JP5544148B2 - コンピュータ断層撮影方法およびシステム - Google Patents

コンピュータ断層撮影方法およびシステム Download PDF

Info

Publication number
JP5544148B2
JP5544148B2 JP2009263572A JP2009263572A JP5544148B2 JP 5544148 B2 JP5544148 B2 JP 5544148B2 JP 2009263572 A JP2009263572 A JP 2009263572A JP 2009263572 A JP2009263572 A JP 2009263572A JP 5544148 B2 JP5544148 B2 JP 5544148B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
data set
axial
helical
controller
acquisition
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2009263572A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2010119851A (ja
Inventor
ロドリゴ・アヤラ
バーニス・イー・ホッペル
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
General Electric Co
Original Assignee
General Electric Co
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by General Electric Co filed Critical General Electric Co
Publication of JP2010119851A publication Critical patent/JP2010119851A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP5544148B2 publication Critical patent/JP5544148B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/03Computed tomography [CT]
    • A61B6/032Transmission computed tomography [CT]
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/027Arrangements for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis characterised by the use of a particular data acquisition trajectory, e.g. helical or spiral
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/48Diagnostic techniques
    • A61B6/481Diagnostic techniques involving the use of contrast agents
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/50Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications
    • A61B6/504Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment specially adapted for specific body parts; specially adapted for specific clinical applications for diagnosis of blood vessels, e.g. by angiography
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/52Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis
    • A61B6/5211Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data
    • A61B6/5229Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image
    • A61B6/5235Devices using data or image processing specially adapted for radiation diagnosis involving processing of medical diagnostic data combining image data of a patient, e.g. combining a functional image with an anatomical image combining images from the same or different ionising radiation imaging techniques, e.g. PET and CT
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00Apparatus or devices for radiation diagnosis; Apparatus or devices for radiation diagnosis combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/54Control of apparatus or devices for radiation diagnosis
    • A61B6/541Control of apparatus or devices for radiation diagnosis involving acquisition triggered by a physiological signal
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06TIMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T11/002D [Two Dimensional] image generation
    • G06T11/003Reconstruction from projections, e.g. tomography

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Oral & Maxillofacial Surgery (AREA)
  • Vascular Medicine (AREA)
  • Dentistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Physiology (AREA)
  • Computer Vision & Pattern Recognition (AREA)
  • Apparatus For Radiation Diagnosis (AREA)

