JP4127955B2 - 心臓を撮像する走査型コンピュータ断層撮影(ct)イメージング・システム及び、走査型コンピュータ断層撮影(ct)イメージング・システムにより心臓を撮像するプログラムを格納する記憶装置 - Google Patents

心臓を撮像する走査型コンピュータ断層撮影(ct)イメージング・システム及び、走査型コンピュータ断層撮影(ct)イメージング・システムにより心臓を撮像するプログラムを格納する記憶装置 Download PDF

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は一般的には、心臓CTイメージング方法及び装置に関し、より具体的には、心臓CTイメージングにおいて誘発されるモーション(動きによる)アーティファクトを減少させる方法及び装置に関する。
【0002】
【発明の背景】
少なくとも1つの公知のコンピュータ断層撮影(CT)イメージング・システム構成においては、X線源がファン(扇形)形状のビームを投射し、このビームは、デカルト座標系のXY平面であって、一般に「イメージング(撮像)平面」と呼ばれる平面内に位置するようにコリメートされる。X線ビームは、患者等の撮像されている物体を通過する。ビームは、物体によって減弱された後に、放射線検出器の配列(アレイ)に入射する。検出器アレイの所で受け取られる減弱したビーム放射線の強度は、物体によるX線ビームの減弱量に依存している。アレイ内の各々の検出器素子が、該検出器の位置でのビーム減弱の測定値である別個の電気信号を発生する。すべての検出器からの減弱測定値が別個に取得されて、透過プロファイルを形成する。
【0003】
公知の第3世代CTシステムでは、X線源及び検出器アレイは、X線ビームが物体と交差する角度が定常的に変化するように撮像平面内で撮像されるべき物体の周りをガントリと共に回転する。1つのガントリ角度における検出器アレイからの一群のX線減弱測定値すなわち投影データを「ビュー」と呼ぶ。物体の「走査(スキャン)」は、X線源及び検出器が1回転する間に様々なガントリ角度すなわちビュー角度において形成される1組のビューで構成されている。アキシャル走査(axial scan) の場合には、投影データを処理して、物体を通して得られる2次元スライスに対応する画像を構成する。1組の投影データから画像を再構成する1つの方法は、当業界でフィルタ補正逆投影(filtered back projection)法と呼ばれている。この手法は、走査からの減弱測定値を「CT数」又は「ハンスフィールド(Hounsfield)単位」と呼ばれる整数へ変換し、これらの整数を用いて陰極線管表示器上の対応するピクセルの輝度を制御するものである。
【0004】
1つの公知のCTスキャナでは、回転式ガントリは1秒当たり2回転を超えない速度で回転し、すなわち同等に表現すると1回転当たり0.5秒で回転する。心搏周期の典型的な時間は1秒を僅かに下回る。従って、患者の心臓は、ガントリの1回転の間にその周期のかなりの部分を経過する。すると、動きに誘発される画像アーティファクトが生じ、心臓CTイメージングでの大きな問題となる。1つの公知のシステムでは、アーティファクトを許容可能な水準にまで減少させるために、電子ビームCT(EBCT)イメージング装置を用いて心搏周期の一部において全走査を実行している。EBCTイメージング装置では、走査用の電子ビームによって発生されるX線を撮像に用いる。ガントリの物理的な回転は排除されており、電子ビームの走査は50ミリ秒といった短時間で完了して、心搏運動を本質的に完全に凍結して冠状動脈撮像を行なうことができる。しかしながら、EBCTイメージング装置は、従来型のCTイメージング装置よりも依然としてかなり高価であり、多くの病院においては入手可能でない。従って、従来型のCTイメージング設備、又は高価でない修正のみを施した従来型のCTイメージング設備を用いて、心臓撮像の際に動きに誘発されたアーティファクトを減少させる方法及び装置を提供することが望ましい。
【0005】
【発明の概要】
従って、本発明は、従来型の回転式ガントリ、放射線源及び放射線検出器アレイを用いたものを含めたCTイメージング設備において動きに誘発されるアーティファクトを減少させる方法及び装置を提供する。例えば、一実施例では、走査型コンピュータ断層撮影(CT)イメージング・システムにより心臓を撮像する方法が提供され、この方法においては、患者の心搏周期を測定し、走査型CTイメージング・システムによって、測定された心搏周期に対して非同期の角速度で患者の心臓を走査して画像データを取得し、時間的に不連続な画像データのセグメントから患者の心臓の画像を組み立てる。組み立てられた画像は、心搏周期の選択された部分、例えば比較的静止した部分に相当するものとなる。
【0006】
上述の実施例によれば、極めて短時間の間に患者の心搏周期の同等の時相においてそれぞれ得られた時間的に不連続な画像データのセグメントから完全なデータ集合を形成することができるので、大幅に向上した時間分解能が提供される。このCT走査設備には、特殊なガントリ、放射線源又は検出器アレイは一切必要なく、しかも、EBCTイメージング装置によって取得可能な時間分解能に匹敵する時間分解能を達成することができる。得られる画像は、例えば比較的静止した心臓の高分解能画像を必要とする石灰沈着評価のように高い時間分解能の画像を必要とする医療応用に有用である。
【0007】
【発明の詳しい説明】
図1及び図2には、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スキャナに典型的なガントリ12を含むものとして示されている。ガントリ12はX線源14を有しており、X線源14は、X線ビーム16をガントリ12の対向する側に設けられている検出器アレイ18に向かって投射する。検出器アレイ18は検出器素子20によって形成されており、検出器素子20は一括で、物体22、例えば患者を通過した投射されたX線を検知する。検出器アレイ18は、シングル・スライス型構成として作製されていてもよいし、又はマルチ・スライス型構成として作製されていてもよい。各々の検出器素子20が、入射したX線ビームの強度を表わす、従って患者22を通過する間でのビームの減弱を表わす電気信号を発生する。X線投影データを取得するための1回の走査の間に、ガントリ12及びガントリ12に装着されている構成部品は回転中心24の周りを回転する。
