JP2020127709A - X線撮像システムの使用および較正 - Google Patents
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Abstract
Description
[実施態様1]
較正データ(180)を生成するための方法であって、
1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における複数の位置(200)でX線源(12)の焦点(120)からX線(20)を放出することと、
各位置(200)について、対の応答データを生成することであって、前記対の応答データは、センサ対(94)の第1の検出器要素(98A)からの第1の測定値と、前記センサ対(94)の第2の検出器要素(98B)からの第2の測定値とを含み、前記センサ対(94)の前記第1の検出器要素(98A)および前記第2の検出器要素(98B)は、前記1つまたは複数の次元(X、Y、Z)における前記焦点(120)の移動に関して補完的な応答関数を有することと、
少なくとも前記対の応答データと前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における対応する位置(200)を関連付け、1つまたは複数の関数関係(196)を生成することと
を含む、方法。
[実施態様2]
前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)は、コンピュータ断層撮影(CT)スキャナのボアに沿ったスライス方向の空間次元を含む、実施態様1に記載の方法。
[実施態様3]
前記センサ対(94)は、前記第1の検出器要素(98A)と前記第2の検出器要素(98B)との間に位置決めされた減衰層を備え、前記減衰層によって引き起こされるX線減衰は、前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における前記焦点(120)の位置(200)に関して前記第1の検出器要素(98A)および前記第2の検出器要素(98B)の前記補完的な応答関数を生じさせる、実施態様1に記載の方法。
[実施態様4]
前記センサ対(94)の前記第1の検出器要素(98A)および前記第2の検出器要素(98B)は、補完的な応答関数を識別するためにX線(20)の進行方向に対応する空間次元(X、Y、Z)で十分な厚さを有する低原子番号の変換材料を含む、実施態様3に記載の方法。
[実施態様5]
前記1つまたは複数の関数関係(196)は、前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における前記対の応答データおよび前記対応する位置(200)に加えて1つまたは複数の動作条件をさらに組み込む、実施態様1に記載の方法。
[実施態様6]
前記1つまたは複数の関数関係(196)は、応答曲面またはルックアップテーブルの1つまたは複数を含む、実施態様1に記載の方法。
[実施態様7]
前記1つまたは複数の動作条件は、X線管の動作電圧、検出器のパイルアップのレベル、前記X線管のmA設定、またはスペクトル較正用のX線ビーム経路内の材料の組合せを含む、実施態様5に記載の方法。
[実施態様8]
X線焦点(120)の位置ずれに対処する方法であって、
焦点(120)を含むX線源(12)からX線(20)を放出することであって、前記X線(20)は、スキャンされる患者または物体(24)が位置決めされる撮像ボリュームを通過することと、
1つまたは複数の基準センサ対(94A)に入射する前記X線(20)が前記患者または物体(24)を通過しない場所に位置決めされた前記基準センサ対(94A)から応答データを取得することであって、各基準センサ対(94A)の前記応答データは、前記それぞれのセンサ対(94A)の第1の検出器要素(98A)からの第1の測定値と、前記それぞれのセンサ対(94A)の第2の検出器要素(98B)からの第2の測定値とを含み、前記各基準センサ対(94A)の前記第1の検出器要素(98A)および前記第2の検出器要素(98B)は、1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における前記焦点(120)の移動に関して補完的な応答関数を有することと、
前記1つまたは複数の基準センサ対(94A)からの前記応答データを使用して、前記焦点(120)の前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における位置(200)を決定することと、
前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における前記焦点(120)の前記位置(200)に基づいて補正処置を行うことと
を含む、方法。
[実施態様9]
前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)は、コンピュータ断層撮影(CT)スキャナのボアに沿ったスライス方向の空間次元を含む、実施態様8に記載の方法。
[実施態様10]