Description

本開示は一般的に、コンピュータ断層撮影方法およびシステムに関する。
通常、コンピュータ断層撮影(CT)システムでは、X線管から扇形のX線ビームまたは円錐形のX線ビームが、テーブル上に置かれた患者に向かって発せられる。X線ビームは、患者によって減衰した後、複数の検出素子を備える検出器アセンブリに当たる。減衰したX線ビームを検出器アセンブリが受けたときの強度は通常、患者によるX線ビームの減衰に依存する。各検出素子は、その特定の検出素子が受けた減衰したX線ビームの強度を示す別個の電気信号を生成する。
知られている第3世代CTシステムでは、X線源および検出器アセンブリをガントリ上で、画像化すべき対象物の周りに回転させて、扇形または円錐形のX線ビームが患者と交差するガントリ角度が常に変化するようにしている。画像化中の対象物の周りにガントリを回転させながら、患者を支持するテーブルを前進させる場合がある。各検出素子で受けたX線ビームの強度を表わすデータを、ガントリ角度の範囲に渡って収集する。最終的にデータを再構成して患者の画像を形成する。
第3世代CTシステムは通常、データの取得を、軸方向(アキシャル)取得モードまたは螺旋状(ヘリカル)取得モードを用いて行なう。アキシャル取得モードの際、アキシャルデータセットを取得する間に、患者は回転するガントリに対して静止している。螺旋状取得モードの際、螺旋状データセットを取得する間に、患者を回転するガントリに対して前進させる。
アキシャルデータセットを収集する間は患者は移動しないので、はるかにより単純な再構成アルゴリズムを用いて、アキシャルデータセットから画像を再構成することができる。螺旋状データセットから再構成した画像と比べて、アキシャルデータセットを用いた場合には、解像度がより良好で人為的なものがより少ない画像を再構成することができる場合がある。しかし、周期的な動きが起こる解剖学的特徴(たとえば心臓)のアキシャルデータセットを取得するときには、周期的サイクルの特定部分の間だけデータを取得するのが標準的な技法である。これは、予想ゲーティングと言われる。予想ゲートされたアキシャルデータセットを取得すると、X線に対する患者の暴露が最小限になる。なぜならば、X線ビームが励起されるのは患者の周期的サイクルの一部の間だけであるからである。
螺旋状取得モードは、アキシャル取得モードと比べて、異なる組の強さおよび弱さを有する。螺旋状取得の間にテーブルが移動するため、螺旋状取得モードを用いれば、単一アキシャル取得を用いた場合と比べて、z方向において患者のより多くの部分をカバーすることができる。また螺旋状取得モードの方が、より広範囲の患者により容易に対応する。たとえば、心拍数が非常に変化しやすい患者に対応することは、従来のアキシャル取得モードを用いた場合には難しい。また患者が不規則な心臓の鼓動を経験する場合には、心臓周期の正確な部分のアキシャルデータセットを取得することは難しい。螺旋状取得モードは予想ゲートされないため、心拍数が変化しやすい患者および不規則な心臓の鼓動を経験する患者の両方に容易に対応する。しかし、螺旋状取得モードは予想ゲートされないため、同じ解剖学的領域の予想ゲートされたアキシャル走査の場合よりも、高いX線照射量に患者を暴露することになる場合がある。
これらの理由および他の理由から、既知のアキシャル取得モードおよび既知の螺旋状取得モードの有する限界のいくつかに対処する取得モードが求められている。
前述した欠点、不利点、および問題が本明細書において対処されることが、以下の明細書を読んで理解することによって理解される。
一実施形態においては、コンピュータ断層撮影の方法は、取得プロトコルの一部としてアキシャルデータセットを取得することと、取得プロトコルの一部として螺旋状データセットを取得することとを含む。
一実施形態においては、コンピュータ断層撮影の方法は、患者のアキシャルデータセットを取得することと、患者パラメータを分析することと、患者パラメータの分析に応答してアキシャルデータセットの取得から螺旋状データセットの取得へ切り換えることとを含む。
一実施形態においては、コンピュータ断層撮影システムは、ガントリと、ガントリに取り付けられたX線管と、ガントリに対して平行移動するように適合されたテーブルと、ガントリ、X線管、およびテーブルに接続されたコントローラとを備え、コントローラは、同じ取得プロトコルの一部としてアキシャルデータセットおよび螺旋状データセットの両方を取得するように構成されている。
本発明の種々の他の特徴、目的、および優位性は、添付図面およびその詳細な説明から当業者には明らかとなる。
一実施形態によりコンピュータ断層撮影システムを例示する概略図である。 一実施形態による方法を例示するフロー・チャートである。 一実施形態によるX線管の軌道を例示する概略図である。 一実施形態による方法を例示するフロー・チャートである。 一実施形態による方法を例示するフロー・チャートである。
以下の詳細な説明において添付図面を参照する。添付図面は、説明の一部を構成し、実施しても良い特定の実施形態が例として示されている。これらの実施形態は、当業者が実施形態を実行できるように十分詳細に記載されており、他の実施形態を用いても良いこと、および実施形態の範囲から逸脱することなく、論理的、機械的、電気的、および他の変更を施しても良いことを理解されたい。したがって以下の詳細な説明は、本発明の範囲を限定するものと取ってはならない。
図1を参照して、一実施形態によるコンピュータ断層撮影(CT)システム10の概略図を示す。CTシステム10は、ガントリ・サポート12、ガントリ14、テーブル・サポート15、テーブル16、X線管18、検出器アセンブリ20、およびコントローラ22を備えている。ガントリ14は、ガントリ・サポート12内で回転するように構成されている。ガントリ14は、X線管18および検出器アセンブリ20を保持するように適合されている。X線管18は、X線ビーム(図示せず)を検出器アセンブリ20に向けて発するように構成されている。検出器アセンブリ20は、複数の検出素子(図示せず)を備えている。複数の検出素子(図示せず)はそれぞれ、サンプリング間隔の間に受けたX線ビーム(図示せず)の強度に基づいて変化する電気信号を生成する。テーブル16は、座標軸26によって示すようにガントリ14に対してz方向に患者24を平行移動させるように適合されている。コントローラ22は、ガントリ14の回転、テーブル16の位置、およびX線管18の励起を制御するように構成されている。
図2は、一実施形態による方法100を例示するフロー・チャートである。個々のブロック102〜110は、方法100に従って実行しても良いステップを表わす。ステップは、示した順番で実行する必要はない。方法100の技術的効果は、アキシャルデータセットおよび螺旋状データセットを取得することである。
