JPH10295684A - 計算機式断層写真法システムにおいてデータ収集システムのゲインを変調させると共にシステム走査中に収集されたデータを補正する方法及びシステム - Google Patents

計算機式断層写真法システムにおいてデータ収集システムのゲインを変調させると共にシステム走査中に収集されたデータを補正する方法及びシステム

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JPH10295684A
JPH10295684A JP9343513A JP34351397A JPH10295684A JP H10295684 A JPH10295684 A JP H10295684A JP 9343513 A JP9343513 A JP 9343513A JP 34351397 A JP34351397 A JP 34351397A JP H10295684 A JPH10295684 A JP H10295684A
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data acquisition
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acquisition system
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JP9343513A
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Hui David He
フイ・デイビッド・ヒー
Gary Richard Strong
ゲイリー・リチャード・ストロング
Thomas L Toth
トーマス・ルイス・トス
George E Seidenschnur
ジョージ・イー・セイデンシュヌー
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General Electric Co
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General Electric Co
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    • H05G1/00—X-ray apparatus involving X-ray tubes; Circuits therefor
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    • H05G1/26—Measuring, controlling or protecting
    • H05G1/30—Controlling
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B6/00—Apparatus for radiation diagnosis, e.g. combined with radiation therapy equipment
    • A61B6/02—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis
    • A61B6/027—Devices for diagnosis sequentially in different planes; Stereoscopic radiation diagnosis characterised by the use of a particular data acquisition trajectory, e.g. helical or spiral
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10S—TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S378/00—X-ray or gamma ray systems or devices
    • Y10S378/901—Computer tomography program or processor

Abstract

(57)【要約】 【課題】 検出器スライス厚さに制限されないようなＤ
ＡＳゲインの修正を容易にすることのできる方法及びシ
ステムを提供する。 【解決手段】 本発明に係る方法及びシステムは、同じ
スライス厚さにおける場合であっても、相異なる走査の
間で相異なる走査パラメータによりよく適合するように