【0008】
ガントリ12の回転及びX線源14の動作は、CTシステム10の制御機構26によって制御されている。制御機構26はX線制御器28とガントリ・モータ制御器30とを含んでおり、X線制御器28はX線源14に対して電力信号及びタイミング信号を供給し、ガントリ・モータ制御器30はガントリ12の回転速度及び位置を制御する。制御機構26内に設けられているデータ取得システム(DAS)32が、検出器素子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このデータをディジタル信号へ変換する。画像再構成器34が、サンプリングされてディジタル化されたX線データをDAS32から受け取って、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への入力として印加され、コンピュータ36は大容量記憶装置38に画像を記憶させる。
【0009】
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を介して操作者からコマンド(命令)及び走査用パラメータを受け取る。付設されている陰極線管表示器42によって、操作者は、再構成された画像、及びコンピュータ36からのその他のデータを観測することができる。操作者が供給したコマンド及びパラメータは、コンピュータ36によって用いられて、DAS32、X線制御器28及びガントリ・モータ制御器30に制御信号及び情報を供給する。加えて、コンピュータ36は、モータ式テーブル46を制御するテーブル・モータ制御器44を動作させて、患者22をガントリ12内で配置する。具体的には、テーブル46は、患者22の各部をガントリ12の回転軸すなわちz軸に沿ってガントリ開口48を通して移動させる。
【0010】
一実施例では、CTイメージング・システム10は、測定された心搏周期に対して非同期の角速度で患者22の心臓を走査して撮像データを得ることにより、大幅に向上した時間分解能を提供する。次いで、時間的に不連続な画像データのセグメントから心搏周期の選択された部分での患者22の心臓の画像をあらためて組み立てる。
【0011】
イメージング・システム10による走査を行う直前に、患者22のEKG(心電図)記録を得るためにEKG機械50を用いる。このときに得られる図3に示すようなEKGは、走査中の患者22の心拍動を適切に表わしているものと想定される。約1秒ずつ離隔しているピークRに対し、患者22の心搏周期の比較的静止した期間52が先行している。周期のこの部分では心臓は比較的静止しているので、この部分は、動きに誘発されるアーティファクトを最小限にした画像を提供するのに最も有利な部分である。静止期間52はまた、心臓の石灰沈着を評価する少なくとも1つの公知の診断試験での撮像のためにも選択される。
【0012】
静止期間52は短過ぎるので、ガントリ12が0.5秒毎に360°の完全な1回転を完了する場合には心臓の十分な画像を形成することができない。従って、各々の相次ぐ静止期間52に1つずつ画像データを収集することを複数回のガントリ回転にわたって行ない、毎回異なるビュー角度を有するセグメントを形成するようなガントリ位置で収集を行なう。適切な画像を得るために、一実施例では、合計で180°にファン角度を加えた角度分のデータの走査に対応するセグメントからのデータを5つの心搏周期にわたって組み立てる。ここで用いる場合には、ファン角度は、検出器アレイ18が遮るファン形状の放射線ビーム16の角度として定義される。
【0013】
ガントリ12が0.5秒で完全な1回転を完了する1つの公知のCTスキャナでは、180°に1つのファン角度を加えた角度に対応する画像データの総量が0.3秒で収集される。合計するとこの量の画像データとなる5つのセグメントが静止期間52の間に収集される。各々のセグメントが60ミリ秒のウィンドウで収集されたデータに相当しており、各々のセグメントが180°に1つのファン角度を加えた角度分の合計走査の一部のみに相当している。しかしながら、5つのセグメントは隣接した角度範囲のものであるので、組み立てたときには合計で180°に1つのファン角度を加えた角度分の走査が形成されている。
【0014】
各々の60ミリ秒のウィンドウは、ガントリ12の異なる回転周期中に生じているが、心搏周期の相対応する部分で生じている。この態様で得られた60ミリ秒のデータのスライスを組み立てることにより、イメージング・システム10の時間応答の大幅な向上が達成される。得られる画像分解能は、EBCTスキャナの分解能に近付く。
【0015】
ガントリ12の回転速度及び患者22の心搏周期に応じて異なる数の画像セグメント、例えば4つ、8つ又は10の画像セグメントを収集することができる。患者22の心臓の心搏周期時間を測定して、測定された心搏周期時間に対して非同期になるようにガントリ12の回転速度を設定する。非同期のガントリ回転速度は、多数のセグメントの間に得られる画像データが、組み立てられる全走査の本質的に重なり合わない角度部分又は僅かしか重なり合わない角度部分に確実に相当するように選択される。例えば、測定された心拍数が1分当たり60拍(bpm)である場合には、1秒当たり1回転の速度ではガントリ12が心搏周期の同一の時相の際に同じ角度に位置してしまうので不十分である。ガントリの1回転当たり1.0秒、0.8秒、0.7秒、0.6秒及び0.5秒の速度が利用可能である1つの公知のCTスキャナの場合には、適切な走査速度選択の指針として次の表を用いることができる。
【0016】
Figure 0004127955
【0017】