図1および図2を参照して、方法100はステップ102で開始する。ステップ104において、患者モニタリング・システム(図示せず)がEKG信号を取得する。EKG信号が、患者モニタリング・システム(図示せず)からコントローラ22に送信される。ステップ106において、方法100は、EKG信号に合わせてゲートされたアキシャルデータセットを取得する。たとえば、一実施形態によれば、アキシャルデータセットを患者の心臓周期の特定部分の間だけ取得する。本開示の目的上、用語アキシャルデータセットは、患者24が回転するガントリ14に対して静止している間に取得されるコンピュータ断層撮影データセットを含む。以下、本開示の目的上、アキシャル取得モードを用いてアキシャルデータセットを取得することを理解されたい。図1に示す一実施形態によれば、患者24をガントリ・サポート12と回転するガントリ14とに対して静止した状態に保ちながら、アキシャルデータセットを特定の場所において取得している。アキシャルデータセットを取得するために、X線管18からX線の円錐ビームが発せられて、検出器アセンブリ20によって検出される。別の実施形態によれば、ステップ104を、別の生理学的信号(たとえば呼吸信号)を取得するステップと取り替えても良い。またステップ106を、EKG信号以外の生理学的信号に合わせてゲートされたアキシャルデータセットを取得するステップと取り替えても良い。1つの代表的な実施形態によれば、アキシャルデータセットの取得を、呼吸信号に合わせてゲートされる間に行なっても良い。
ステップ108において、方法100は螺旋状データセットを取得する。本開示の目的上、用語「螺旋状データセット」は、患者24を回転するガントリ14に対して平行移動させながら取得されるデータセットを含む。以下、本開示の目的上、螺旋状取得モードを用いて螺旋状データセットを取得することを理解されたい。図1に示す実施形態によれば、ガントリ14を回転させながら患者をテーブル16によってz方向に平行移動させる。ガントリ14が回転すると、X線管18からX線の円錐ビームが発せられて、検出器アセンブリ20によって検出される。螺旋状データセットを、他の実施形態による他の方法に従って取得しても良い。
ステップ106の間に取得されるアキシャルデータセットとステップ108の間に取得される螺旋状データセットとの両方を、同じ取得プロトコルの一部として取得する。本開示の目的上、用語取得プロトコルは、1つまたは複数のコンピュータ断層撮影データセットを収集するために従う命令の組を含む。アキシャルデータセットおよび螺旋状データセットは両方とも、コンピュータ断層撮影データセットの例である。同じ取得プロトコルの一部とみなすためには、アキシャルデータセットおよび螺旋状データセットを、オペレータからの付加的な入力がない状態で取得しなければならない。また、ステップ106の間のアキシャルデータセットの取得とステップ108の間の螺旋状データセットの取得との間に、短い時間差が存在する場合がある。たとえば、一実施形態によれば、ステップ106におけるアキシャルデータセットの取得の終わりとステップ108における螺旋状データセットの取得の始まりとの間の時間差は、60秒以下であっても良い。他の実施形態によれば、螺旋状データセットの取得を、アキシャルデータセットを取得する前に行なっても良いことを理解されたい。これらの実施形態によれば、螺旋状データセットの取得の終わりとアキシャルデータセットの取得の始まりとの間の時間差は60秒以下であっても良い。ステップ110において、方法100は終了する。
一実施形態によれば、螺旋状データセットおよびアキシャルデータセットの両方を用いて画像を形成しても良い。画像の形成は、アキシャルデータセットから第1の画像を再構成することと、螺旋状データセットから第2の画像を再構成することと、そして第1の画像の少なくとも一部と第2の画像の少なくとも一部とを表示することとを含んでいても良い。別の実施形態によれば、画像の形成は、螺旋状データセットまたはアキシャルデータセットのいずれかにおける情報を用いて、2つ以上の画像を位置合わせすることに役立つことを含んでいても良い。これについては、以下で詳細に説明する。別の実施形態によれば、画像の形成は、螺旋状データセットにおける情報を用いて、アキシャルデータセットから再構成される画像の画質を向上させることを含んでいても良い。たとえば、これは、螺旋状データセットからの投影を用いて、アキシャルデータセットから再構成された画像中での人為的なものを減らすことを含んでいても良い。当業者ならば、実施形態には、分析および/または表示しても良い画像を形成するためにアキシャルデータセットおよび螺旋状データセットの両方における情報を用いるさらなる方法が含まれていても良いことを、理解するはずである。
図3において、方法100(図2に示す)による患者24(図1に示す)に対するX線管18(図1に示す)の軌道26の概略図を示す。
次に、図1、図2、および図3を参照して、アキシャルデータセットを取得しているステップ106において、X線源18が患者24の周りに円形の軌道28をたどる。ステップ106の間、テーブル16は、回転するガントリ14に対して静止している。ステップ108の間、X線源18は患者24に対して螺旋状の軌道30をたどる。ステップ108の間、螺旋状データセットを取得している間に、テーブル16を回転するガントリ14に対して平行移動させる。
図4は、一実施形態による方法200を例示するフロー・チャートである。個々のブロック202〜210は、方法200に従って行なっても良いステップを表わす。ステップは、示した順番で行なう必要はない。方法200の技術的効果は、少なくとも1つのアキシャルデータセットおよび少なくとも1つの螺旋状データセットを取得することである。
図1および図4を参照して、ステップ202において、方法200は開始する。ステップ204において、CTシステム10がアキシャル取得モードにある間に、コントローラ22はアキシャルデータセットを取得する。アキシャルデータセットを取得した後で、方法200は、ステップ206に進む。そこでは、コントローラ22が、別の場所からのアキシャルデータセットが必要であるか否かを判定する。別の場所からのアキシャルデータセットが必要である場合、方法200はステップ208に進む。一実施形態によれば、コントローラ22は、別の場所からの別のアキシャルデータセットが必要であるか否かの判定を、アキシャルデータセットを取得する間に行なっても良い。
ステップ208において、CTシステム10が螺旋状取得モードにある間に、コントローラ22は螺旋状データセットを取得する。一実施形態によれば、方法200が、ステップ204におけるアキシャルデータセットの取得とステップ208における螺旋状データセットの取得との間を移行する間、X線源18は励起状態のままでいても良い。別の実施形態によれば、ステップ204におけるアキシャルデータセットの取得の終わりと、ステップ208における螺旋状データセットの取得の始まりとの間に、最大で60秒の時間差があっても良い。コントローラ22は、患者が次のアキシャルデータセットの位置に進むまで、螺旋状データセットの取得を続ける。いったん患者24が次のアキシャルデータセットの位置に到達したら、コントローラ22は螺旋状データセットの取得を停止する。