ＤＡＳゲインを変化させる。ＤＡＳゲインは、スライス
厚さ、Ｘ線管の電流及び電圧のレベル、走査時間並びに
平均検出器ゲインの関数として変化、即ち変調される。
ＤＡＳゲインは、上述の走査パラメータの各々に従って
決定されるゲイン係数を用いて変調させられる。次い
で、ゲイン係数を用いて、これらのパラメータについて
適当なＤＡＳゲインを決定する。ＤＡＳゲインは、ＣＴ
システム１０の計算機３６内のルック・アップ・テーブ
ルに記憶されており、ゲイン係数を用いて、ルック・ア
ップ・テーブルから適当なＤＡＳゲインを選択する。次
いで、決定されたＤＡＳゲインを用いて、走査中に収集
されたデータを補正する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、一般的には計算機式断
層写真法（ＣＴ）のイメージングに関し、より具体的に
は、ＣＴシステムのデータ収集システムを較正すること
に関する。
【０００２】
【従来の技術】少なくとも１つの公知のＣＴシステム構
成では、Ｘ線源はファン（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Ｘ−Ｙ平面であっ
て、一般的に「イメージング平面」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
等のイメージングされるべき物体を通過する。ビーム
は、物体によって減衰された後に、放射線検出器の配列
に入射する。検出器配列において受け取られる減衰した
ビーム放射線の強度は、物体によるＸ線ビームの減衰量
に依存している。配列内の各々の検出器素子は、検出器
の位置におけるビーム減衰の測定値である個別の電気信
号を発生する。すべての検出器からの減衰測定値を個別
に収集して、透過プロファイル（断面）を形成する。
【０００３】公知の第３世代ＣＴシステムでは、Ｘ線源
及び検出器配列は、Ｘ線ビームが物体と交差する角度が
一定に変化するように、イメージング平面内でイメージ
ング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配列からの一群のＸ
線減衰測定値、即ち、投影データを「ビュー」と呼ぶ。
物体の１回の「走査」は、Ｘ線源及び検出器の１回転の
間に様々なガントリ角度で形成された一組のビューで構
成されている。
【０００４】軸方向走査の場合には、投影データを処理
して、物体から切り取られた２次元スライスに対応する
画像を構成する。一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（filter
ed back projection）法と呼ばれている。この方法は、
１回の走査からの減衰測定値を、「ＣＴ数」又は「ハン
スフィールド（Hounsfield）単位」と呼ばれる整数に変
換し、これらの整数を用いて、陰極線管表示装置上の対
応するピクセルの輝度を制御するものである。
【０００５】全走査時間を短縮するために、「螺旋（ヘ
リカル）」走査を実行することができる。「螺旋」走査
を実行するためには、所定の数のスライスについてのデ
ータが収集されている間に、患者は移動させられる。こ
のようなシステムは、１回のファン・ビーム螺旋走査か
ら単一の螺旋（helix）を発生する。ファン・ビームに
よって精密に撮像された螺旋から投影データが取得さ
れ、この投影データから各々の所定のスライスにおける
画像を再構成することができる。
【０００６】Ｘ線管電流（「ｍＡ」）、Ｘ線管供給電圧
（「ｋＶ」）、スライス厚さ、走査時間及び平均検出器
ゲイン等のいくつかの走査パラメータは、画質に直接的
に関連する検出器信号強度に影響を及ぼすことが知られ
ている。例えば、Ｘ線管電流について、Ｘ線管電流レベ
ルがより高ければ、典型的には、より高強度の検出器信
号が発生され、ノイズのより少ない画像が典型的には形
成される。逆に、Ｘ線管電流レベルがより低ければ、よ
り低強度の検出器信号が発生されることが知られてお
り、結果として得られる画像に著しいストリーキング
（縞）・アーティファクトが現れることが知られてい
る。
【０００７】低強度の信号による場合であっても画質を
向上させるために、公知のＣＴシステムはデータ収集シ
ステム（ＤＡＳ）を含んでおり、ＤＡＳは、検出器素子
によって発生されたアナログ信号をサンプリングして、
このような信号を後続処理のためにディジタル信号に変
換する。ＤＡＳゲインの選択は、低信号におけるノイズ
性能と、レンジ超過（overranging）の可能性との間の
