JP5204120B2

JP5204120B2 - Ｅｃｇゲーテッド・コンピュータ・トモグラフィにおける再構成ウィンドウ適合

Info

Publication number: JP5204120B2
Application number: JP2009538813A
Authority: JP
Inventors: レッシック，ジョナサン
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2006-11-30
Filing date: 2007-11-13
Publication date: 2013-06-05
Anticipated expiration: 2027-11-13
Also published as: WO2008065566A2; RU2009124930A; RU2462991C2; EP2088918B1; US8155264B2; CN101541232A; EP2088918A2; CN101541232B; US20100040193A1; WO2008065566A3; JP2010510856A

Description

本出願は一般に、撮像システムに関する。特に、本出願は、コンピュータ・トモグラフィ（ＣＴ）に関し、特に、放射線を生成し、検出し、それを示すデータを処理する方法に関する。

コンピュータ・トモグラフィ（ＣＴ）撮像は多くの場合、動いている物体の走査を含む。例えば、心臓ＣＴ撮像は、拍動している心臓の走査を含む。心臓ＣＴの場合、心臓が相対的に静止している、心周期の相に対応するデータを再構成することが通常、望ましい。心電図（ＥＣＧ）信号ゲーティングを含む種々の手法を使用して、心周期を表す投影データ内の前述の相に対応する予測データを位置特定する。

レトロスペクティブ・ゲーティングでは、心周期にわたる心臓の状態を反映する、心臓の電気的活動は、拍動している心臓が走査されている間に心電図によって検知される。所望の心位相に対応するデータは次いで、ゲーティング（選択）され、再構成される（電気的活動を表す信号に基づく）。データは、完全なＣＴデータ・セットをもたらす角範囲にわたって収集された投影データを得るよう選択される。

一例では、心臓走査手順により、連続した複数の心周期にわたって、予測データが検出される。所望の相に対応する心周期毎のデータの部分集合が次いで、再構成のために選択される。複数の心周期からのデータの再構成により、時間分解能が向上し得る。しかし、一般に予測可能でない不規則な心拍により、平均心周期に対して１つ又は複数の心周期が変わり得る。これは、別の心位相に対応するデータの選択をもたらし得る。その結果、再構成画像データが劣化し得る。

前述のデータの品質の向上の一試行は、ＣａｄｅｍａｒｔｉｒｉＦ他による「ＩｍｐｒｏｖｉｎｇｄｉａｇｎｏｓｔｉｃａｃｃｕｒａｃｙｏｆＭＤＣＴｃｏｒｏｎａｒｙａｎｇｉｏｇｒａｐｈｙｉｎｐａｔｉｅｎｔｓｗｉｔｈｍｉｌｄｈｅａｒｔｒｈｙｔｈｍｉｒｒｅｇｕｌａｒｉｔｉｅｓｕｓｉｎｇＥＣＧｅｄｉｔｉｎｇ，ＡＪＲＡｍＪＲｏｅｎｔｇｅｎｏｌ．２００６Ｍａｒ；１８６（３）：６３４−８」に記載されている。上記文献には、心周期に、早発性心周期が続く場合、心周期の再構成のためのデータを識別するウィンドウをユーザが削除し、これが、再構成に不十分なデータをもたらす場合、前述のウィンドウを早発性心周期に加える手作業の手法が開示されている。残念ながら、結果として生じる画像データの品質は、利用可能なデータに基づいて、所望の品質よりも低いことがあり得る。

本出願の局面は前述及び他の事項に対処する。

一局面によれば、システムは、早発性心周期を含むＥＣＧ信号を受信するウィンドウ構成部分を含むコンピュータ・トモグラフィ・システムを含む。ＥＣＧ信号は、拍動している心臓のＸ線投影データと時間同期化させる。早発性心周期が、第１の再構成ウィンドウを別の心位相に対応させると、ウィンドウ構成部分は、所望の心位相に対応するよう第１の心周期内の第１の再構成ウィンドウを位置付ける。再構成器は、別々の心周期からの複数の再構成ウィンドウに対応する投影データを再構成して、心臓の所望の相を示す画像データを生成する。

別の局面によれば、システムは、ＥＣＧ信号内の異常信号による最適以下の心位相に対応する第１の再構成ウィンドウを削減するウィンドウ構成部分を含む。ＥＣＧ信号は、複数の心周期にわたり、拍動している心臓のＸ線投影データに時間上、マッピングされる。ウィンドウ構成部分は、置換再構成ウィンドウを加えて、再構成データ・セットを、異常信号及び利用可能な投影データに基づいて最適化する。再構成器は、再構成データ・セットを再構成して、心臓の所望の相を示す画像データを生成する。

