の逆関数を計算することを含む。方法は、反復勾配降下法/逆補間法であり得る。
(幾何学的な計算は、装置の機械的な部品の寸法を含み、この寸法の幾つかは、既知の物を一組の鋭い刃でスキャンすることによって予め測定され得る。)
6.好ましくは、ローカル座標変換の逆変換も計算する、すなわち、再構成するために、ボクセルの各投影画像ピクセルの座標を計算する。
7.逆投影、好ましくは、逆投影及びその逆、並びに再度の逆投影、等を含む、反復再構成アルゴリズムを使用して、画像を再構成する。このステップは、投影画像、又はそれらのフィルタにかけられた/処理されたバージョンをリサンプリングすることに依存し、リサンプリングは、計算された座標変換を使用する、
8.画像又はそのスライスを行事する、又は一般にPACSとして知られている、アーカイブに画像ボリュームを送る。
Claims (29)
- X線ビームを放射するように適合されたX線源と、
前記X線源の前記X線ビームを受けるように適合された検出器と、を有する、X線装置であって、
前記X線源は前記X線装置の第1の部分に対して動かされるように適合され、
前記検出器は前記X線装置の前記第1の部分に対して動かされるように適合され、
前記X線源及び前記検出器は、前記X線装置の前記第1の部分に対して回転するように適合され、さらに、前記X線ビームは、前記X線源及び前記検出器の運動中に本質的に前記検出器に向けられ、
前記X線装置はさらに、位置感知装置であって、前記X線源及び前記検出器の位置に対応する位置を感知するように及び前記位置感知装置によって感知されるとき、前記X線源及び前記検出器の位置に対応する位置信号を伝達するように適合された、位置感知装置と、
第1の側部と第2の側部と前記側部の間の開口とを有する領域制限装置であって、前記X線ビームは、前記開口を通過することを可能にされるが前記第1の側部及び前記第2の側部によって妨げられ、前記第1の側部及び前記第2の側部によって吸収される、領域制限装置と、を有し、
前記領域制限装置の少なくとも前記第1の側部は、第1の位置と第2の位置との間で前記X線ビームの中心線に対して調整可能に移動可能であり、前記第1の側部は、前記第1の位置より前記第2の位置において、より大きい割合の前記X線ビームが前記領域制限装置を通過することを防ぎ、
前記X線装置はさらに、前記位置感知装置からの前記位置信号を受信するように適合された第1の制御ユニットを有し、前記第1の制御ユニットは、前記位置信号に基づいて少なくとも前記第1の側部の運動を制御するように適合される、
X線装置。 - 前記第1の側部は、前記第1の位置に比べて、前記第1の位置と前記第2の位置との間の任意の位置において、大きい割合のX線照射が領域制限装置を通過することを防ぐ、
請求項1に記載のX線装置。 - 前記第1の側部の前記第2の位置は、前記第1の側部の前記第1の位置より、前記X線ビームの中心に近い、
請求項1又は2に記載のX線装置。 - 前記X線装置はさらに、少なくとも第1の画像端部及び第2の画像端部を有する画像領域を有し、
前記第1の側部は、X線照射が前記第1の画像端部の外側の領域に放射線を当てることを防ぐように、前記第2の位置に向かって動くように適合され、前記第2の側部は、X線照射が前記第2の画像端部の外側の領域を照射することを防ぐように、前記第2の位置に向かって動くように適合される、
請求項1乃至3のいずれか1項に記載のX線装置。 - 前記X線装置はさらにスキャンアームを有し、前記X線源は前記スキャンアームの第1の位置に配置され、前記検出器は前記スキャンアームの第2の位置に配置され、前記領域制限装置は、前記X線源の運動が前記領域制限装置の運動を生じさせるように、前記スキャンアームの第3の位置に配置される、
請求項1乃至4のいずれか1項に記載のX線装置。 - 前記領域制限装置の前記開口は、前記X線源から見て前記X線ビームの前記中心線から前記第1の側部の端部への第1の角度vf1、前記X線源から見て前記X線ビームの前記中心線から前記第2の側部の端部への第2の角度vf2、を有し、
vi2は前記X線源から見て前記X線ビームの前記中心線から前記第2の画像端部への角度であり、
vi1は前記X線源から見て前記X線ビームの前記中心線から前記第1の画像端部への角度であり、