兼ね合いを取ることを含めて行われる。具体的には、シ
ステムのゲインがより高ければ、ストリーキング・アー
ティファクト及びノイズを減少させることにより、低信
号における画質が向上する。しかしながら、システムの
ゲインがより高ければ、結果的にＤＡＳにレンジ超過が
生じ、シェーディング（暗影）・アーティファクト及び
ストリーキング・アーティファクトが発生する可能性も
ある。
【０００８】ＤＡＳのレンジ超過が生じる可能性を低く
するために、ＤＡＳゲインは通常、低ゲインに設定され
ている。ＤＡＳゲインを低ゲインに設定すればＤＡＳレ
ンジ超過は減少するが、ゲインを低く設定することによ
り、典型的には、低強度の検出器信号によって電子ノイ
ズ及び画像アーティファクトも増大する。更に、一旦Ｄ
ＡＳゲインが選択されてＣＴシステムに組み込み設計さ
れると、ＤＡＳゲインを容易に変更することができなく
なる。従って、ＣＴシステムは、Ｘ線管電流、Ｘ線管供
給電圧、スライス厚さ及び走査時間を変化させながら用
いられるので、選択されたＤＡＳゲインは、いくつかの
走査については最適値よりも低くなる可能性がある。
【０００９】公知のＣＴマルチ・スライス・システムの
１つでは、ＤＡＳゲインは、検出器のスライス厚さを変
化させることと対応して修正される、即ち、変化させら
れる。明確に述べると、所定の検出器スライス厚さを用
いたある走査について、個別のＤＡＳゲインが選択され
る。次いで、選択されたＤＡＳゲインは、同様の厚さを
有する各々の走査と組み合わせて用いられる。しかしな
がら、選択されたＤＡＳゲインは、すべての走査の状況
についてあるスライスの全体にわたって最適とはならな
いかもしれない。具体的には、上述のように、スライス
厚さ以外の走査パラメータも又、信号強度に影響を及ぼ
し、従って、適当なＤＡＳゲインに対する影響を及ぼ
す。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】従って、検出器スライ
ス厚さに制限されないようなＤＡＳゲインの修正を容易
にするアルゴリズムを提供することが望ましい。又、こ
のようなアルゴリズムが、走査ごと（scan-by-scan）の
形式でＤＡＳゲインの修正を容易にすることが望まし
い。更に、処理時間を大幅に増大させないようなこのよ
うなアルゴリズムを提供することが望ましい。
【００１１】
【課題を解決するための手段】これらの目的及びその他
の目的は、以下のシステムで達成され得る。即ち、この
システムは、一実施例では、同じスライス厚さにおける
場合であっても、相異なる走査の間で相異なる走査パラ
メータによりよく適合するようにＤＡＳゲインを変化さ
せる。明確に述べると、一実施例では、ＤＡＳゲイン
は、スライス厚さ、Ｘ線管の電流及び電圧のレベル、走
査時間、並びに平均検出器ゲインの関数として変化させ
られる、即ち変調させられる。この実施例では、ＤＡＳ
ゲインは、以下の式で定義されるゲイン係数（ファク
タ）Gain-Facを用いて変調させられる。
【００１２】 Gain_Fac＝（macro_row／base_macro_row） ×（kV／base_kV ）n ×（mA／base_mA ） ×（view_sample_time／base_view_sample_time） ×（１／OVR（macro_row）） ×Sys_Fac ここで、macro_rowは、実行されるべき走査用の検出器
マクロ（巨視的）列厚さ、base_macro_rowは、ベースラ
イン較正用の検出器マクロ列厚さ、kVは、実行されるべ
き走査用のＸ線管電圧、base_kVは、ベースライン較正
用のＸ線管電圧、mAは、実行されるべき走査用のＸ線管
電流、base_mAは、ベースライン較正用のＸ線管電流、v
iew_sample_timeは、実行されるべき走査用の走査時
間、base_view_sample_timeは、ベースライン較正用の
走査時間、OVR(macro_row)は、実行されるべき走査にお
ける検出器マクロ列厚さについてのＤＡＳレンジ超過
値、及びｎは、経験的に決定されるパラメータである。
【００１３】走査の前に、且つ典型的にはＣＴシステム
の設置中又はＸ線管の交換中に、Ｘ線管基準（referenc
e）信号Base_Inputが発生される。次いで、システムが
較正されるたびごとに、Ｘ線管基準信号を用いてシステ
ム基準信号Sys_Fac を較正する。システム基準信号は、
ＤＡＳゲイン係数Gain_Facを発生するために用いられる
パラメータの１つである。ＤＡＳゲイン係数Gain_Facを
用いて、例えばＣＴシステムの計算機に記憶されている