ステップ208において螺旋状データセットを取得した後に、本方法はステップ204に戻る。ステップ204において、新しい位置においてアキシャルデータセットを取得する。また、ステップ208における螺旋状データセットの取得の終わりからステップ204の間のアキシャルデータセットの取得の始まりまでの時間差も、実施形態に応じて0と60秒との間で変化する可能性があることも理解されたい。方法200は、ステップ204〜208の反復的な繰り返しを、ステップ206においてコントローラ22がさらなるアキシャルデータセットは必要ではないという判定を行なうまで行なう。ステップ206において、さらなるアキシャルデータセットは必要ではない場合には、方法200はステップ210に進んで、方法200は終了する。
さらに図1および図4を参照して、方法200を用いて患者の心臓を画像化しても良い。一実施形態によれば、アキシャルデータセットはすべて、当業者に良く知られる従来技術を用いて、患者の心臓周期に合わせて予想ゲートされる。代表的な実施形態によれば、別個の場所における4つのアキシャルデータセットを取り込んで、患者の心臓を完全に画像化しても良い。患者24を、以後のアキシャルデータセットがそれぞれ、わずかなオーバーラップもなしに、以前のアキシャルデータセットと隣接するような位置に置いても良い。他の実施形態によれば、アキシャルデータセットは互いに部分的にオーバーラップしていても良いし、アキシャルデータセットはz方向にある距離だけ離れていても良い。
さらに図4を参照して、一実施形態によれば、ステップ204において、アキシャルデータセットの取得を、ほぼ600mAのX線管電流レベルによって形成されるX線ビームを用いて行なっても良い。螺旋状データセットの取得を、ほぼ300mAのX線管電流レベルによって形成されるX線ビームを用いて行なっても良い。X線管電流レベルが高いことによって、アキシャルデータセットを螺旋状データセットよりも解像度の高いものにできる場合がある。他の実施形態により、アキシャルデータセットおよび螺旋状データセットを取得するためにX線ビームを生成するために用いるX線管電流レベルは種々の値であっても良いことを理解されたい。たとえば、一実施形態によれば、アキシャルデータセットを、500mA〜800mAの範囲から選択されるX線管電流レベルから形成されるX線ビームを用いて取得しても良く、また螺旋状データセットを、200mA〜500mAの範囲から選択されるX線管電流レベルから形成されるX線ビームを用いて取得しても良い。対象とする体積のサイズと用いているCTシステムの特定のデザインとに応じて、実施形態では、異なる数のアキシャルデータセットおよび螺旋状データセットを取得しても良いことを理解されたい。
さらに図1および図4を参照して、代表的な実施形態によれば、方法200の間に取得するデータセットはすべて、ガントリ14に対するテーブル16の単一の平行移動軌道の一部として取得しても良い。本開示の目的上、用語単一の平行移動軌道は、テーブル16とガントリ14との間の相対運動が単一方向にのみ起こる方法を含む。たとえば、ステップ204においてアキシャルデータセットを取得する間、テーブル16は静止している。そして、ステップ208において、実施形態に応じて、テーブル16を正のz方向または負のz方向のいずれかに平行移動させても良い。方法200がステップ204に戻ったとき、次のアキシャルデータセットを取得する間、テーブル16は静止している。そして、さらなる螺旋状データセットが必要である場合、ステップ208において、テーブル16を、以前の螺旋状データセットを取得したときと同じ方向に動かしても良い。換言すれば、第1の螺旋状データセットを取得する間に、テーブル16を正のz方向に平行移動させた場合には、第2の螺旋状データセットも、テーブル16を正のz方向に平行移動させる間に取得しても良い。別の実施形態によれば、第1の螺旋状データセットを取得する間に、テーブル16を負のz方向に平行移動させた間に場合には、任意の付加的なデータセット、たとえば第2の螺旋状データセットを、テーブル16を負のz方向に平行移動させる間に取得しても良い。
一実施形態によれば、アキシャルデータセットを、患者の心臓周期に合わせて予想ゲートしても良い。これは、アキシャルデータセットが心臓周期の一部のみについての情報を含むことを意味する。しかし螺旋状データセットは心臓周期に合わせて予想ゲートされない。これは、螺旋状データセットが、心臓周期のすべての部分(アキシャルデータセットによって取り込まれなかった部分を含む)についての情報を含むことを意味する。一実施形態によれば、螺旋状データセットを用いて、アキシャルデータセットでは利用可能でない情報を提供しても良い。螺旋状データセットがアキシャルデータセットよりも解像度が低い場合であっても、やはり螺旋状データセットを用いて、臓器についての定量的な情報を得ても良いし、他の場合には利用可能でなかったであろう付加的な画像を提供しても良い。螺旋状データセットを用いることによって得ても良い定量的な情報の非限定的なリストには、心臓壁運動、壁の厚さ、駆出率、および全体積が含まれる。一実施形態により、心臓周期以外の生理的なサイクルに合わせてアキシャルデータセットをゲートしても良いことを理解されたい。
一実施形態によれば、第1のアキシャルデータセットおよび第2のアキシャルデータセットの両方とオーバーラップする螺旋状データセットを用いて、第1のアキシャルデータセットから再構成された画像を第2のアキシャルデータセットから再構成された画像に効果的に位置合わせしても良い。画像を位置合わせすることによって、第1のアキシャルデータセットの取得と第2のアキシャルデータセットの取得との間に生じる動きに起因する任意の人為的なものを最小限にすることができる場合がある。アキシャルデータセットからの画像の再構成はどんなデータの補間も必要としなくて良いため、画像の再構成を、螺旋状データセットから再構成される画像と比べて人為的なものが少ない状態で行なえる場合がある。一実施形態によれば、最終的な画像の再構成に螺旋状データセットを用いないため、螺旋状データセットは情報をそれほど高い解像度で含む必要はない。たとえば、アキシャルデータセットの取得を500mA〜800mAの範囲のX線管電流レベルで行なっても良い一方で、螺旋状データセットの取得を200mA〜500mAの範囲のX線管電流レベルで行なっても良い。アキシャルデータセットの方が高いX線管電流レベルで取得されるため、アキシャルデータセットからの方がより高い解像度画像が再構成される場合がある。螺旋状データセットの方が低いX線管電流レベルから取得されるため、X線放射に対する患者の暴露が最小限になる一方で、螺旋状データセットはやはり付加情報を提供し人為的なものを減らす利益をもたらす。