別の局面によれば、システムは、ＥＣＧ信号及びその中の不整脈に基づいて、連続する複数の心周期内の心位相の再構成ウィンドウを推奨する推奨構成部分を含む。ＥＣＧ信号は、コンピュータ・トモグラフィ・スキャナで、拍動している心臓を同時に走査しながら得られる。再構成器は、再構成ウィンドウに対応する各サイクルのデータに対応するデータを再構成する。

別の局面によれば、システムは、拍動している心臓のＸ線投影データと信号同期化されたＥＣＧ内の早発性心周期に基づいて心周期の第１の再構成ウィンドウを自動的に再位置決めするか、又は除去するウィンドウ構成部分を含む。推奨構成部分は、早発性心周期に基づいて少なくとも１つの更なる再構成ウィンドウを自動的に推奨する。再構成器は、再構成ウィンドウに対応するデータを再構成する。

別の局面によれば、方法は、早発性心周期を含むＥＣＧ信号を受信する工程であって、ＥＣＧ信号が、複数の心周期にわたり、拍動している心臓のＸ線投影データと時間同期化される工程と、早発性心周期が理由で、所望の心位相とは別のデータに対応する第１の心周期内の第１の再構成ウィンドウを再配置する工程であって、複数の心周期それぞれが再構成ウィンドウを含む工程と、複数の再構成ウィンドウに対応する投影データを再構成して、心臓の所望の相を示す画像データを生成する工程とを含む。

別の局面によれば、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体は、コンピュータによって実行されると、早発性心周期を含むＥＣＧ信号を受信し、早発性心周期による所望の心位相以外のデータに対応する第１の心周期内の第１の再構成ウィンドウを再位置決めし、複数の再構成ウィンドウに対応する投影データを再構成して、心臓の所望の相を示す画像データを生成する方法をコンピュータに行わせる命令を含む。

本発明の更なる局面は、以下の詳細な説明を読み、理解すると、当業者が分かるであろう。

例示的な撮像システムを示す図である。代表的なＥＣＧ信号を示す図である。異常心周期を有する代表的なＥＣＧ信号を示す図である。システムが、異常心周期を有するＥＣＧ信号を使用して再構成データを選択する例を示す図である。システムが、異常心周期を有するＥＣＧ信号を使用して再構成データを選択する例を示す図である。システムが、異常心周期を有するＥＣＧ信号を使用して再構成データを選択する例を示す図である。システムが、異常心周期を有するＥＣＧ信号を使用して再構成データを選択する例を示す図である。システムが、異常心周期を有するＥＣＧ信号を使用して再構成データを選択する例を示す図である。システムが、異常心周期を有するＥＣＧ信号を使用して再構成データを選択する例を示す図である。システムが、異常心周期を有するＥＣＧ信号を使用して再構成データを選択する例を示す図である。システムが、異常心周期を有するＥＣＧ信号を使用して再構成データを選択する例を示す図である。システムが、異常心周期を有するＥＣＧ信号を使用して再構成データを選択する例を示す図である。システムが、異常心周期を有するＥＣＧ信号を使用して再構成データを選択する例を示す図である。システムが、異常心周期を有するＥＣＧ信号を使用して再構成データを選択する例を示す図である。再構成のために別の相が推奨される例を示す図である。例示的な方法を示す図である。例示的な方法をグラフィック表示した図である。例示的な方法をグラフィック表示した図である。例示的な方法をグラフィック表示した図である。

本発明は、種々の構成部分、及び構成部分の配置、並びに、種々の工程、及び工程の配置の形態を呈し得る。図面は、好ましい実施例を例証する目的のために過ぎず、本発明を限定するものと解されるべきでない。

図１を参照すれば、コンピュータ・トモグラフィ（ＣＴ）スキャナ１００は、長手方向軸又はｚ軸を中心に回転する回転ギャントリ部１０４を含む。上記回転ギャントリ部１０４は、Ｘ線管などのＸ線源１０８、及び検査領域１１６に対して複数の投影角又は投影面においてＸ線投影データを生成するＸ線検出器１１２をサポートする。検出器１１２は、検出された放射線を示す出力信号又は投影データを生成する略２次元の検出器エレメント・アレイを含む。メモリ１２０や他の記憶装置は投影データを記憶する。

診察台などの対象支持台１２４は、検査領域１１６内の患者や他の対象を支持する。対象支持台１２４は、走査前、走査中、及び走査後に検査領域１１６に対して患者や他の対象を誘導するように移動可能である。

心電図（ＥＣＧ）や呼吸モニタなどの生物モニタ１２８は、対象の心位相や他の動き状態に関する情報を提供する。レトロスペクティブ・ゲーティングの場合、生物モニタ１２８の信号を使用して、獲得された動きの相又は状態と投影データを関係付ける。