ルック・アップ・テーブルから適当なＤＡＳゲインを同
定する。選択されたＤＡＳゲインは、走査中に用いられ
る。
【００１４】上述のようにＤＡＳゲインを変調させるこ
とにより、ＤＡＳゲインは、複数の走査パラメータにつ
いて最適化される。加えて、ＤＡＳゲインは、処理時間
を実質的に増加させることなく、各々の走査について修
正される。
【００１５】
【実施例】図１及び図２を参照すると、計算機式断層写
真法（ＣＴ）イメージング・システム１０が、「第３世
代」ＣＴスキャナにおいて典型的なガントリ１２を含ん
でいる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の反対側に設けられている検出器配列１８
に向かって投射する。検出器配列１８は、検出器素子２
０によって形成されており、これらの検出器素子２０は
一括で、患者２２を通過する投射されたＸ線を検知す
る。各々の検出器素子２０は、入射するＸ線ビームの強
度を表す、従って患者２２を通過する際のビームの減衰
を表す電気信号を発生する。Ｘ線投影データを収集する
ための１回の走査中に、ガントリ１２及びガントリ１２
に装着された構成部品は、回転中心２４の周りを回転す
る。
【００１６】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線制御装置２８と、ガント
リ・モータ制御装置３０とを含んでいる。Ｘ線制御装置
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・モータ制御装置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収集システム（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、後続処理のためにこのデータをディジタル信号
に変換する。画像再構成装置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、計算機３６への入力として印加され、計算機３６
は、大容量記憶装置３８に画像を記憶させる。
【００１７】計算機３６は又、キーボードを有している
コンソール４０を介して、オペレータからの命令（コマ
ンド）及び走査パラメータを受け取る。付設された陰極
線管表示装置４２によって、オペレータは、再構成され
た画像、及び計算機３６からのその他のデータを観測す
ることができる。オペレータが供給した命令及びパラメ
ータは、計算機３６によって用いられて、ＤＡＳ３２、
Ｘ線制御装置２８及びガントリ・モータ制御装置３０に
制御信号及び情報を供給する。加えて、計算機３６はテ
ーブル・モータ制御装置４４を動作させ、テーブル・モ
ータ制御装置４４は、モータ式テーブル４６を制御し
て、ガントリ１２内で患者２２を位置決めする。具体的
には、テーブル４６は、患者２２の部分をガントリ開口
４８を通して移動させる。
【００１８】本発明のＤＡＳゲイン変調アルゴリズム
は、フォー（４）・スライス・システムに従って記載さ
れているが、この変調は、いかなる特定のＣＴシステム
での実行にも限定されないし、いかなる特定の画像再構
成アルゴリズムにも限定されない。同様に、このＤＡＳ
ゲイン変調は、螺旋走査及び軸方向走査等のいかなる特
定の走査形式と関連した使用にも限定されない。更に、
このＤＡＳ変調アルゴリズムは、例えば計算機３６にお
いて実行されてＤＡＳ３２（図２）を制御し得ることを
理解されたい。本発明の一実施例によれば、フォー・ス
ライスＣＴシステム用のＤＡＳゲインは、Ｘ線管電流
（「ｍＡ」）、Ｘ線管電圧（「ｋＶ」）、スライス厚さ
（「macro_row 」）及び走査時間（「view_sample_tim
e」）を含めた走査パラメータに基づいて変調させられ
る。
【００１９】図３を参照すると、同図には、本発明の一
実施例に従って１回の走査においてＤＡＳゲインを較正
すると共に補正するために実行される一連の工程が示さ
れており、Ｘ線基準信号Base_Inputが工程５０で決定さ
れている。具体的には、Ｘ線管交換中に空気走査（エア
・スキャン）が実行されて空気走査データを発生し、こ
のような空気走査データは、オフセット補正され、ビュ
ーについて平均されると共に、ｘ軸に沿った検出器１８
の中央の少なくとも２つのチャンネルにわたって、チャ
ンネルについて平均される。空気走査データは又、フォ
ー・スライス・スキャナの内側２列にわたって平均され
る。
【００２０】より明確に述べると、空気走査は、最大の
Ｘ線管電流、最大のＸ線管電圧及び２．５ｍｍの検出器