一実施例では、データ取得はアキシャル・モードで行なわれる。患者22が載置されているテーブル46は、多数回のガントリ12の回転、例えば5回転の間には静止しており、この間に、組み立てられるべき1組の時間的に不連続な画像データが収集される。画像データが収集された後に、更なるデータのスライスを収集したい場合には、テーブル46をz軸方向に沿って他の位置に指標移動(indexing)又は段階移動(stepping)させる。一実施例では、スキャナ10はマルチ・スライス型スキャナであり、テーブル46はボリューム網羅範囲(coverage)に依存した距離で指標移動又は段階移動する。例えば、アキシャル式走査時に4つの2.5mmデータ・スライスが得られる場合には、そこから別個の画像が組み立てられる引き続いての走査が重なり合わないボリュームのものとなるようにテーブル46を10mm(4スライス×2.5mm)だけ指標移動させる。この指標移動寸法は、前回の走査でのデータのボリューム網羅範囲に等しくする。もう1つの実施例では、連続的なボリュームの画像が必要でない場合には、相対的に大きい指標移動寸法又は段階移動寸法を用いる。
【0018】
一実施例では、データ取得はヘリカル走査モードで行なわれ、テーブル46は走査中にz軸に沿って前進する。螺旋ピッチは、画像再構成に望ましいセグメントの数及び全てのセグメントについて選択されるz位置に従って選択される。例えば、CTスキャナ10は4スライス・モードで動作し、完全なデータ集合を形成するのに8つのセグメントが望ましい。この例では、データ取得中に同じz軸スライス位置が8回観測されるように0.5:1の螺旋ピッチを用いる。もう1つの実施例では、サンプリングの連続性のために螺旋ピッチを最適化する。例えば、スキャナ10は4スライス・モードで動作し、64.3bpmの心拍数及び0.8秒の走査速度について、各々のセグメントが同じz軸位置から確実に開始するように5/6:1の螺旋ピッチを用いる。もう1つの例として、隣接するセグメントの隣接するビューについてのz軸位置が実質的に同じz位置を確実に有するように、1:1の螺旋ピッチを用いて投影データ集合の連続性を保証する。
【0019】
一実施例では、時間的に不連続な投影のセグメントを逐次的な順序で取得し、すなわち各々の次に隣接するビュー角度範囲に相当するデータのセグメントを逐次的に得る。図4に示す例を参照して述べると、65拍/秒の心搏サイクルについて0.8秒/回転のガントリ12の回転速度で4つのセグメントが得られている。ガントリ12はθ方向に回転している。各々のセグメントS1、S2、S3及びS4がそれぞれの番号で示されている順序で、相次ぐ心搏周期の123ミリ秒の部分において得られている。もう1つの実施例では、「シャッフル(shuffle) 」された投影セグメントを取得し、すなわち次に隣接するビュー角度範囲に相当するデータのセグメントを非逐次的に得る。例えば、図5を参照して述べると、65拍/秒の心搏サイクルについて0.8秒/回転のガントリ12の回転速度で8つのセグメントが得られている。各々のセグメントS1、S2、S3、S4、S5、S6、S7及びS8がそれぞれの番号で示されている順序で、相次ぐ心搏周期の別個の61.5ミリ秒の時間で得られている。但し、図5に示すように、相次いで得られたセグメントは、互いに直に隣接している訳ではない。代わりに、相次いで得られたセグメントは「シャッフル」された順序で得られており、図5に示すような各セグメントが得られたビュー角度範囲に従って組み立てられる。
【0020】
一実施例では、隣接したセグメントの境界の間の不連続性を回避するために、画像再構成に先立ってセグメントを配合する。例えば、隣接したセグメントS1及びS2は、図6に示すように僅かに重なり合ったビュー角度範囲から得られ、図7に示すようにビュー角度の関数としてセグメントS1及びS2に対して加重関数を適用する。各セグメントが重なり合っている各々の角度位置では、重なり合ったセグメントの加重関数を合計すると単位量になる。一旦、投影が配合されたら、適当な追加の加重を適用することによりアーティファクトのない画像が得られる。例えば、投影データが220°の角度範囲にわたって取得されているような一実施例では、公知のハーフスキャン加重関数を用いる。投影データが360°の完全な角度範囲にわたって得られているような一実施例では、他の加重関数、例えばHE加重関数若しくはHI加重関数のような公知のヘリカル走査加重関数、又はアンダースキャン加重関数を用いる。
【0021】
加重関数を適用しているので、各セグメントについての実効的な時間分解能は最早一定ではない。例えば、ハーフスキャン加重を用いて180°にファン角度を加えた範囲を4つのセグメントに等分割した実施例では、最初のセグメント及び最後のセグメントは中間の2つのセグメントよりも実質的に良好な分解能を有する。図8は、アイソチャネルについての加重を投影角度の関数として示している。第1のセグメントの最初の部分についての加重及び第4のセグメントの最後の部分についての加重が実質的にゼロとなっていることに留意されたい。従って、最終画像の形成に対するこれらの部分の寄与は小さい。結果として、これら2つのセグメントの時間分解能は他のセグメントの時間分解能よりも実質的に良好になる。
【0022】
しかしながら、全体的なシステム時間分解能は、最も不良のセグメントによって決定される。セグメントの間での時間分解能の不等性を克服するために、加重後の各々のセグメントの時間分解能が概略的に同じになるように、各々のセグメントnの長さ(すなわちビュー角度域)φnを選択する。このようにして、図8に示す例は、第1及び第4のセグメントの長さφ1及びφ4をそれぞれ実質的に増大させると共に、第2及び第3のセグメントの長さφ2及びφ3を減少させることにより、図9に示す例のように変更される。この態様で、全体的なシステム時間分解能が向上する。一般に、各々のセグメントの長さφnは、用いられる加重関数の種類に依存する。
【0023】
多数のセグメントへの分割は時間が掛かる可能性があるので、本発明の方法及び装置は、初期篩い分け(screening) の後に適用されると最も有利である。例えば、スキャナ10に指令して、EKGゲート制御によるハーフスキャン等の従来の方法を用いて心臓石灰沈着評価を実行させる。一旦、より詳細な検査のための位置が識別されたら、スキャナ10はこの部位を「ズーム拡大」して、多数のセグメントへの分割による走査を実行する。
【0024】