前記1つまたは複数の基準センサ対(94A)は各々、前記それぞれの基準センサ対(94A)の前記第1の検出器要素(98A)と前記第2の検出器要素(98B)との間に位置決めされた減衰層を備え、前記減衰層によって引き起こされるX線減衰は、1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における前記焦点(120)の位置(200)に関して前記第1の検出器要素(98A)と前記第2の検出器要素(98B)との間の前記補完的な応答を生じさせる、実施態様8に記載の方法。
[実施態様11]
複数のアクティブセンサ対(94B)への前記入射X線(20)が前記患者または物体(24)を通過する場所に位置決めされた前記アクティブセンサ対(94B)から追加の応答データを取得することをさらに含む、実施態様8に記載の方法。
[実施態様12]
補正処置を行うことは、
前記焦点(120)の前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における前記位置(200)に基づいて、1つまたは複数の以前に決定された関数関係(196)に基づいて前記追加の応答データに対して行う1つまたは複数の補正処置を決定することであって、前記関数関係(196)は、前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)および1つまたは複数の異なる動作条件における前記焦点(120)の異なる位置(200)に対して導出されること
を含む、実施態様11に記載の方法。
[実施態様13]
前記1つまたは複数の関数関係(196)は、応答曲面またはルックアップテーブルの1つまたは複数を含む、実施態様12に記載の方法。
[実施態様14]
前記異なる動作条件は、X線管の動作電圧、検出器のパイルアップのレベル、前記X線管のmA設定、またはスペクトル較正用のX線ビーム経路内の材料の組合せの1つまたは複数を含む、実施態様12に記載の方法。
[実施態様15]
補正処置を行うことは、前記焦点(120)の前記位置(200)のずれを補正するために前記焦点(120)の前記位置(200)を調整することを含む、実施態様8に記載の方法。
[実施態様16]
動作中に焦点(120)からX線(20)を放出するように構成されたX線源(12)と、
前記X線源(12)によるX線放出に曝されたときにX線強度に対応する信号を生成するように構成された検出器であって、前記検出器は、複数のセンサ対(94)を備え、各センサ対(94)は、減衰層によって分離され、1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における前記焦点(120)の位置(200)に関して補完的な応答関数を有する第1の検出器要素(98A)および第2の検出器要素(98B)を備える検出器と、
前記X線源(12)からX線(20)を放出させることであって、前記X線(20)は、スキャンされる患者または物体(24)が動作中に位置決めされる撮像ボリュームを通過し、
前記複数のセンサ対(94)の1つまたは複数の基準センサ対(94A)から応答データを取得することであって、前記基準センサ対(94A)は、前記基準センサ対(94A)に入射する前記X線(20)が前記患者または物体(24)を通過しない場所に位置決めされ、
前記1つまたは複数の基準センサ対(94A)からの前記応答データを使用して、前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における前記焦点(120)の位置(200)を決定し、
前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における前記焦点(120)の前記位置(200)に基づいて補正処置を行う
ように構成された1つまたは複数の処理回路(84)と
を備える、X線撮像システム(10)。
[実施態様17]
前記X線撮像システム(10)は、コンピュータ断層撮影(CT)撮像システムを備える、実施態様16に記載のX線撮像システム(10)。
[実施態様18]
前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)は、前記X線撮像システム(10)のスライス方向の次元を含む、実施態様16に記載のX線撮像システム(10)。
[実施態様19]
前記センサ対(94)の前記第1の検出器要素(98A)および前記第2の検出器要素(98B)は、補完的な応答関数を識別するためにX線(20)の進行方向に対応する空間次元(X、Y、Z)で十分な厚さを有する低原子番号の変換材料を含む、実施態様16に記載のX線撮像システム(10)。
[実施態様20]
前記1つまたは複数の処理回路(84)は、前記複数のセンサ対(94)の1つまたは複数のアクティブセンサ対(94B)から応答データを取得するようにさらに構成され、前記アクティブセンサ対(94B)は、前記アクティブセンサ対(94B)に入射する前記X線(20)が前記患者または物体(24)を通過する場所に位置決めされる、実施態様16に記載のX線撮像システム(10)。
[実施態様21]