処理構成部分１３２は、生物モニタ１２８と通信し、生物信号に基づいて投影データからの再構成データ・セットの選択を容易にする。処理構成部分１３２は、解析構成部分１３６と、ウィンドウ構成部分１４０と、推奨構成部分１４４とを含む。前述の構成部分は、個別に、又はそれらの組合せで、生物信号が異常信号を含む場合、再構成データ・セットの選択を容易にする。一例では、データ・セットは、異常信号が存在している場合の、利用可能なデータの最適な利用を表す。

心臓ＣＴの場合、前述の異常信号に一例には、早発性心拍や、期外収縮などの不規則な心拍、又は不整脈がある。この場合、解析構成部分１３６は、早発性心拍によって再構成ウィンドウが影響を受けるか否か、及び早発性心拍によって再構成ウィンドウがどのようにして影響を受けるかの判定を容易にする。再構成ウィンドウが早発性心周期によって影響を受ける場合、ウィンドウ構成部分１４０は、早発性心周期に基づいて１つ又は複数の再構成ウィンドウを調節し、除去し、又は追加することを容易にする。推奨構成部分１４４は、早発性心周期及び利用可能なデータに基づいて再構成ウィンドウ及び心位相を推奨する。前述の構成部分は以下に更に詳細に説明する。

再構成器１４８は、選択された投影データを再構成して画像データを生成する。レトロスペクティブ・ゲーティングされた再構成の場合、対象、又はその関心の領域の１つ又は複数の所望の動き状態又は相に対応する投影データを再構成して、所望の心位相に対応する画像データを生成する。

汎用コンピュータは、オペレータ・コンソール１５２としての役目を担う。コンソール１５２は、人間によって読み取り可能な出力装置（モニタやディスプレイなど）、及び入力装置（キーボードやマウスなど）を含む。コンソール上に常駐しているソフトウェアは、操作者がスキャナ１００を制御し、スキャナ１００と相互作用することを可能にする。一例では、相互作用は、例えば、生物信号により、心位相を識別する再構成ウィンドウをスーパインポーズすることにより、生物信号を操作者に示す工程を含む。更に、相互作用は、操作者が、生物信号内の異常を手作業で識別し、心周期の再構成ウィンドウを生成し、再構成のためのデータ・セットを選択又は確認し、自動データ選択及び再構成を実行し、他のやり方でスキャナ１００と（例えば、グラフィカル・ユーザ・インタフェース（ＧＵＩ）を介して）相互作用することを可能にする工程を含む。

下記の例では、システム１００は、レトロスペクティブ・ゲーティングされた心臓ＣＴアプリケーションに使用される。このアプリケーションの場合、生物モニタ１２８は、複数の心拍に対応する投影データと同期化させたＥＣＧ信号を供給する。

図２は、不整脈や不規則な心拍などの期外収縮を含まないという意味合いで「正常」である代表的なベースラインＥＣＧ信号２００を示す。心周期２０４、２０８、２１２及び２１６はそれぞれ、心房（Ｐ波）及びその後、心室（ＱＲＳ群）が収縮し、心室が次いで、分極する（Ｔ波）収縮期２２０、及び、収縮後に心臓が弛緩し、循環する血液で補給するその後の拡張期２２４を含む。心周期間又はＲ−Ｒ間隔間の距離２２８は時間ｔで表される。説明の目的で、この例では、ｔは約１秒であり、収縮期及び拡張期はそれぞれ、心周期の約半分を表す。

ベースラインＥＣＧ信号２００がモニタ１２８によって記録されると仮定すれば、ＥＣＧ信号２００がコンソール１５２によって受信されると、コンソール１５２はＥＣＧ信号２００を操作者に向けて表示し、操作者が、再構成するために所望の心位相を選択するか、又は所望の心位相を示す情報を他のやり方で入力する機構を設ける。一例では、入力は、それぞれが所望の心位相に対応するＥＣＧ信号２００の別々の部分の再構成ウィンドウの生成を引き起こす。

例として、操作者は、拡張期の、「静止しているか」、又は相対的に静止している心位相の再構成ウィンドウの生成につながる入力を供給することができる。前述の一相は一般に、拡張期の中盤乃至終了時にみられる。一例では、この相は、Ｒ波のピークに対して心周期の持続時間の約７０％として近似される。この相の例示的な再構成ウィンドウ２３６は図２に示す。

心臓が相対的に静止している別の相は、おおよそ収縮期の終了時に生じる。この相は、心周期の持続時間の約４０％であると近似される。この相の例示的な再構成ウィンドウ２３２も図２に示す。限定されないが時間ベースの手法などの、ＥＣＧ信号２００内の心位相の場所を近似する他の手法も本明細書及び特許請求の範囲で想定している。更に、操作者は、別の心位相を更に、又はあるいは選択することができる。