一実施形態を用いて、検出器アセンブリ20(図1に示す)の幅よりもz方向に長い解剖学的領域についての情報を取得しても良い。たとえば、代表的な実施形態を用いて、造影剤を伴う血流検査を行なっても良い。血流検査を行なう場合、造影剤のボーラスによって最大のコントラストが得られることを確実にするためには、取得のタイミングは重要である。取得が早すぎると、ボーラスはまだ到着しておらず、コントラトの向上は得られない。取得が遅すぎると、ボーラスは通過しており、コントラストは最適ではない。さらに、血流検査を行なう場合、血管中に多数の分岐が存在する領域(たとえば、腎臓、膝、およびくるぶしの周囲)の高分解能画像を得たいという要求がある。しかし、多数の分岐がない領域(たとえば、腎臓と膝との間の脚の一部、および膝とくるぶしとの間の脚の一部)に対しては、高分解能画像は必要ではない。
代表的な実施形態によれば、患者に造影剤を注射する。そして低照射量の螺旋状取得モードを用いて、造影剤ボーラスを追跡する。螺旋状取得モードを、ほぼ200mAのX線管電流レベルによって形成されるX線ビームを用いて行なう結果、低照射量の螺旋状データセットが取得される。造影剤ボーラスが腎臓に達したら、腎臓領域についての1つまたは複数のより高解像度のアキシャルデータセットを取得する。腎臓領域のアキシャルデータセットの取得は、ほぼ600mAのX線管電流レベルによって形成されるX線ビームを用いて行なう。第2の低照射量の螺旋状データセットを、腎臓領域から膝領域までコントラストを追跡しながら取得する。いったんボーラスが膝領域に達したら、膝領域についての1つまたは複数のより高解像度のアキシャルデータセットを取得する。そして、第3の低照射量の螺旋状データセットを、膝領域からくるぶし領域までコントラストを追跡しながら取得する。いったんボーラスがくるぶしに到着したら、くるぶし領域についての1つまたは複数のアキシャルデータセットを取得する。アキシャルデータセットおよび螺旋状データセットの取得を、この代表的な実施形態において記載したもの以外のX線管電流レベルによって形成されるX線ビームを用いて行なっても良いことを理解されたい。
さらなる実施形態によれば、より高解像度の画像を希望する場合には、アキシャルデータセットを身体の任意の領域に対して取得することができ、より高解像度の画像を希望しない場合には、螺旋状データセットの取得を任意の領域に対して利用できることを理解されたい。また他の実施形態によれば、螺旋状データセットの解像度は、アキシャルデータセットの場合と同様に高いかそれよりも高い場合があることを理解されたい。
図5は、一実施形態による方法300を例示するフロー・チャートである。個々のブロック302〜322は、方法300に従って行なっても良いステップを表わす。ステップは、示した順番で行なう必要はない。方法300の技術的効果は、少なくとも1つのアキシャルデータセットおよび少なくとも1つの螺旋状データセットを取得することである。
図5を参照して、ステップ302において、方法300は開始する。ステップ304において、本方法は、患者からの生理学的信号に合わせてゲートされたアキシャルデータセットの取得を開始する。一実施形態によれば、アキシャルデータセットをEKG信号に合わせてゲートしても良い。さらなる実施形態によれば、アキシャルデータセットを、他の生理学的信号(たとえば呼吸信号)に合わせてゲートすることもできる。ステップ306において、アキシャルデータセットを取得する間に、方法300はEKG信号を検出する。ステップ308において、患者パラメータ(たとえば心拍数など)をEKG信号から分析する。他の患者パラメーター(EKG信号に基づくかまたは他の供給源に基づくかのいずれか)も分析して良い。さらなる実施形態によれば、EKG複合体を分析して、患者が不規則な心臓の鼓動を経験したか否かを判定しても良いし、または呼吸数を分析して、患者が所定の範囲内で呼吸をしているか否かを判定しても良い。
ステップ310において、方法300は、患者パラメータが所定の範囲の外側にあるか否かを判定する。代表的な実施形態によれば、方法300は、心拍数が所定の範囲の外側にあるか否かを判定しても良い。たとえば、一実施形態によれば、心拍数が100鼓動/分を超えている場合、所定の範囲の外側であるとみなしても良い。患者パラメータが所定の範囲の外側にある場合、方法300はステップ312に進んで、アキシャルの取得を停止する。次にステップ314において、螺旋状の取得を開始する。代表的な実施形態によれば、螺旋状の取得は心臓周期のすべての部分に対するデータを取り込む一方で、軸方向の取得は心臓周期の一部のみに対するデータを取り込む。螺旋状の取得は、心臓周期のすべての部分に対するデータを取り込むため、ステップ310の間に患者パラメータが所定の範囲の外側にあることが分かった場合にデータを取得するもっと信頼性の高い方法である。ステップ316において、対象とする体積全体が螺旋状データセットに含まれるまで、螺旋状の取得を続ける。そしてステップ318において、方法300は終了する。
さらに図5を参照して、ステップ310において患者パラメータが所定の範囲内にあることが分かった場合、方法300はステップ320に進む。ステップ320において、方法300は、アキシャルデータセットの取得を、取得が完了するまで続ける。そしてアキシャルデータセットを取得した後に、方法300はステップ322に進んで終了する。一実施形態によれば、対象とする体積を完全にカバーするためにさらなるアキシャルデータセットが必要であり、患者パラメータが所定の範囲内に留まっている場合には、複数のアキシャルデータセットを取得しても良いことを理解されたい。しかし、付加的なアキシャルデータセットのうちの1つを取得する間に、患者パラメータが所定の範囲の外側にあることが分かった場合、本方法は、付加的なアキシャルデータセットの取得を停止して螺旋状データセットの取得に切り換えることを、方法300のステップ312〜318中に記載したものと同様の仕方で行なう。
一実施形態によれば、対象とする体積をカバーするために複数のアキシャルデータセットが必要である場合には、螺旋状データセットを、ある軸方向の取得位置から次の軸方向の取得位置まで移動する間に取得することを、方法200(図4に示す)に記載したものと同様の仕方で行なっても良い。しかし、患者パラメータが所定の範囲の外側であると検出された場合、実施形態は、軸方向の取得を停止して螺旋状の取得を開始することを、方法300のステップ312〜318(図5に示す)に記載したものと同様の仕方で行なっても良い。
この書面の説明では、例を用いて、ベスト・モードを含む本発明を開示するとともに、どんな当業者も本発明を実行できるように、たとえば任意の装置またはシステムを作りおよび用いること、ならびに取り入れられた任意の方法を行なうことができるようにしている。本発明の特許可能な範囲は、請求項によって規定されるとともに、当業者に想起される他の例を含んでも良い。このような他の例は、請求項の文字通りの言葉使いと違わない構造要素を有するか、または請求項の文字通りの言葉使いとの差が非実質的である均等な構造要素を含む場合には、請求項の範囲内であることが意図されている。