一実施例では、CTイメージング・システム10は、ここに記載した方法を実行するように構成される。例えば、EKG機械50からのEKG信号をコンピュータ36への入力として供給する。コンピュータ36は、Rピークの間の測定された間隔に基づいて適切なガントリ回転速度を選択する。コンピュータ36はまた、本発明の方法に従って、心搏周期中の適切な時刻にセグメントを取得して、各セグメントを画像に組み立てるようにプログラムされる。修正可能なパラメータ、例えば各々の画像毎の取得して組み立てるべきセグメントの数等のパラメータは、コンソール40を介して入力される。一実施例では、修正可能なパラメータの既定値を、例えば、測定された心搏周期、CTイメージング・システム10が1回の走査中に取得するように構成されているスライスの数、及びガントリ12の回転速度の利用可能な範囲に基づく計算によって供給する。ここに記載した装置の実施例では、CTイメージング・システム10は、特殊なガントリ12、放射線源14又は検出器アレイ18を一切必要としないという意味で「従来型」である。その代わりに、心臓撮像のために高い時間分解能を得るシステムをEKG信号用の入力しか必要としないで構成するソフトウェア(又はファームウェア)が提供される。
【0025】
本発明の様々な実施例についての以上の記載から、本発明の目的が達せられたことは明らかである。本発明を詳細に記述すると共に図解したが、これらは説明及び例示のみを意図したものであり、限定のためのものであると解釈してはならないことを明瞭に理解されたい。例えば、上述のように、幾つかの実施例では、動きに誘発されるアーティファクトを最小限にした画像を形成する心搏周期の最も有利な部分として心搏周期の静止期間を選択している。しかしながら、動きに誘発される撮像アーティファクトの減少は、心搏周期のいずれの部分が選択されるかに拘わらず本発明の方法によって達成される。加えて、180°にファン角度を加えた角度範囲を網羅する投影でデータ取得時間を完全な1回の走査に満たない走査まで短縮することにより時間分解能を最適化しているが、本発明は、完全な1回の走査を行なう構成にも同等に適用可能である。更に、完全な1回の走査を行なう構成であれば360°のサンプリングでの冗長なサンプルを利用する方式を用いてもよい。加えて、ここに記載したCTシステムは、X線源及び検出器の両方がガントリと共に回転する「第3世代」システムである。しかしながら、所与のX線ビームに対して実質的に一様な応答を与えるように個々の検出器素子を補正すれば、検出器がフル・リング(全環)型の静止式検出器であってX線源のみがガントリと共に回転するような「第4世代」システムを含めたその他の多くのCTシステムを用いることができる。従って、本発明の要旨及び範囲は特許請求の範囲によってのみ限定されるものとする。
【図面の簡単な説明】
【図1】CTイメージング・システムの見取り図である。
【図2】図1に示すシステムのブロック図である。
【図3】本発明の一実施例において得られる画像データのセグメントを患者の心搏周期の時相に対して示すグラフである。
【図4】本発明の一実施例において逐次的に得られる時間的に不連続な画像データのセグメントを示す図である。
【図5】本発明のもう1つの実施例において得られるシャッフルされた時間的に不連続な画像データのセグメントを示す図である。
【図6】画像データ・セグメントの重なりを示す図である。
【図7】隣接した重なり合う画像データ・セグメントの配合を示す図である。
【図8】180°に1つのファン角度を加えた角度を4等分したセグメントに分割して走査した結果、最初のセグメント及び最後のセグメントが中間の2つのセグメントよりも実質的に良好な分解能を有する場合の加重付き走査を示すグラフである。
【図9】加重が適用された後での各セグメントの時間分解能を等化するように180°に1つのファン角度を加えた角度を不等なセグメントに分割して走査した場合の加重付き走査を示すグラフである。
【符号の説明】
10 CT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
20 検出器素子
22 患者
24 回転中心
26 制御機構
42 陰極線管表示器
46 モータ式テーブル
48 ガントリ開口
50 EKG機械
52 心搏周期の静止期間

Claims (10)

  1. 走査型コンピュータ断層撮影(CT)イメージング・システムにより心臓を撮像するプログラムを格納する記憶装置であって、
    前記プログラムは、
    測定された患者の心搏周期に対して非同期の角速度で前記走査型コンピュータ断層撮影イメージング・システムにより前記患者の心臓を走査して、第1のガントリ回転の間に第1のビュー角度範囲において獲得された心搏周期の選択された部分の第1の画像セグメントの画像データと、第2のガントリ回転の間に前記第1のビュー角度範囲と異なる範囲であって、僅かに重なり合う第2のビュー角度範囲において獲得された心搏周期の選択された部分の第2の画像セグメントの画像データを含む画像データを取得する工程と、
    加重関数を適用した後での前記第1及び第2の画像セグメントの時間分解能を等化するように各々の画像セグメントのビュー角度範囲の範囲を選択する工程と、
    前記第1及び第2の画像セグメントの画像データに前記加重関数を適用する工程と、
    時間的に不連続な加重された前記第1及び第2の画像セグメントから前記心搏周期の選択された部分に相当する前記患者の心臓の画像を再構成する工程と、
    を前記CTイメージング・システムに実行させる、記憶装置
  2. 前記患者の心臓の走査は、前記患者の心臓のアキシャル走査である請求項1に記載の記憶装置
  3. 前記患者は可動式テーブルに支持されており、前記患者の心臓をアキシャル走査する前記工程は複数回繰り返され、前記患者の心臓の画像を再構成する前記工程は、前記患者の心臓をアキシャル走査する前記工程の各回毎に繰り返され、前記患者の心臓をアキシャル走査する前記工程の各回の合間に前記テーブルを指標移動させる工程を更に含んでいる請求項2に記載の記憶装置
  4. 前記テーブルを指標移動させる前記工程は、それぞれの画像を組み立てるための相次ぐ走査が重なり合わないボリュームについての走査となるように前記テーブルを指標移動させる工程を含んでいる請求項3に記載の記憶装置
  5. 前記テーブルを指標移動させる前記工程は、先行する走査でのデータのボリューム網羅範囲に等しい量で前記テーブルを指標移動させる工程を含んでいる請求項3に記載の記憶装置