一般に、再構成ウィンドウの幅は、複数の回転にわたって獲得されたデータが、再構成のために、完全なデータ・セット（又は、少なくとも１８０°＋データのファン角度）をもたらすように構成される。ＥＣＧ２００が投影データと同期化されるので、再構成ウィンドウは所望の心位相に対応する投影データを識別する。

この例では、システムは、隣接する心周期中に獲得されたデータがｚ軸方向又は長手方向で重なるように構成される。重なるデータ獲得は、隣接する心周期間の心周期持続時間差に対応し、データ・ギャップ（隣接する心周期に対応する再構成ウィンドウ間のデータがない場合）を軽減する。テーブル・ピッチなどのシステム・パラメータは、重なるデータの獲得に適したテーブル速度をもたらすために、回転速度、検出器の数及び幅、並びに個人の平均心拍数に基づいて適切に構成される。
図３は、早発性心周期３１２を有するＥＣＧ信号３００を示す。この例では、心周期３０４、３０８及び３１６は、図２の心周期に表す一秒の時間間隔に基づいて、一般に期待されたように生じる（後述するように、早発性心周期３１２によって影響を受け得るが）という意味で「正常」であるとみなされる。

心周期３１２は、期待されたよりも早く生じるというという点で早発性を有する。この例では、早発性心周期３１２は、一秒でなく、心周期３０８のＲ波の、０．6秒後に生じる。その結果、第２の心周期３０８の拡張期３２０が短縮されるか、又はその対応するＲ波の一秒後でなく、０．６秒後に終了する。

更に、早発性心周期３１２の拡張３２４期が延長される。この例では、早発性心周期３１２の拡張期は、心周期３０８のＲ波から、次の「正常な」心周期（心周期３１６）のＲ波までの距離が、２つの正常な心周期間と約同じ距離、又は約２秒である。

解析構成部分１３６、ウィンドウ構成部分１４０及び推奨構成部分１４４を次いで更に説明する。以下の例では、再構成ウィンドウ及び所望の心位相、早発性心周期３１２の識別、及び早発性心周期３１２を有するＥＣＧ信号３００が処理構成部分１３２に供給される。

解析構成部分１３６は、再構成ウィンドウ及び所望の心位相により、再構成のために識別されたデータに対して早発性心周期３１２が及ぼす影響を求める。心周期３０４及び３１６は早発性心周期３１２によって影響を受けない。その結果、前述の心周期内の再構成ウィンドウは所望の心位相に対応する。

対照的に、心周期３０８が短縮され、心周期３１２が延長されるという点で心周期３０８及び３１２が（前述のように）影響を受ける。その結果、心周期３０８の持続時間の割合に基づいて心周期３０８内に配置される再構成ウィンドウは、心周期内に、相対的に早期に配置され、心周期３１２の持続時間の割合に基づいて心周期３１２内に配置された再構成ウィンドウは、心周期内で、相対的に遅い時点に配置される。

心周期３０８に関し、解析成分１３６は、そのＲ波のピークからの時間の点で、再構成ウィンドウが、早発性心周期３１２の前に生じるか、後に生じるかを判定する。

図４ａは、Ｒ波のピークに対して、早発性心周期３１２後に、心周期３０８内の再構成ウィンドウ４０８が位置する場合を示す。あるいは、Ｒ波のピーク以外の基準を使用することが可能である。

図示したように、早発性心周期３１２は、心周期３０８のＲ波のピークの約０．６秒後に生じ、再構成ウィンドウ４０４、４０８、４１２及び４１６は、それらの対応する心周期の約７０％にある。その結果、Ｒ波のピーク後の時間の点で、再構成ウィンドウ４０８は、影響を受けていない心周期３０４及び３１６内の再構成ウィンドウ４０４及び４１６と同様に、Ｒ波のピークの約０．７秒後でなく約０．４２秒後にある。

再構成ウィンドウ４０８が、所望の心位相に対応せず、再構成データは、別の心位相に対応するデータを含むので、再構成の目的には最適以下であることを解析構成部分１３６は認識する。ウィンドウ構成部分１４０は再構成ウィンドウ４０８を除去するので、対応するデータは、再構成に選択されず、又は、再構成されない。このことは図４ｂに示す。一般に、その対応するＲ波のピーク後の再構成ウィンドウが、時間上、早発性心周期以降に生じる場合、再構成ウィンドウが除去されるので、対応するデータは、再構成に選択されず、又は、再構成されない。