マクロ列厚さを用いて、最低のＤＡＳゲインにおいて実
行される。次いで、Ｘ線管基準信号Base_Inputが以下の
式に従って決定される。
【００２１】
【数１】
【００２２】ここで、Num Viewsは、平均されるビュー
の数、Num Chansは、平均されるチャンネルの数、及びO
FFSET(i,j)は、オフセット補正である。OFFSET(i,j)を
求めるために用いることのできるオフセット補正アルゴ
リズムは、当業界で周知である。決定されたＸ線管基準
信号Base_Inputは、ＣＴシステム構成ファイルに記憶さ
せることができる。
【００２３】次いで、Ｘ線管基準信号Base_Inputを利用
して、システム基準信号Sys_Facを較正する（工程５
２）。システム基準信号Sys_Fac は、Ｘ線管の出力と検
出器の出力との相対的な変動を記述するものである。Sy
s_Facは、以下の式に従って記述され得る。 Sys_Fac＝（CAL_Input ／Base_Input） （２） ここで、CAL_Inputは、較正係数である。CAL_Inputは、
式（１）に従って、例えば、Ｘ線管出力レベルと平均検
出器ゲインとの変動を監視するために較正が実行される
たびごとに、実質的に同じ走査パラメータを用いて決定
される。
【００２４】再び図３を参照すると、システム基準信号
Sys_Fac、及びＸ線管基準信号Base_Inputのような他の
パラメータを利用して、ゲイン係数Gain_Facが決定され
る（工程５４）。具体的には、ゲイン係数Gain_Facは、
走査手法、検出器マクロ列厚さ、最大許容レンジ超過及
びＸ線管と検出器との相対的な出力レベルに従って、以
下の式によって決定される。
【００２５】 Gain_Fac＝（macro_row ／base_macro_row） ×（kV／base_kV ）n ×（mA／base_mA ） ×（view_sample_time／base_view_sample_time） ×（１／OVR（macro_row）） ×Sys_Fac （３） ここで、macro_rowは、実行されるべき走査用の検出器
マクロ列厚さ、base_macro_rowは、ベースライン較正用
の検出器マクロ列厚さ、kVは、実行されるべき走査用の
Ｘ線管電圧、base_kVは、ベースライン較正用のＸ線管
電圧、mAは、実行されるべき走査用のＸ線管電流、base
_mAは、ベースライン較正用のＸ線管電流、view_sample
_timeは、実行されるべき走査用の走査時間、base_view
_sample_timeは、ベースライン較正用の走査時間、OVR
(macro_row)は、実行されるべき走査における検出器マ
クロ列厚さについてのＤＡＳレンジ超過値、及びｎは、
経験的に決定されるパラメータである。一実施例では、
ｎ＝１．５である。
【００２６】次いで、ゲイン係数Gain_Facを用いて、実
行されるべき走査のためのＤＡＳゲインを決定する（工
程５６）。具体的には、ゲイン係数Gain_Facを利用し
て、例えば計算機３６に記憶されているルック・アップ
・テーブルから自動的にＤＡＳゲインを同定すると共に
選択する。ルック・アップ・テーブルは具体的には、複
数の相異なるゲイン係数について予め決定されているＤ
ＡＳゲイン値を含んでいる。次いで、例えば走査データ
・ファイルにゲイン係数Gain_Facを記憶させる。図４に
例示的なルック・アップ・テーブルを示す。
【００２７】次いで、ＤＡＳゲインを較正する（工程５
８）。具体的には、ＣＴシステム設置中及び各回のＸ線
管交換中に、完全な１組を成すＤＡＳゲイン較正走査が
実行される（工程６０）。具体的には、較正が実行され
るときには常に、ベースラインＤＡＳゲイン走査が繰り
返される。例えば、各回のベースラインＤＡＳゲイン走
査は、ボディ・ボウタイ（body bowtie）、１４０ｋＶ
のＸ線管電圧、３８０ｍＡのＸ線管電流、２秒の走査時
間及びＣint ＝２９０ｐＦのＤＡＳゲインを用いて実行
される４ｍｍ×２．５ｍｍのスライスの空気走査であ
る。各回のベースラインＤＡＳゲイン走査を利用して較
正係数CAL_Inputを発生し、これに従って、上述のよう
にして、システム基準信号Sys_Facを決定する。同様
に、例えばＸ線管電圧、Ｘ線管電流及び走査スライスの
ようなベースライン走査パラメータを用いてゲイン係数
Gain_Facを決定する。
【００２８】次いで、生のＤＡＳゲイン較正走査データ
は、Air CAL（空気較正手続）でのＡＣＡＬベクタ発生
と実質的に同じ処理を利用して、オフセット補正され、