Claims (11)

  1. ガントリ(14)と、
    ガントリ(14)に取り付けられたX線管(18)と、
    ガントリ(14)に対して平行移動するように適合されたテーブル(16)と、
    ガントリ(14)、X線管(18)、およびテーブル(16)に接続されたコントローラ(22)と、を備え、
    コントローラ(22)は、同じ取得プロトコルの一部として患者からアキシャルデータセットおよび螺旋状データセットの両方を取得すると共に、
    前記患者から収集した患者パラメータを分析し、
    前記患者パラメータの分析に応答して、アキシャルデータセットの取得から螺旋状データセットの取得へと切り換えるように構成されるコンピュータ断層撮影システム(10)。
  2. コントローラ(22)は、生理学的信号に合わせてゲートされたアキシャルデータセットを取得するように構成される請求項1に記載のコンピュータ断層撮影システム(10)。
  3. コントローラ(22)はさらに、アキシャルデータセットからの画像を再構成するように構成され、画像は心臓周期の第1の部分を含む請求項に記載のコンピュータ断層撮影システム(10)。
  4. コントローラ(22)はさらに、螺旋状データセットからの第2の画像を再構成するように構成され、第2の画像は、心臓周期の第1の部分とは異なる心臓周期の第2の部分を含む請求項3に記載のコンピュータ断層撮影システム(10)。
  5. コントローラ(22)は、アキシャルデータセットを第1のX線管電流レベルにおいて取得し、
    螺旋状データセットを、第1のX線管電流レベルとは異なる第2のX線管電流レベルにおいて取得するように構成される請求項1乃至4のいずれかに記載のコンピュータ断層撮影システム(10)。
  6. 第2のX線管電流レベルは第1のX線管電流レベルよりも低い請求項に記載のコンピュータ断層撮影システム(10)。
  7. コントローラ(22)はさらに、アキシャルデータセットおよび螺旋状データセットの両方を用いて画像を形成するように構成される請求項1乃至6のいずれかに記載のコンピュータ断層撮影システム(10)。
  8. 取得プロトコルは、アキシャルデータセットの取得と螺旋状データセットの取得との間の時間差が60秒以下であることを含む請求項に記載のコンピュータ断層撮影システム(10)。
  9. コントローラ(22)は、心拍数を所定の範囲と比較するように構成される請求項1乃至8のいずれかに記載のコンピュータ断層撮影システム(10)。
  10. コントローラ(22)は、心臓の鼓動が不規則か否かを判定するように構成される請求項に記載のコンピュータ断層撮影システム(10)。
  11. コントローラ(22)はさらに、
    低照射量の螺旋状取得モードを用いて、造影剤ボーラスを追跡し、
    造影剤ボーラスが所定の領域に達したときに、該所定の領域についての1つまたは複数の高照射量のアキシャルデータセットを取得するように構成される、請求項1乃至10のいずれかに記載のコンピュータ断層撮影システム(10)。
JP2009263572A 2008-11-21 2009-11-19 コンピュータ断層撮影方法およびシステム Active JP5544148B2 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US12/275,298 2008-11-21
US12/275,298 US7831011B2 (en) 2008-11-21 2008-11-21 Computed tomography method and system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2010119851A JP2010119851A (ja) 2010-06-03
JP5544148B2 true JP5544148B2 (ja) 2014-07-09