図５ａは、心周期３０８内の再構成ウィンドウ５０８が時間上、Ｒ波のピークに対して、未成熟の心周期３１２前に配置される場合を示す。

図示したように、早発性心周期３１２は、適切なＲ波のピークの約０．６秒後に生じ、再構成ウィンドウ５０４、５０８、５１２及び５１６は、それらの対応する心周期の約４０％にある。Ｒ波のピーク後の時間の点では、再構成ウィンドウ５０８は、影響を受けていない心周期３０４及び３０６内の再構成ウィンドウ５０４及び５１６のようなＲ波のピークの約０．４秒後でなく、その対応するＲ波のピークの約０．２４秒後にある。

早発性心周期３１２の生起までの心周期３０８は等間隔であるので、この領域内のデータは正常であるか、又は早発性心周期が全く生じなかったかのようである。早発性心周期３１２により再構成ウィンドウ５０８が所望の心位相から離れ、最適以下の再構成データがもたらされるということを解析構成部分１３６は認識した。

ウィンドウ構成部分１４０は、再構成ウィンドウ５０８を時間上、周期持続時間の割合でなく時間でそのＲ波のピークから位置決めされるように移動又は位置決めされる。その結果、再構成ウィンドウはＲ波の約０．４秒後の位置に移動するので、再構成ウィンドウ５０８は所望の心位相に対応する。このことは図５ｂに示す。

早発性心周期３１２について、上記周期３１２は常に、ある程度、異常であり、よって、最適には、除去すべきである。解析構成部分１３６は、ウィンドウ４１２又は５１２を除去した後、データ・ギャップが生じるか否かを判定する。データ・ギャップがない場合、図４ｃ及び図５ｃに示すように、ウィンドウ４１２又は５１２が除去される。

データ・ギャップがある場合、ウィンドウ構成部分１４０は利用可能なデータを最適に利用する。心房期外収縮の場合、周期３１２はほぼ正常であるので、再構成ウィンドウ４１２は、図４ｄに示すように、周期３１２のＲ波の約０．７秒後に配置され、再構成ウィンドウ５１２は、図５ｄに示すように周期３１２のＲ波の０．４秒後に配置される。

心室期外収縮の場合、周期３１２はより異常である。ウィンドウ４１２は、図４ｅに示すように、次のＲの約０．３秒（１．０秒−０．７秒）前に配置される。ウィンドウ５１２は、図５ｅに示すように、（心房期外収縮と同様に）周期３１２のＲ波から約０．２８秒後に配置される。

解析構成部分１３６は、欠落しているデータがないように、残りの再構成ウィンドウに対応するデータが、再構成目的のために十分なデータを提供するか否かを判定することにより、ウィンドウが除去された場合にデータ・ギャップが生じるか否かを判定する。十分なデータが存在するか否かを近似する一手法は、式１の不等式が満たされるか否かを確かめることを含む。
式１（Ｔ^＊ＴＳ）＞（ＳＣ^＊Ｔ／ＲＴ）
ここで、Ｔが時間間隔を表し、ＴＳはテーブル速度を表し、ＳＣはＸ線ビーム・コリメーションを表し、ＲＴはＸ線源回転時間を表す。時間間隔Ｔは、先行する正常再構成ウィンドウから、次の正常心周期の再構成ウィンドウまで測定される。時間間隔及びスキャナ・テーブル速度の積がより大きい場合、データ・ギャップが存在し、全てのｚ軸の場所において画像を再構成するために十分なデータが存在しない。

データ・ギャップにおける図４ｄ及び図４ｅの結果に関して前述した７０％再構成ウィンドウを再配置する場合、推奨構成部分１４０が大局的な推奨を与える。大局的な推奨の場合、推奨構成部分１４４は、図６に示すように、早発性Ｒ波の前にある別の相における全く新たな再構成を推奨する。この例では、推奨された相は、図５ａに表す４０％相である。これは、周期３０８の再構成ウィンドウが有効であることを確実にし、３１２の再構成ウィンドウを削除又は再配置するか否かを決定する選択肢を与え、データ・ギャップのない１つ又は複数の再構成を有することを確実にする。７０％相は、図４ｂ−ｅに応じて再構成され、新たな４０％相は図５ｂ乃至図５ｅに応じて再構成される。

図７は、最適な再構成ウィンドウをシステム１００によって選択する例示的な方法を示す。７０４では、投影データと同期化させたＥＣＧ信号を得る。７０８では、早発性心周期などの異常な心周期がＥＣＧ信号内で識別され、所望の心位相が再構成のために選択される。この情報に基づいて、処理構成部分１２８は、心臓信号内の異常の存在下で、利用可能なデータの最適な利用を判定する。