前記1つまたは複数の処理回路(84)は、1つまたは複数の以前に決定された関数関係に基づいて前記アクティブセンサ対(94B)によって取得された前記応答データに対して行う1つまたは複数の補正処置を決定することによって補正処置を行うようにさらに構成され、前記関数関係(196)は、前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)および1つまたは複数の異なる動作条件における前記焦点(120)の位置(200)に対して導出される、実施態様20に記載のX線撮像システム(10)。
[実施態様22]
前記1つまたは複数の処理回路(84)は、前記焦点(120)の前記位置(200)のずれを補正するために前記焦点(120)の前記位置(200)を調整することによって補正処置を行うようにさらに構成される、実施態様16に記載のX線撮像システム(10)。
12 X線源、放射線源
20 X線ビーム、X線光子、X線放出、X線
20A X線
20B X線
22 患者前置コリメータ、フィルタアセンブリ、ビーム整形器
24 患者、被検体、物体
26 減衰されたX線光子、X線
28 ピクセル化検出器アレイ、検出器
30 システムコントローラ
32 直線位置決めサブシステム
34 回転サブシステム
36 モータコントローラ
38 X線コントローラ
40 データ取得システム(DAS)
42 コンピュータ
44 画像処理回路
46 非一時的メモリデバイス、メモリ
48 オペレータワークステーション
50 ディスプレイデバイス、ディスプレイ
52 プリンタ
54 画像保管通信システム(PACS)
56 遠隔システム、クライアント
84 読み出し電子回路
88 シリコンウェーハ
92 内部コリメータ、タングステンコリメータ
94 センサ対、平行線
94A 基準センサ対
94B アクティブセンサ対
96 垂直方向セグメント
98 検出器要素
98A 左検出器要素
98B 右検出器要素
100 影
110 破線
120 焦点
130 基準ゲインデータ
132 ルックアップテーブル
136 決定ステップ
138 ステップ
140 補正された投影データ測定値
180 較正データ
182 ステップ
184 ステップ
190 決定ブロック
194 ステップ
196 関数関係
200 焦点位置
204 投影データ測定値
X 次元
Y 次元
Z 次元
Claims (15)
- 較正データ(180)を生成するための方法であって、
1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における複数の位置(200)でX線源(12)の焦点(120)からX線(20)を放出することと、
各位置(200)について、対の応答データを生成することであって、前記対の応答データは、センサ対(94)の第1の検出器要素(98A)からの第1の測定値と、前記センサ対(94)の第2の検出器要素(98B)からの第2の測定値とを含み、前記センサ対(94)の前記第1の検出器要素(98A)および前記第2の検出器要素(98B)は、前記1つまたは複数の次元(X、Y、Z)における前記焦点(120)の移動に関して補完的な応答関数を有することと、
少なくとも前記対の応答データと前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における対応する位置(200)を関連付け、1つまたは複数の関数関係(196)を生成することと
を含む、方法。 - 前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)は、コンピュータ断層撮影(CT)スキャナのボアに沿ったスライス方向の空間次元を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記センサ対(94)は、前記第1の検出器要素(98A)と前記第2の検出器要素(98B)との間に位置決めされた減衰層を備え、前記減衰層によって引き起こされるX線減衰は、前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における前記焦点(120)の位置(200)に関して前記第1の検出器要素(98A)および前記第2の検出器要素(98B)の前記補完的な応答関数を生じさせる、請求項1に記載の方法。
- 前記センサ対(94)の前記第1の検出器要素(98A)および前記第2の検出器要素(98B)は、補完的な応答関数を識別するためにX線(20)の進行方向に対応する空間次元(X、Y、Z)で十分な厚さを有する低原子番号の変換材料を含む、請求項3に記載の方法。
- 前記1つまたは複数の関数関係(196)は、前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における前記対の応答データおよび前記対応する位置(200)に加えて1つまたは複数の動作条件をさらに組み込む、請求項1に記載の方法。
- 前記1つまたは複数の関数関係(196)は、応答曲面またはルックアップテーブルの1つまたは複数を含む、請求項1に記載の方法。
- 前記1つまたは複数の動作条件は、X線管の動作電圧、検出器のパイルアップのレベル、前記X線管のmA設定、またはスペクトル較正用のX線ビーム経路内の材料の組合せを含む、請求項5に記載の方法。
- X線焦点(120)の位置ずれに対処する方法であって、
焦点(120)を含むX線源(12)からX線(20)を放出することであって、前記X線(20)は、スキャンされる患者または物体(24)が位置決めされる撮像ボリュームを通過することと、