基準正規化され、チャンネル拡張されると共にクロス・
トーク補正される（工程６２）。具体的には、各々のビ
ューｊについて、ｌ（エル）番目の列のｉ番目のチャン
ネルについてｋ番目のＤＡＳゲインにおけるベクタＸl
（ｉ，ｊ）k が発生される。従って、ＡＣＡＬベクタが
空気較正手続から発生されるのと実質的に同じ方法で、
ビュー平均されたゲイン・ベクタｇl （ｉ）k が決定さ
れる。即ち、
【００２９】
【数２】
【００３０】ここで、ｉ＝チャンネル番号、及びｌ＝列
番号である。引き続いて、ベースラインＤＡＳゲイン・
ベクタを利用して、ＤＡＳゲイン・スカラ・ベクタGain
_Scalar（ｉ，ｌ）k が決定される（工程６４）。具体
的には、ｇl （ｉ）0 がベースラインＤＡＳゲインのゲ
イン・ベクタであるとすると、ｋ番目のＤＡＳゲインに
おけるＤＡＳゲイン・スカラ・ベクタGain_Scalar
（ｉ，ｌ）k は、以下の式に従って決定される。
【００３１】 Gain_Scalar(i,l)k ＝ｇl （ｉ）k ／ｇl （ｉ）0 ＝（DAS_GAIN(i,l) ／DAS_GAIN(REF)）0 ／（DAS_GAIN(i,l) ／DAS_GAIN(REF)）k （５） 式（５）に示すように、ＤＡＳゲイン・スカラ・ベクタ
Gain_Scalar（ｉ，ｌ）k は、基準チャンネル（ＲＥ
Ｆ）の対応するＤＡＳゲイン係数によって正規化された
相異なるＤＡＳゲイン・レンジの比である。すべてのデ
ータ・チャンネルについての所定のＤＡＳゲイン、その
ＤＡＳゲインのすべてについてのＤＡＳゲイン・スカラ
・ベクタを、例えば較正データベースに記憶させること
ができる。従って、各々の走査ファイルは、画像走査デ
ータ収集に用いられるＤＡＳゲインについてのＤＡＳゲ
イン・スカラ・ベクタを含むことになる。
【００３２】上述のようにしてシステムを初期較正した
後に、本発明の一実施例に従って、各々のＤＡＳゲイン
・スカラ・ベクタGain_Scalar（ｉ，ｌ）k が更新され
る（工程６８）。具体的には、較正が実行されるときに
は常に、ルック・アップ・テーブル内の各々のＤＡＳゲ
インと、ベースラインＤＡＳゲインとについての２回の
ＤＡＳゲイン較正走査が実行されて、対応するＤＡＳゲ
イン・スカラ・ベクタGain_Scalar（ｉ，ｌ）k が更新
される、即ち、上述のようにして計算し直される。ＦＡ
ＳＴＣＡＬが実行されるたびごとに、異なるＤＡＳゲイ
ン・スカラ・ベクタGain_Scalar（ｉ，ｌ）k が更新さ
れるので、ＤＡＳゲイン・スカラ・ベクタGain_Scalar
（ｉ，ｌ）k 群は実質的に「リフレッシュ」される。
【００３３】次いで、ＤＡＳゲイン・スカラ・ベクタGa
in_Scalar（ｉ，ｌ）k を利用して、対応するスライス
ｓについてシステム・ゲイン・ベクタACAL（ｉ）s を修
正することにより、画像走査中に収集された走査データ
が補正される（工程７０）。具体的には、システム・ゲ
イン・ベクタACAL（ｉ）s は、以下の式に従って修正さ
れて、新たなシステム・ゲイン・ベクタNACAL（ｉ）k
を発生する。
【００３４】 NACAL(i)k ＝ACAL(i)s×（Gain_scalar(i,l)k ／Gain_scalar(i,l)s ） （６） システム・ゲイン・ベクタACAL（ｉ）s を、例えばＣＡ
Ｌデータベースから抽出して、例えば画像走査ファイル
に記憶させることができる。新たなシステム・ゲイン・
ベクタNACAL（ｉ）k は、シングル・スライス検出器又
はマルチ・スライス検出器のいずれにおいても、各々の
検出器スライスについて発生され得ることを理解された
い。
【００３５】次いで、新たなシステム・ゲイン・ベクタ
NACAL（ｉ）k を利用して、画像走査中に収集された走
査データを補正する（工程７２）。明確に述べると、通
常の走査データのＡＣＡＬ補正と実質的に同じ方法で、
新たなシステム・ゲイン・ベクタNACAL（ｉ）k を用い
て補正を実行することができる。上述のアルゴリズム
は、複数の走査パラメータについてＤＡＳゲインを最適
化することを容易にする。加えて、このようなアルゴリ
ズムは、低信号における性能を実質的に向上させると共
に、ＤＡＳレンジ超過を実質的に減少させる。更に、Ｄ
ＡＳゲインは、処理時間を実質的に増大させることなく
各々の走査について最適化される。
【００３６】本発明の様々な実施例に関する以上の記述
から、本発明の目的が達成されたことは明らかである。
本発明を詳細にわたって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って、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、ここに記載したＣＴシステム