vd2は前記X線源から見て前記X線ビームの前記中心線から前記検出器の第2の端部への角度であり、
vd1は前記X線源から見て前記X線ビームの前記中心線から前記検出器の第1の端部への角度であり、
前記第1の側部は、vi1<vd1の場合、vf1≦vi1となるように前記第1と前記第2の位置との間で動くように適合され、
前記第2の側部は、vi2<vd2の場合、vf2≦vi2となるように、前記第1と前記第2の位置との間で動くように適合される、
請求項4又は5に記載のX線装置。 - 前記第1の側部は、vi1>vd1の場合、vd1≦vf1≦vi1となるように、前記第1と前記第2の位置との間で動くように適合され、
前記第2の側部は、vi2>vd2の場合、vd2≦vf2≦vi2となるように、前記第1と前記第2の位置との間で動くように適合される、
請求項6に記載のX線装置。 - 前記第1の側部は、vi1が減少する場合に前記第2の位置に向かって動くとともにvi1が増加する場合に前記第1の位置に向かって動き、
前記第2の側部は、vi2が減少する場合に前記第2の位置に向かって動くとともにvi2が増加する場合に前記第1の位置に向かって動く、
請求項7に記載のX線装置。 - 前記X線装置はさらに、前記X線源及び前記検出器の前記運動を制御するための第2の制御ユニットを有し、
前記検出器は複数の検出器ラインを有し、
前記第1の制御ユニットは、前記位置感知装置からの前記位置信号に基づいて、本質的に水平方向に延びる経路に沿った予め定められた位置における垂直線に対する各前記検出器ラインに向かう前記X線ビームの角度を計算するように適合され、
前記第1の制御ユニットは、計算された前記角度を保存するように適合され、
前記第1の制御ユニットは、本質的に水平方向に延びる前記経路に沿った各前記予め定められた位置において各前記計算された角度に対して1回より多く前記X線ビームが前記検出器ラインによって受けられることを防ぐように、前記領域制限装置の少なくとも前記第1の側部を制御するように適合される、
請求項1乃至8のいずれか1項に記載のX線装置。 - 前記第2の制御ユニットは、前記X線源の第1の変向点及び前記検出器の第1の変向点それぞれにおいて、前記X線源及び前記検出器の方向を変えるように適合され、前記X線源及び前記検出器は、前記変向点に達した後、前記変更点に達する前の第1の方向と本質的に反対の第2の方向に動き、
主スキャン運動は、前記X線源が前記X線源の前記第1の変向点に達する前且つ前記検出器が前記検出器の前記第1の変向点に達した後の前記X線源及び前記検出器の運動を含み、
バウンシングスキャン運動は、前記X線源が前記第1の変向点に達するときから前記検出器が同じ前記変向点に達するまでの、又は前記X線源が前記第1の変向点に達するときから、前記検出器が前記第1の変向点に達し、且つ前記X線源が、前記X線源が再び運動の方向を変える第2の変向点に達するまでの、前記X線源及び前記検出器の運動を含み、
前記第1の制御ユニットは、前記主スキャン中の前記保存された計算された角度を前記バウンシングスキャン中の前記計算された角度と比較するように適合され、前記第1の制御ユニットはさらに、前記主スキャン及び前記バウンシングスキャン運動中にオーバーラップがある前記検出器ラインを特定するとともにマークするように適合され、前記第1の制御ユニットは、少なくとも前記第1の側部が本質的に前記X線ビームから前記マークされた検出器ラインをカバーするように、少なくとも前記第1の側部を第2の位置に向かって動かすように適合される、
請求項9に記載のX線装置。 - 前記第1及び前記第2の側部は、互いに相互に接続される、
請求項1乃至10のいずれか1項に記載のX線装置。 - 前記領域制限装置は、開口を持つプレートを有する、
請求項1乃至11のいずれか1項に記載のX線装置。 - 前記領域制限装置は、開口を備える円筒形装置を有し、前記開口の第1の端部を定める前記円筒形装置の部分は前記第1の側部であり、前記開口の第2の端部を定める前記円筒形装置の部分は前記第2の側部であり、前記円筒形装置は、前記X線源周りの回転のために枢動可能に配置される、