７１２では、解析構成部分１３２は、異常が、所望の心位相以外の心位相に対応する再構成ウィンドウをもたらすか否かを判定する。否定の場合、再構成ウィンドウ、又は再構成ウィンドウに対応するデータが、再構成のために選択される。
しかし、異常が再構成データに影響を及ぼす場合、７１６で、データ・ギャップをもたらすことなく、影響を受けた再構成ウィンドウを除去することが可能であるように十分なデータが存在しているかが判定される。十分なデータがある場合、７２０で、再構成ウィンドウが除去され、残りの再構成ウィンドウ、又はそれに対応するデータが再構成のために選択される。

さもなければ、７２４で、影響を受けた再構成ウィンドウが前述の通り、移動し、再構成ウィンドウ、又はそれに対応するデータが再構成のために選択される。

７２８では、再構成ウィンドウがデータ・ギャップをもたらしたか否かを判定する。７３２では、データがもたらされた場合、十分なデータによる新たな再構成も推奨される。

図８、図９及び図１０は、例をグラフィック表示した図である。当初、図８を参照すれば、心周期８２４、８２８、８３２、８３６及び８４０それぞれ内に、それぞれ、約７５％に配置された相を包含する再構成ウィンドウ８０４、８０８、８１２、８１６及び８２０とともに、例示的なＥＣＧ信号を示す。心周期８３６は、心房期外拍動（ＡＰＢ）として識別される。

この例では、心周期８３２のＲ波８４８のピークからの時間で再構成ウィンドウ８１２を表した場合、早発性心周期８３６は、再構成ウィンドウ８１２に先行して始まる。再構成ウィンドウ８０４乃至８４０は心周期の割合に基づいて配置され、心周期８３２が短縮されるので、再構成ウィンドウ８１２は、平均心周期の７５％での所望の心位相に対応しないという点で最適以下である。その結果、再構成ウィンドウ８１２は、図９に示すように除去される。

早発性心周期８３６は、異常であり、よって、システムは、ウィンドウ８１６を除去することが可能であるか否かを検査する。これは、欠落データをもたらすので、別のストラテジが施され、再構成ウィンドウ８１６は、早発性心周期８３６のＲ波のピークからの時間に基づいて、図９に示すように、より最適な場所に移動する。

この例では、再構成ウィンドウ８１２及び８１６の除去は、再構成目的に不十分なデータをもたらす一方、前述の削除８１２及び移動８１６は最適以下の補正につながり得る。別の解決策として、ウィンドウ１００２、１００４及び１００８に対応する４５％の新たな再構成相が、図１０に示すように推奨される。この場合、これにより、早発性周期８３６に属するウィンドウ１００６が除去されることが可能になる。

次いで、他の局面を説明する。

例証した実施例では、操作者はＥＣＧ信号内の早発性心周期を識別する。別の実施例では、処理構成部分１３２は、早発性心周期検出器１５６を介して異常心周期を自動的に識別する。一例では、処理構成部分１３２は、操作者に確認をプロンプトする。別の例では、自動的に識別された異常心周期は、異常心周期であると自動的にみなされる。

例証された実施例では、操作者は所望の心位相をもたらす。別の実施例では、処理構成部分１３２は、所望の心位相に関するユーザ入力なしで、ＥＣＧ信号及び異常信号に基づいて再構成ウィンドウ及び／又は再構成相を自動的に推奨する。

別の実施例では、処理構成部分１２８は、異常心周期を自動的に位置特定し、異常心周期に基づいて、最適な再構成相を選択し、心周期毎の再構成ウィンドウを生成する。任意的には、処理構成部分１２８は、再構成データ・セットの再構成を自動的に実行する。

上記説明では、新たな相は、十分なデータが存在していない場合にのみ、推奨される。別の実施例では、更に新たな相が常に推奨される。一例では、これは、好適な再構成を得る可能性を増加させる。

処理構成部分１３２（解析構成部分１３６、ウィンドウ構成部分１４０及び推奨構成部分１４４）は、コンピュータ・プロセッサによって実行されるとそのプロセッサに、当該手法を行わせるコンピュータ読み取り可能な命令によって実現することができる。前述の場合、命令は、適切なコンピュータに関連付けられたか、又は他のやり方でアクセス可能なコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に記憶される。

更に、当該手法は、データ獲得と同時に行わなくてよい。これは、スキャナ１００に関連付けられた１つのコンピュータ（又は複数のコンピュータ）を使用して行うこともできる。これは、スキャナ１００から遠隔に配置され、ＨＩＳ／ＲＩＳシステム、ＰＡＣＳシステム、インターネット等などの適切な通信ネットワークを介して、適切なデータにアクセスし得る。