Family

ID=42196258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2009263572A Active JP5544148B2 (ja) 2008-11-21 2009-11-19 コンピュータ断層撮影方法およびシステム

Country Status (3)

Country Link
US (1) US7831011B2 (ja)
JP (1) JP5544148B2 (ja)
CN (1) CN101732060B (ja)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9560994B2 (en) 2008-03-26 2017-02-07 Covidien Lp Pulse oximeter with adaptive power conservation
JP5511189B2 (ja) * 2009-01-05 2014-06-04 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 画像再構成方法およびx線ct装置
JP5438984B2 (ja) * 2009-02-06 2014-03-12 株式会社東芝 X線画像診断装置及びx線画像処理方法
DE102010027311B4 (de) * 2010-07-16 2016-09-01 Siemens Healthcare Gmbh CT-System zur Abtastung eines Patienten mit Computersystem zur Steuerung des CT Systems
US8768029B2 (en) 2010-10-20 2014-07-01 Medtronic Navigation, Inc. Selected image acquisition technique to optimize patient model construction
US10188330B1 (en) 2014-02-05 2019-01-29 Covidien Lp Methods and systems for determining a light drive parameter limit in a physiological monitor
CA2920581C (en) 2015-02-10 2023-10-17 Keith Wachowicz Peripheral tumour treatment
US10383590B2 (en) * 2015-09-28 2019-08-20 General Electric Company Methods and systems for adaptive scan control
DE102018217886A1 (de) * 2018-10-18 2020-04-23 Siemens Healthcare Gmbh Bereitstellen eines medizinischen Bilddatensatzes eines Patienten mittels einer Röntgenröhre eines Computertomographiesystems