  6. EKG機械から患者の心搏データの供給を受けるコンピュータ(36)を備え、前記患者の心臓を撮像する走査型コンピュータ断層撮影(CT)イメージング・システムであって、
    X線源(14)および検出器アレイを備えるガントリ(12)であって、前記コンピュータ(36)が特定した前記患者の心搏周期に対して非同期の角速度で複数回にわたり前記患者の心臓走査して、第1のガントリ回転の間に第1のビュー角度範囲において獲得された心搏周期の選択された部分の第1の画像セグメントの画像データと、第2のガントリ回転の間に前記第1のビュー角度範囲と異なる範囲であって、僅かに重なり合う第2のビュー角度範囲において獲得された心搏周期の選択された部分の第2の画像セグメントの画像データを含む画像データを取得する前記ガントリ(12)と
    加重関数を適用した後での前記第1及び第2の画像セグメントの時間分解能を等化するように各々の画像セグメントのビュー角度範囲の範囲を選択し、
    前記第1及び第2の画像セグメントの画像データに前記加重関数を適用し、
    時間的に不連続な加重された前記第1及び第2の画像セグメントから前記心搏周期の選択された部分に相当する前記患者の心臓の画像を再構成するように構成されている前記コンピュータ(36)を含む、システム。
  7. 前記ガントリ(12)が前記患者の心臓をアキシャル走査するよう構成されている請求項6に記載のシステム。
  8. 前記システムが前記患者を支持するように構成されている可動式テーブルを更に含んでおり、前記ガントリ(12)が前記患者の心臓の複数回のアキシャル式走査を実行し、前記コンピュータ(36)が該複数回のアキシャル式走査の各回について前記患者の心臓の画像を組み立てて、前記アキシャル式走査の各回の合間に前記テーブルを指標移動させるように更に構成されている請求項7に記載のシステム。
  9. それぞれの画像を組み立てるための相次ぐ走査が重なり合わないボリュームについての走査となるように前記テーブルを指標移動させるように更に構成されている請求項8に記載のシステム。
  10. 先行する走査でのデータのボリューム網羅範囲に等しい量で前記テーブルを指標移動させるように更に構成されている請求項8に記載のシステム。
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Families Citing this family (57)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6370217B1 (en) 1999-05-07 2002-04-09 General Electric Company Volumetric computed tomography system for cardiac imaging
US6393091B1 (en) 1999-12-13 2002-05-21 General Electric Company Methods and apparatus for non-uniform temporal cardiac imaging
US6421552B1 (en) 1999-12-27 2002-07-16 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Methods and apparatus for estimating cardiac motion using projection data
US6307910B1 (en) * 2000-01-07 2001-10-23 Ge Medical Systems Global Technology Company, Llc Methods and apparatus for reduced radiation coronary computed tomography imaging
US6708052B1 (en) * 2001-04-11 2004-03-16 Harbor Ucla Research And Education Institute Method and apparatus for cardiac imaging with minimized cardiac motion artifact
US7058440B2 (en) * 2001-06-28 2006-06-06 Koninklijke Philips Electronics N.V. Dynamic computed tomography imaging using positional state modeling
JP2003052688A (ja) * 2001-08-10 2003-02-25 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc 画像生成方法およびx線ct装置
US6990222B2 (en) 2001-11-21 2006-01-24 Arnold Ben A Calibration of tissue densities in computerized tomography
US8649843B2 (en) * 2001-11-24 2014-02-11 Ben A. Arnold Automated calcium scoring of the aorta
EP1451753A2 (en) * 2001-11-24 2004-09-01 Image Analysis, Inc. Automatic detection and quantification of coronary and aortic calcium
US7006593B2 (en) 2001-11-30 2006-02-28 Hitachi Medical Corporation Method of producing cardiac tomogram and tomograph using x-ray ct apparatus
DE10160205A1 (de) * 2001-12-07 2003-06-18 Philips Intellectual Property Verfahren zur Rekonstruktion eines 3D-Bilddatensatzes eines Untersuchungsbereiches