上記アプリケーション及びその変形には、限定列挙でないが、ゲーテッドＣＴ、磁気共鳴撮像（ＭＲＩ）、心臓核医学、及び３次元（３Ｄ）エコー研究が含まれる。

本発明は、好ましい実施例を参照して説明している。上述の詳細な説明を読み、理解することにより、他者が修正及び改変を思いつくであろう。本発明が、本願特許請求の範囲記載の範囲又はその均等物の範囲内に収まる限り、前述の修正及び改変全てを含むものとして解釈されることが意図されている。

Claims

システムであって、
拍動している心臓の先行して獲得されたＸ線投影データ、及び早発性心周期を含むＥＣＧ信号を受信するウィンドウ構成部分であって、前記ＥＣＧ信号は、拍動している心臓の前記先行して獲得されたＸ線投影データと時間同期化され、前記ウィンドウ構成部分は、前記早発性心周期が第１の再構成ウィンドウを別の心位相に対応させると、前記先行して獲得されたＸ線投影データの所望の心位相に対応するよう第１の心周期内の第１の再構成ウィンドウを位置付けるウィンドウ構成部分と、
別々の心周期からの複数の再構成ウィンドウに対応する投影データを再構成して、前記心臓の前記所望の心位相を示す画像データを生成する再構成器とを備えるシステム。
請求項１記載のシステムであって、参照信号から前記第１の再構成ウィンドウまでの第１の時間間隔が参照信号から前記早発性心周期までの第２の時間間隔よりも少ない場合に前記第１の心周期内の参照信号に対する時間の点で前記第１の再構成ウィンドウを再位置決めするシステム。
請求項１記載のシステムであって、参照信号から前記第１の再構成ウィンドウまでの第１の時間間隔が参照信号から前記早発性心周期までの第２の時間間隔よりも大きい場合に前記第１の再構成ウィンドウを除去するシステム。
請求項３記載のシステムであって、推奨構成部分を更に含み、前記推奨構成部分は、前記所望の心位相よりも少ない整数値の別の相を推奨し、前記別の相は、前記参照信号から前記第１の再構成ウィンドウまでの前記第１の時間間隔が前記参照信号から前記早発性心周期までの前記第２の時間間隔よりも少ないことを確実にするシステム。
請求項１記載のシステムであって、前記第１の心周期は前記早発性心周期であるシステム。
請求項５記載のシステムであって、前記ウィンドウ構成部分は、データ・ギャップが生じないという条件下で前記第１の再構成ウィンドウを除去しようとするシステム。
請求項５記載のシステムであって、前記ウィンドウ構成部分は、前記早発性心周期が心房期外収縮である場合に前記第１の心周期内の参照信号に対する時間の点で前記第１の再構成ウィンドウを再位置付けするシステム。
請求項５記載のシステムであって、前記ウィンドウ構成部分は、前記早発性心周期が心室期外収縮である場合に、その後の心周期内の参照信号に対する時間の点で前記第１の再構成ウィンドウを再位置付けするシステム。
請求項１記載のシステムであって、推奨構成部分を更に含み、前記推奨構成部分は、前記早発性心周期による再構成ウィンドウを除去した後の再構成に十分なデータを有する相対的に高い確率を第２の相が有する場合に第２の相を推奨するシステム。
請求項８記載のシステムであって、コンソールを更に含み、再構成のための推奨された心位相を確認又は却下する入力を操作者が前記コンソールを介して供給するシステム。
請求項１記載のシステムであって、コンソールを更に含み、前記ＥＣＧ信号内の前記早発性心周期を識別する入力を操作者が前記コンソールを介して供給するシステム。
請求項１記載のシステムであって、コンソールを更に含み、前記所望の心位相を識別する入力を操作者が前記コンソールを介して供給するシステム。
システムであって、
ＥＣＧ信号内の異常信号による、拍動している心臓の先行して獲得されたＸ線投影データの最適以下の心位相に対応する第１の再構成ウィンドウを削除するウィンドウ構成部分であって、前記ＥＣＧ信号が、複数の心周期にわたる前記拍動している心臓の前記先行して獲得されたＸ線投影データに時間上マッピングされ、前記ウィンドウ構成部分は置換再構成ウィンドウを加えて、前記異常信号、及び利用可能な先行して獲得された投影データに基づいて再構成データ・セットを最適化するウィンドウ構成部分と、前記再構成データ・セットを再構成して、前記心臓の所望の相を示す画像データを生成する再構成器とを備えるシステム。
請求項１３記載のシステムであって、前記異常信号が早発性心拍であるシステム。
請求項１３記載のシステムであって、前記最適以下の心位相よりも少ない整数値の別の相に基づいて前記置換再構成ウィンドウを推奨する推奨構成部分を更に含むシステム。
請求項１３記載のシステムであって、前記ウィンドウ構成部分は前記置換再構成ウィンドウを自動的に追加するシステム。