は、Ｘ線源と検出器との両者がガントリと共に回転する
ような「第３世代」システムである。しかしながら、検
出器が全環状（フル・リング）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」システムを含めて他の多くのＣＴシステムを用い
ることができる。例えば、本発明のアルゴリズムは、上
では静的な方式で記載されているが、患者の走査中にこ
のアルゴリズムを動的に用いることもできる。従って、
本発明の要旨は、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概略図である。
【図３】本発明の一実施例に従って１回の走査において
ＤＡＳゲインを較正すると共に補正するために実行され
る一連の工程を示す図である。
【図４】本発明の一実施例に従ってＤＡＳゲインを決定
する例示的なルック・アップ・テーブルを示す図であ
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 検出器配列 ２０ 検出器素子 ２２ 患者 ２４ 回転中心 ２６ 制御機構 ２８ Ｘ線制御装置 ３０ ガントリ・モータ制御装置 ３２ データ収集システム（ＤＡＳ） ３４ 画像再構成装置 ３６ 計算機 ３８ 大容量記憶装置 ４０ コンソール ４２ 表示装置 ４４ テーブル・モータ制御装置 ４６ モータ式テーブル ４８ ガントリ開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ゲイリー・リチャード・ストロング アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ワウ ケシャ、クレストビュー・ドライブ、エス 77・ダブリュ26665（番地なし) (72)発明者 トーマス・ルイス・トス アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ブル ックフィールド、ラウラ・レーン、15810 番 (72)発明者 ジョージ・イー・セイデンシュヌー アメリカ合衆国、ウィスコンシン州、ワウ ケシャ、サウス・コマンチェ・レーン、 854番

Claims (12)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 計算機式断層写真法システムにおいてデ
    ータ収集システムのゲインを変調させると共にシステム
    走査中に収集されたデータを補正する方法であって、前
    記システムは、データ収集システムと、Ｘ線管と、検出
    器とを含んでおり、該検出器は、少なくとも１つのスラ
    イス分の検出器を含んでおり、 少なくとも１つのデータ収集システムのパラメータを監
    視する工程と、 監視された該データ収集システムのパラメータに基づい
    てデータ収集ゲイン係数を発生する工程と、 発生された該データ収集ゲイン係数を用いてデータ収集
    ゲインを変調させる工程とを備えた計算機式断層写真法
    システムにおいてデータ収集システムのゲインを変調さ
    せると共にシステム走査中に収集されたデータを補正す
    る方法。
  2. 【請求項２】 前記少なくとも１つのデータ収集システ
    ムのパラメータを監視する工程は、Ｘ線管電圧及びＸ線
    管電流のうちの少なくとも１つを決定する工程を含んで
    いる請求項１に記載の計算機式断層写真法システムにお
    いてデータ収集システムのゲインを変調させると共にシ
    ステム走査中に収集されたデータを補正する方法。
  3. 【請求項３】 前記少なくとも１つのデータ収集システ
    ムのパラメータを監視する工程は、検出器厚さ及び走査
    時間のうちの少なくとも１つを決定する工程を含んでい
    る請求項１に記載の計算機式断層写真法システムにおい
    てデータ収集システムのゲインを変調させると共にシス
    テム走査中に収集されたデータを補正する方法。
  4. 【請求項４】 前記データ収集ゲイン係数を発生する工
    程は、 Ｘ線管基準信号を決定する工程と、 該Ｘ線管基準信号を用いてシステム基準信号を較正する
    工程とを含んでいる請求項１に記載の計算機式断層写真
    法システムにおいてデータ収集システムのゲインを変調
    させると共にシステム走査中に収集されたデータを補正
    する方法。