DE10162768A1 (de) * 2001-12-20 2003-07-03 Philips Intellectual Property Computertomograph
US7103134B2 (en) * 2001-12-28 2006-09-05 Kabushiki Kaisha Toshiba Computed tomography apparatus
JP4040873B2 (ja) * 2001-12-28 2008-01-30 株式会社東芝 コンピュータ断層撮影装置
JP4157302B2 (ja) 2002-01-10 2008-10-01 株式会社日立メディコ X線ct装置
CN100443050C (zh) * 2002-06-04 2008-12-17 皇家飞利浦电子股份有限公司 基于旋转血管造影术的冠状动脉结构混合3d重建
US7050529B2 (en) * 2002-07-23 2006-05-23 Ge Medical Systems Global Technolgy Company, Llc Methods and apparatus for performing a computed tomography scan
US20040119712A1 (en) * 2002-12-19 2004-06-24 Kenknight Bruce H. System and method for representing multi-dimensional patient health
US6865250B2 (en) * 2002-12-23 2005-03-08 Ge Medical Systems Global Technology Company Llc High pitch cardiac helical scan with extended reconstruction windows
JP4393086B2 (ja) * 2003-03-14 2010-01-06 株式会社東芝 X線コンピュータ断層撮影装置
JP2005137390A (ja) * 2003-11-04 2005-06-02 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc Ct画像生成方法およびx線ct装置
AU2004303424C1 (en) 2003-12-18 2009-11-05 Depuy Spine, Inc. Surgical retractor systems, illuminated cannulae, and methods of use
DE102004003367B4 (de) * 2004-01-22 2015-04-16 Siemens Aktiengesellschaft Verfahren zur Erzeugung von tomographischen Schnittbildern eines sich periodisch bewegenden Objektes mit einer Fokus-Detektor-Kombination
GB2418336A (en) * 2004-09-17 2006-03-22 Elekta Ab Radiotherapy device and scanner
JP2008519637A (ja) * 2004-11-15 2008-06-12 コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ コンピュータ断層撮影のための再構成方法及びコンピュータ断層撮影
US7570733B2 (en) * 2005-06-10 2009-08-04 General Electric Company Step-and-shoot cardiac CT imaging
US7668288B2 (en) * 2005-08-15 2010-02-23 Digirad Corporation Discrete sampling of gamma ray field over multiple portions using multiple heads with spaces between the different portions
EP2238906B1 (en) 2005-09-07 2015-04-08 Kabushiki Kaisha Toshiba X-ray computed tomography apparatus
US8364244B2 (en) * 2005-11-23 2013-01-29 General Electric Company Methods and systems to facilitate reducing banding artifacts in images
US7758501B2 (en) 2006-01-04 2010-07-20 Depuy Spine, Inc. Surgical reactors and methods of minimally invasive surgery
US7981031B2 (en) 2006-01-04 2011-07-19 Depuy Spine, Inc. Surgical access devices and methods of minimally invasive surgery
US7918792B2 (en) 2006-01-04 2011-04-05 Depuy Spine, Inc. Surgical retractor for use with minimally invasive spinal stabilization systems and methods of minimally invasive surgery
US7955257B2 (en) 2006-01-05 2011-06-07 Depuy Spine, Inc. Non-rigid surgical retractor
JP4495109B2 (ja) * 2006-04-06 2010-06-30 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー X線ct装置