請求項1乃至12のいずれか1項に記載のX線装置。 - 前記円筒形装置は、vi1<vf1の場合、角度vrot1=(vf1−vi1)に回転するように適合され、
前記円筒形装置は、vi2<vf2の場合、角度vrot2=(vf2−vi2)に回転するように適合される、
請求項1、6及び13のいずれか1項に記載のX線装置。 - 前記円筒形装置は、vi1>vd1の場合、角度vrot1=(vf1−vd1)に回転するように及びvi2>vd2の場合、角度vrot2=(vf2−vd2)に回転するように適合される、
請求項14に記載のX線装置。 - 前記第2の側部は、前記第1の側部が前記第2の位置に向かって動くとき、第1の位置に向かって動くように、又は第2位置に向かって動くように、又は動かないように適合され、前記第2の側部は、前記第1の位置より前記第2の位置において大きい割合の前記X線ビームが前記領域制限装置を通過することを防ぐ、
請求項1乃至15のいずれか1項に記載のX線装置。 - 前記第2の側部の前記第2の位置は、前記第2の側部の前記第1の位置より、前記X線ビームの中心線に近い、
請求項1乃至16のいずれか1項に記載のX線装置。 - 前記第1及び前記第2の側部の運動は、電気モータによって行われ、前記モータは前記第1の制御ユニットによって制御される、
請求項1乃至17のいずれか1項に記載のX線装置。 - 前記第1の側部及び前記第2の側部は、少なくとも1つの直線レールに沿ってスライドするように適合される、
請求項1乃至10又は請求項16乃至18のいずれか1項に記載のX線装置。 - 前記第1の側部及び前記第2の側部は、L形状である、
請求項1乃至10又は請求項16乃至19のいずれか1項に記載のX線装置。 - 前記第1の側部及び前記第2の側部は、鋼及び/又は鉛等、X線不透過材料で作られる、
請求項1乃至20のいずれか1項に記載のX線装置。 - 前記第1の制御ユニットは、前記X線源の運動及び前記検出器の運動に基づいて、前記第1及び前記第2の側部の運動を制御するように適合される、
請求項1乃至21のいずれか1項に記載のX線装置。 - 前記第1の制御ユニットは、少なくとも1つの予め設定されたスキャンプログラムに基づいて、前記第1及び前記第2の側部の運動を制御するように適合される、
請求項1乃至22のいずれか1項に記載のX線装置。 - 前記スキャンアームの前記第1の位置は、前記スキャンアームの第1の端部に対応し、前記スキャンアームの前記第2の位置は、前記スキャンアームの第2の端部に対応する、
請求項1乃至23のいずれか1項に記載のX線装置。 - 前記第1及び前記第2の制御ユニットは、同じ制御ユニットによって構成される、
請求項1乃至24のいずれか1項に記載のX線装置。 - 前記水平方向に本質的に延びる経路は、対象テーブルから圧迫パドルまでの距離内に置かれる、
請求項9乃至25のいずれか1項に記載のX線装置。 - 前記X線装置の前記第1の部分は、本質的に空間に固定される、
請求項1乃至26のいずれか1項に記載のX線装置。 - X線ビームを放射するように適合されたX線源と;
前記X線源の前記X線ビームを受けるように適合された検出器と;を有し、
前記X線源は動かされるように適合され、
前記検出器は動かされるように適合され、
さらに、前記X線ビームは、前記X線源及び前記検出器の運動中に本質的に前記検出器に向けられ、
領域制限装置の少なくとも第1の側部が、第1の位置と第2の位置との間で前記X線ビームの中心線に対して調整可能に移動可能にされ、前記第1の側部は、第1の位置より第2の位置において大きい割合の前記X線ビームが前記領域制限装置を通過することを防ぎ、
前記X線源及び前記検出器の運動が、前記領域制限装置の運動に同期される、
X線装置。 - X線源、照射のための示された領域、検出器及びX線ビームの範囲を制御するための領域リミッタ、
前記X線源からの照射中、前記領域リミッタ、及びX線源を同期して動かすためのコントローラ、を有し、
前記コントローラは、前記X線ビームの端部を前記照射の領域の端部に制限するように適合される、
トモシンセシスイメージングのためのX線装置。
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