1つまたは複数の基準センサ対(94A)に入射する前記X線(20)が前記患者または物体(24)を通過しない場所に位置決めされた前記基準センサ対(94A)から応答データを取得することであって、各基準センサ対(94A)の前記応答データは、前記それぞれのセンサ対(94A)の第1の検出器要素(98A)からの第1の測定値と、前記それぞれのセンサ対(94A)の第2の検出器要素(98B)からの第2の測定値とを含み、前記各基準センサ対(94A)の前記第1の検出器要素(98A)および前記第2の検出器要素(98B)は、1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における前記焦点(120)の移動に関して補完的な応答関数を有することと、
前記1つまたは複数の基準センサ対(94A)からの前記応答データを使用して、前記焦点(120)の前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における位置(200)を決定することと、
前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における前記焦点(120)の前記位置(200)に基づいて補正処置を行うことと
を含む、方法。 - 前記1つまたは複数の基準センサ対(94A)は各々、前記それぞれの基準センサ対(94A)の前記第1の検出器要素(98A)と前記第2の検出器要素(98B)との間に位置決めされた減衰層を備え、前記減衰層によって引き起こされるX線減衰は、1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における前記焦点(120)の位置(200)に関して前記第1の検出器要素(98A)と前記第2の検出器要素(98B)との間の前記補完的な応答を生じさせる、請求項8に記載の方法。
- 複数のアクティブセンサ対(94B)への前記入射X線(20)が前記患者または物体(24)を通過する場所に位置決めされた前記アクティブセンサ対(94B)から追加の応答データを取得することをさらに含む、請求項8に記載の方法。
- 補正処置を行うことは、
前記焦点(120)の前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における前記位置(200)に基づいて、1つまたは複数の以前に決定された関数関係(196)に基づいて前記追加の応答データに対して行う1つまたは複数の補正処置を決定することであって、前記関数関係(196)は、前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)および1つまたは複数の異なる動作条件における前記焦点(120)の異なる位置(200)に対して導出されること
を含む、請求項10に記載の方法。 - 前記1つまたは複数の関数関係(196)は、応答曲面またはルックアップテーブルの1つまたは複数を含む、請求項11に記載の方法。
- 前記異なる動作条件は、X線管の動作電圧、検出器のパイルアップのレベル、前記X線管のmA設定、またはスペクトル較正用のX線ビーム経路内の材料の組合せの1つまたは複数を含む、請求項11に記載の方法。
- 補正処置を行うことは、前記焦点(120)の前記位置(200)のずれを補正するために前記焦点(120)の前記位置(200)を調整することを含む、請求項8に記載の方法。
- 動作中に焦点(120)からX線(20)を放出するように構成されたX線源(12)と、
前記X線源(12)によるX線放出に曝されたときにX線強度に対応する信号を生成するように構成された検出器であって、前記検出器は、複数のセンサ対(94)を備え、各センサ対(94)は、減衰層によって分離され、1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における前記焦点(120)の位置(200)に関して補完的な応答関数を有する第1の検出器要素(98A)および第2の検出器要素(98B)を備える検出器と、
前記X線源(12)からX線(20)を放出させることであって、前記X線(20)は、スキャンされる患者または物体(24)が動作中に位置決めされる撮像ボリュームを通過し、
前記複数のセンサ対(94)の1つまたは複数の基準センサ対(94A)から応答データを取得することであって、前記基準センサ対(94A)は、前記基準センサ対(94A)に入射する前記X線(20)が前記患者または物体(24)を通過しない場所に位置決めされ、
前記1つまたは複数の基準センサ対(94A)からの前記応答データを使用して、前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における前記焦点(120)の位置(200)を決定し、
前記1つまたは複数の空間次元(X、Y、Z)における前記焦点(120)の前記位置(200)に基づいて補正処置を行う
ように構成された1つまたは複数の処理回路(84)と
を備える、X線撮像システム(10)。
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