EP2030170B1 (en) * 2006-05-26 2019-01-16 Koninklijke Philips N.V. Dynamic computed tomography imaging
JP4509971B2 (ja) * 2006-06-09 2010-07-21 ジーイー・メディカル・システムズ・グローバル・テクノロジー・カンパニー・エルエルシー X線ct装置
JP5190825B2 (ja) * 2006-11-13 2013-04-24 国立大学法人京都工芸繊維大学 画像再構成装置、画像再構成方法、画像再構成プログラム、ct装置
US7729467B2 (en) 2007-03-22 2010-06-01 General Electric Company Methods and systems for attentuation correction in medical imaging
US8483804B2 (en) * 2007-07-10 2013-07-09 General Electric Company Method and apparatus for reconstructing images of moving structures based on motion cycle temporal data
JP4342588B2 (ja) * 2008-03-07 2009-10-14 アロカ株式会社 X線ct装置、および、その制御プログラム
JP2010022418A (ja) * 2008-07-15 2010-02-04 Toshiba Corp 超音波画像診断装置
JP4486144B2 (ja) * 2008-08-26 2010-06-23 アロカ株式会社 X線画像形成装置
US7940886B2 (en) * 2008-10-03 2011-05-10 Siemens Medical Solutions Usa, Inc. 3D medical anatomical image system using 2D images
US8186880B1 (en) 2008-11-27 2012-05-29 Arnold Ben A Extended and fixed INTable simultaneously imaged calibration and correction methods and references for 3-D imaging devices
US8649577B1 (en) 2008-11-30 2014-02-11 Image Analysis, Inc. Automatic method and system for measurements of bone density and structure of the hip from 3-D X-ray imaging devices
DE102009007366A1 (de) * 2009-02-04 2010-08-12 Siemens Aktiengesellschaft CT-Bildaufnahme eines sich bewegenden Untersuchungsobjektes
DE102009019841A1 (de) * 2009-05-04 2010-11-11 Siemens Aktiengesellschaft Jitterfreie Ortstriggerung eines Detektors eines CT-Systems
US8517608B1 (en) 2011-08-03 2013-08-27 Ben A. Arnold System and method for calibration of CT scanners and display of images in density units without the use of water phantoms
CN104510486B (zh) * 2013-09-30 2021-04-20 Ge医疗系统环球技术有限公司 计算机化断层扫描设备及其机架旋转控制装置和方法
US9107641B2 (en) * 2013-11-15 2015-08-18 General Electric Company Heartbeat synchronized cardiac imaging
US9538974B2 (en) 2014-11-20 2017-01-10 General Electric Company Methods and systems for correcting table deflection
US9427205B1 (en) 2015-03-20 2016-08-30 General Electic Company Systems and methods for artifact removal for computed tomography imaging
US9869646B2 (en) * 2015-04-09 2018-01-16 Analogic Corporation View triggering for radiation imaging system
US10013780B2 (en) 2016-02-29 2018-07-03 General Electric Company Systems and methods for artifact removal for computed tomography imaging
DE102020205433A1 (de) * 2020-04-29 2021-06-02 Siemens Healthcare Gmbh Verfahren und Vorrichtung zur Rekonstruktion eines Bilddatensatzes
EP4002279A1 (en) * 2020-11-12 2022-05-25 Koninklijke Philips N.V. Method for use in x-ray ct image reconstruction

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1475308A (en) 1973-07-21 1977-06-01 Emi Ltd Radiography