Family Cites Families (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5278884A (en) * 1992-12-18 1994-01-11 General Electric Company Complete 3D CT data acquisition using practical scanning paths on the surface of a sphere
US5463666A (en) * 1993-11-12 1995-10-31 General Electric Company Helical and circle scan region of interest computerized tomography
US5594772A (en) * 1993-11-26 1997-01-14 Kabushiki Kaisha Toshiba Computer tomography apparatus
DE69425631T2 (de) * 1993-11-26 2001-04-19 Kabushiki Kaisha Toshiba, Kawasaki Computertomograph
JP3559544B2 (ja) * 1993-11-26 2004-09-02 東芝医用システムエンジニアリング株式会社 X線コンピュータ断層撮影装置
US6061420A (en) * 1998-08-25 2000-05-09 General Electric Company Methods and apparatus for graphical Rx in a multislice imaging system
JP2000197627A (ja) * 1999-01-05 2000-07-18 Hitachi Medical Corp X線ct装置
US6850587B1 (en) * 2001-10-24 2005-02-01 Analogic Corporation Reprojection-based three-dimensional image reconstruction
US7403587B2 (en) * 2003-09-05 2008-07-22 Koninklijke Philips Electronics N.V. Computer tomography method using a cone-shaped bundle of rays
DE102004059663A1 (de) * 2004-12-10 2006-06-29 Siemens Ag Verfahren zur Bildgebung mit einem Mehrzeilen-Computertomographen
JP4713920B2 (ja) * 2005-04-15 2011-06-29 株式会社東芝 X線コンピュータ断層撮影装置
DE102005018067A1 (de) * 2005-04-19 2006-11-02 Siemens Ag System zur Erzeugung, Auswertung und Verteilung computertomographischer 4D-Darstellungen des Herzens eines Patienten
US7313213B1 (en) 2005-06-06 2007-12-25 General Electric Company Step-and-shoot cardiac CT imaging
US7313215B2 (en) 2005-06-06 2007-12-25 General Electric Company Step-and-shoot cardiac CT imaging
JP2007000408A (ja) * 2005-06-24 2007-01-11 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc X線ct装置
JP2007151849A (ja) * 2005-12-06 2007-06-21 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc X線ct撮影方法およびx線ct装置
JP2007236662A (ja) * 2006-03-09 2007-09-20 Ge Medical Systems Global Technology Co Llc X線ct装置およびそのx線ct画像再構成方法、x線ct画像撮影方法。
JP5165903B2 (ja) * 2006-03-15 2013-03-21 株式会社東芝 X線ct装置、ヘリカルピッチ変更方法
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
CN101496064B (zh) * 2006-04-06 2012-10-10 皇家飞利浦电子股份有限公司 用于重构图像的方法和用于重构图像的重构系统
JP4322894B2 (ja) * 2006-06-20 2009-09-02 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
DE102006056884A1 (de) * 2006-12-01 2008-06-05 Siemens Ag Verfahren und CT-System zur Durchführung einer Cardio-CT-Untersuchung eines Patienten
JP4823050B2 (ja) * 2006-12-18 2011-11-24 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

Also Published As

Publication number Publication date
US7831011B2 (en) 2010-11-09
US20100128838A1 (en) 2010-05-27
JP2010119851A (ja) 2010-06-03
CN101732060B (zh) 2014-03-26
CN101732060A (zh) 2010-06-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5544148B2 (ja) コンピュータ断層撮影方法およびシステム
JP4340533B2 (ja) コンピュータ断層撮影
US8351565B2 (en) X-ray CT apparatus
JP5101045B2 (ja) 歩進−撮影型心臓ctイメージングスキャナ
CN106920265B (zh) 计算机断层扫描图像重建方法及装置
JP5204120B2 (ja) 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
CN102335004B (zh) 用于进行血管造影检查的方法和计算机断层造影设备
US7187745B2 (en) Method and apparatus for producing a computed tomography image of a periodically moving organ
JP2007144172A (ja) モーション・アーティファクト補正と共にct画像再構成を実行する方法及びシステム
JP2001190547A (ja) 周期的運動を行う身体範囲の検査方法
WO2011055742A1 (ja) X線ct装置及びx線ct装置による画像表示方法
CN112568925B (zh) 心脏成像的系统和方法
US10561390B2 (en) Dose-reduced CT scan using dynamic collimation
US12070348B2 (en) Methods and systems for computed tomography
WO2009081316A1 (en) Correction for un-voluntary respiratory motion in cardiac ct
US20110075906A1 (en) Scanning of a cyclically moved examination object using a contrast agent within the scope of a preliminary examination by means of a ct scanner
JP2008537892A (ja) 解析から取得へのフィードバックを用いた心肺スクリーニング
EP1830711A2 (en) Method and apparatus for cardiac computed tomography
US7558363B2 (en) Step-and-shoot cardiac CT imaging
JP6104166B2 (ja) X線ct装置及び画像補正方法
WO2004071301A1 (ja) X線ct装置
JP2005040602A (ja) 被検体の周期的な運動を行なう部位の検査方法およびこの方法を実施するためのct装置
JP2001161680A (ja) 同期心臓走査の間にx線照射量を制御するための方法及び装置
US20090310740A1 (en) Computed tomography method and system
JP5689925B2 (ja) X線ct装置

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20121112

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20130920

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20131008

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20140422

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20140512

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5544148

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250