請求項１３記載のシステムであって、前記ＥＣＧ信号内の前記異常信号を自動的に位置特定し、識別する異常信号探知器を更に含むシステム。
請求項１３記載のシステムであって、前記異常信号が、第２の再構成ウィンドウに、別の心位相に対応させると所望の心位相に対応するよう心周期内の少なくとも第２の再構成ウィンドウを前記ウィンドウ構成部分が移動させるシステム。
請求項１３記載のシステムであって、長手方向における支持台の速度、及び先行する正常再構成ウィンドウから後続する正常再構成ウィンドウまでの時間間隔の第１の積が、Ｘ線ビームのコリメーション、及びＸ線源回転時間の積を前記時間間隔で除算した結果よりも大きい場合、前記ウィンドウ構成部分は第２の再構成ウィンドウを加えるシステム。
システムであって、
心位相の再構成ウィンドウを推奨する推奨構成部分であって、前記再構成ウィンドウの前記推奨は前記心位相よりも少ない整数値の別の相に基づき、前記再構成ウィンドウは、ＥＣＧ信号及びその中の不整脈に基づいて、先行して獲得された複数の連続した心周期内にあり、拍動している心臓をコンピュータ・トモグラフィ・スキャナで同時に走査している間に前記ＥＣＧ信号が得られる推奨構成部分と、
前記再構成ウィンドウに対応する周期毎のデータに対応するデータを再構成する再構成器とを備えるシステム。
請求項２０記載のシステムであって、前記再構成ウィンドウは、前記心臓の略静止状態に対応するシステム。
請求項２０記載のシステムであって、前記再構成ウィンドウは、前記不整脈による再構成ウィンドウを除去した後、データ・ギャップを有しないことの確率が相対的に高いデータに対応するシステム。
請求項２０記載のシステムであって、操作者は初期心位相を選択し、前記推奨された再構成ウィンドウは別の心位相に対応するシステム。
請求項２０記載のシステムであって、前記推奨構成部分は、別の心位相に対応する少なくとも第２の再構成ウィンドウを推奨するシステム。
システムであって、
拍動している心臓の先行して獲得されたＸ線投影データと信号同期化されたＥＣＧ内の早発性心周期に基づいて心周期の第１の再構成ウィンドウを自動的に再位置決めするか、又は除去するウィンドウ構成部分と、
前記早発性心周期に基づいて少なくとも１つの更なる再構成ウィンドウを自動的に推奨する推奨構成部分と、前記再構成ウィンドウに対応するデータを再構成する再構成器とを備えるシステム。
請求項２５記載のシステムであって、前記再構成データは、再構成のための完全なデータ・セットを含み、別々の心位相に対応するデータの再構成からもたらされるアーチファクトを削減する点で、最適なデータ・セットを表すシステム。
請求項２５記載のシステムであって、コンピュータ・トモグラフィ（ＣＴ）スキャナであるシステム。
方法であって、
早発性心周期を含むＥＣＧ信号を受信する工程であって、前記ＥＣＧ信号は、複数の心周期にわたる拍動している心臓の先行して獲得されたＸ線投影データと時間同期化される工程と、
前記早発性心周期による所望の心位相以外のデータに対応する第１の心周期内の第１の再構成ウィンドウを移動させる工程であって、複数の心周期それぞれが再構成ウィンドウを含む工程と、
前記複数の再構成ウィンドウに対応する前記先行して獲得された投影データを再構成して、前記心臓の前記所望の心位相を示す画像データを生成する工程とを含む方法。
請求項２８記載の方法であって、前記早発性心周期のタイプに応じて時間の点で、次の心周期における参照信号に対して、又は時間の点で前記早発性心周期内の参照信号に対する前記早発性心周期内の第２の再構成ウィンドウを移動させる工程を更に含む方法。
請求項２８記載の方法であって、前記第１の再構成ウィンドウを除去する工程を更に含む方法。
請求項２８記載の方法であって、第２の別の心周期のデータの再構成を前記心臓の前記所望の心位相に基づいて推奨する工程を更に含む方法。
請求項２８記載の方法であって、別の心周期に対応する少なくとも１つの再構成ウィンドウを加える工程を更に含む方法。
コンピュータによって実行されると、請求項２８記載の方法を前記コンピュータに行わせる命令を含むコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
請求項３３記載のコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記コンピュータは、コンピュータ・トモグラフィ・システムのコンソールであり、前記コンピュータ・トモグラフィ・システムは、
検査領域を横断するＸ線を放出する回転放射源と、
前記放射源と連係して回転し、前記検査領域を横断する放射を検出する検出器とを含み、前記検出器は、前記ＥＣＧ信号と時間同期化された投影データを生成するコンピュータ読み取り可能な記憶媒体。