US4182311A (en) * 1977-04-22 1980-01-08 Varian Associates, Inc. Method and system for cardiac computed tomography
FR2455451A1 (fr) 1979-05-02 1980-11-28 Radiologie Cie Gle Procede de tomodensitometrie et tomodensitometre adapte a ce procede
JPS5917334A (ja) 1982-07-21 1984-01-28 株式会社東芝 心拍連動画像診断装置
DE3571642D1 (en) * 1984-06-29 1989-08-24 Ciba Geigy Ag Lubricant additives
JP2529949B2 (ja) 1986-08-12 1996-09-04 株式会社東芝 同期画像再構成装置
US5544212A (en) 1988-10-20 1996-08-06 Picker International, Inc. Spiral CT using an integrating interpolator
US5396418A (en) * 1988-10-20 1995-03-07 Picker International, Inc. Four dimensional spiral volume imaging using fast retrace
US4994965A (en) 1988-11-23 1991-02-19 General Electric Company Method for reducing motion induced image artifacts in projection imaging
US5216601A (en) * 1989-11-22 1993-06-01 General Electric Company Method for fan beam helical scanning using rebinning
JPH053867A (ja) * 1991-06-28 1993-01-14 Toshiba Corp 三次元画像診断装置
US5271055A (en) 1992-08-19 1993-12-14 General Electric Company Methods for reducing motion induced artifacts in a projection imaging system
US5533085A (en) 1995-02-27 1996-07-02 University Of Washington Automatic indexing of cine-angiograms
JP3510389B2 (ja) * 1995-07-10 2004-03-29 ジーイー横河メディカルシステム株式会社 X線ct装置
US5602891A (en) 1995-11-13 1997-02-11 Beth Israel Imaging apparatus and method with compensation for object motion
DE19622075C2 (de) * 1996-05-31 1999-10-14 Siemens Ag Verfahren und Gerät zur radiologischen Untersuchung von Herzphasen eines Patienten
US5747840A (en) 1996-10-21 1998-05-05 Foveonics, Inc. Photodiode with improved photoresponse behavior
US5818896A (en) * 1996-11-18 1998-10-06 General Electric Company Methods and apparatus for three-dimensional and maximum intensity projection image reconstruction in a computed tomography system
US5848117A (en) * 1996-11-27 1998-12-08 Analogic Corporation Apparatus and method for computed tomography scanning using halfscan reconstruction with asymmetric detector system
IL121484A0 (en) * 1997-08-06 1998-02-08 Elscint Ltd Cardiac imaging
DE19740214A1 (de) * 1997-09-12 1999-04-01 Siemens Ag Computertomograph
US6154516A (en) 1998-09-04 2000-11-28 Picker International, Inc. Cardiac CT system
US6243437B1 (en) 1998-11-25 2001-06-05 General Electric Company Coronary calcification detection using retrospective cardiac gating of imaging system
US6275560B1 (en) 1998-12-22 2001-08-14 General Electric Company Cardiac gated computed tomography system
US6370217B1 (en) 1999-05-07 2002-04-09 General Electric Company Volumetric computed tomography system for cardiac imaging
IL137251A0 (en) 1999-07-28 2001-07-24 Gen Electric Retrospective cardiac gating with cine scans on a multislice scanner

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