  5. 【請求項５】 データ収集システムのゲインを同定する
    工程と、 該データ収集システムのゲインを較正してデータ収集シ
    ステムのゲイン・スカラ・ベクタを発生する工程と、 該データ収集システムのゲイン・スカラ・ベクタを利用
    して前記走査データを補正する工程とを更に含んでいる
    請求項１に記載の計算機式断層写真法システムにおいて
    データ収集システムのゲインを変調させると共にシステ
    ム走査中に収集されたデータを補正する方法。
  6. 【請求項６】 前記走査データを補正する工程は、 前記データ収集システムのゲイン・スカラ・ベクタを利
    用してシステムのゲイン・ベクタを修正する工程と、 修正された該システムのゲイン・ベクタを前記走査デー
    タに適用する工程とを含んでいる請求項５に記載の計算
    機式断層写真法システムにおいてデータ収集システムの
    ゲインを変調させると共にシステム走査中に収集された
    データを補正する方法。
  7. 【請求項７】 計算機式断層写真法システムにおいてデ
    ータ収集システムのゲインを変調させると共にシステム
    走査中に収集されたデータを補正するシステムであっ
    て、前記計算機式断層写真法システムは、データ収集シ
    ステムと、Ｘ線管と、検出器とを含んでおり、該検出器
    は、少なくとも１つのスライス分の検出器を含んでお
    り、 少なくとも１つのデータ収集システムのパラメータを監
    視し、 監視された該データ収集システムのパラメータに基づい
    てデータ収集ゲイン係数を発生し、 発生された該データ収集ゲイン係数を用いてデータ収集
    ゲインを変調させるように構成されている計算機式断層
    写真法システムにおいてデータ収集システムのゲインを
    変調させると共にシステム走査中に収集されたデータを
    補正するシステム。
  8. 【請求項８】 少なくとも１つのデータ収集システムの
    パラメータを監視するために、Ｘ線管電圧及びＸ線管電
    流のうちの少なくとも１つを決定するように構成されて
    いる請求項７に記載の計算機式断層写真法システムにお
    いてデータ収集システムのゲインを変調させると共にシ
    ステム走査中に収集されたデータを補正するシステム。
  9. 【請求項９】 少なくとも１つのデータ収集システムの
    パラメータを監視するために、検出器厚さ及び走査時間
    のうちの少なくとも１つを決定するように構成されてい
    る請求項７に記載の計算機式断層写真法システムにおい
    てデータ収集システムのゲインを変調させると共にシス
    テム走査中に収集されたデータを補正するシステム。
  10. 【請求項１０】 データ収集ゲイン係数を発生するため
    に、 Ｘ線管基準信号を決定し、 該Ｘ線管基準信号を用いてシステム基準信号を較正する
    ように構成されている請求項７に記載の計算機式断層写
    真法システムにおいてデータ収集システムのゲインを変
    調させると共にシステム走査中に収集されたデータを補
    正するシステム。
  11. 【請求項１１】 データ収集システムのゲインを同定
    し、 該データ収集システムのゲインを較正してデータ収集シ
    ステムのゲイン・スカラ・ベクタを発生し、 該データ収集システムのゲイン・スカラ・ベクタを利用
    して前記走査データを補正するように更に構成されてい
    る請求項７に記載の計算機式断層写真法システムにおい
    てデータ収集システムのゲインを変調させると共にシス
    テム走査中に収集されたデータを補正するシステム。
  12. 【請求項１２】 前記走査データを補正するために、 前記データ収集システムのゲイン・スカラ・ベクタを利
    用してシステムのゲイン・ベクタを修正し、 修正された該システムのゲイン・ベクタを前記走査デー
    タに適用するように構成されている請求項１１に記載の
    計算機式断層写真法システムにおいてデータ収集システ
    ムのゲインを変調させると共にシステム走査中に収集さ
    れたデータを補正するシステム。
JP9343513A 1996-12-23 1997-12-15 計算機式断層写真法システムにおいてデータ収集システムのゲインを変調させると共にシステム走査中に収集されたデータを補正する方法及びシステム Withdrawn JPH10295684A (ja)

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