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【発明の名称】 イメ―ジング・システムにおいて画像ノイズを最適化する方法及び装置
【発明者】 【氏名】フイ・デイヴィッド・ヒー

【氏名】シャルム・エム・エッケルスバーグ

【氏名】ゲリー・リチャード・ストロング

【氏名】ホリー・アン・マックダニエル

【氏名】カルロス・エフ・グエラ

【氏名】フイ・フー

【氏名】ロバート・センジグ
【要約】 【課題】Ｘ線源と検出器とを含んでいるイメージング・システムにおいて画像ノイズを最適化する。

【解決手段】イメージング・システム（１０）の少なくとも１つの操作パラメータを決定し、該決定されたイメージング・システム・パラメータに基づいてＸ線源電流調節ファクタを作成し、該Ｘ線電流調節ファクタを用いてＸ線源電流を調節する。一態様では、前記操作パラメータとして、画像スライス厚、走査回転時間、コリメーション・モード、テーブル速度、走査モード及びフィルタリング・モードのうち少なくとも１つを決定する。操作パラメータはシステムのコンピュータ（３６）に含まれるユーザ・インタフェイスを介して操作者により決定し、またコンピュータには、決定されたパラメータに対してＸ線源電流調節ファクタを決定する関数を記憶することができる。
【特許請求の範囲】
【請求項１】 Ｘ線源と少なくとも１つのスライス分の検出器とを含んでいるイメージング・システムにおいて画像ノイズを最適化する方法であって、前記イメージング・システムの少なくとも１つの操作パラメータを決定する工程と、該決定されたイメージング・システム・パラメータに基づいて、Ｘ線源電流調節ファクタを作成する工程と、該Ｘ線電流調節ファクタを用いて、Ｘ線源電流を調節する工程とを備えている前記方法。
【請求項２】 前記少なくとも１つの操作パラメータを決定する前記工程は、画像スライス厚及び走査回転時間のうち少なくとも１つを決定する工程を含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項３】 前記少なくとも１つの操作パラメータを決定する前記工程は、コリメーション・モード、テーブル速度、走査モード及びフィルタリング・モードのうち少なくとも１つを決定する工程を更に含んでいる請求項２に記載の方法。
【請求項４】 前記イメージング・システムは、ユーザ・インタフェイスを有するコンピュータを更に含んでおり、前記イメージング・システムの少なくとも１つの操作パラメータを決定する前記工程は、操作者から操作パラメータを取得する工程を含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項５】 前記操作者から前記操作パラメータを取得する前記工程は、既定の走査パラメータを取得する工程を含んでいる請求項４に記載の方法。
【請求項６】 前記操作パラメータを取得する前記工程は、前記操作者からの前記操作パラメータに基づいて、前記既定の走査パラメータを調節する工程を更に含んでいる請求項５に記載の方法。
【請求項７】 前記既定の走査パラメータを調節する前記工程は、パラメータの優先順位を取得する工程を含んでいる請求項６に記載の方法。
【請求項８】 前記Ｘ線源電流調節ファクタを作成する前記工程は、前記決定された操作パラメータに対して線形関数を適用する工程を含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項９】 前記Ｘ線源電流調節ファクタを作成する前記工程は、前記決定された操作パラメータに対して非線形関数を適用する工程を含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項１０】 前記検出器を用いてスライス・データを収集する工程を更に含んでいる請求項１に記載の方法。
【請求項１１】 前記スライス・データを収集する前記工程は、少なくとも１つのスライス分のデータを収集する工程を含んでいる請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】 前記スライス・データを収集する前記工程は、多数のスライス分のデータを収集する工程を含んでいる請求項１０に記載の方法。
【請求項１３】 Ｘ線源と、コンピュータと、少なくとも１つのスライス分の検出器とを含んでいるイメージング・システムにおいて画像ノイズを最適化するシステムであって、前記Ｘ線源及び前記コンピュータに結合されて、前記イメージング・システムの少なくとも１つの操作パラメータを決定し、該決定されたイメージング・システムの操作パラメータに基づいて、Ｘ線源電流調節ファクタを作成し、該Ｘ線電流調節ファクタを用いてＸ線源電流を調節するように設定構成されていることを特徴とする画像ノイズ最適化システム。
【請求項１４】 少なくとも１つの操作パラメータを決定するために、画像スライス厚及び走査回転時間のうち少なくとも１つを決定して、所望の画像ノイズ特性を維持するように設定構成されている請求項１３に記載の画像ノイズ最適化システム。
【請求項１５】 少なくとも１つの操作パラメータを決定するために、コリメーション・モード、テーブル速度、走査モード及びフィルタリング・モードのうち少なくとも１つを決定するように更に設定構成されている請求項１４に記載の画像ノイズ最適化システム。
【請求項１６】 前記イメージング・システムのコンピュータは、ユーザ・インタフェイスを含んでおり、当該画像ノイズ最適化システムは、前記イメージング・システムの少なくとも１つの操作パラメータを決定するために、前記ユーザ・インタフェイスを用いて操作者から操作パラメータを取得するように設定構成されている請求項１３に記載の画像ノイズ最適化システム。
【請求項１７】 Ｘ線源電流調節ファクタを作成するために、前記決定された操作パラメータに対して線形関数を適用するように設定構成されている請求項１３に記載の画像ノイズ最適化システム。
【請求項１８】 Ｘ線源電流調節ファクタを作成するために、前記決定された操作パラメータに対して非線形関数を適用するように構成されている請求項１３に記載の画像ノイズ最適化システム。
【請求項１９】 前記検出器を用いてスライス・データを収集するように更に設定構成されている請求項１３に記載の画像ノイズ最適化システム。
【請求項２０】 スライス・データを収集するために、少なくとも１つのスライス分のデータを収集するように設定構成されている請求項１９に記載の画像ノイズ最適化システム。
【請求項２１】 スライス・データを収集するために、多数のスライス分のデータを収集するように設定構成されている請求項１９に記載の画像ノイズ最適化システム。
【請求項２２】 Ｘ線ビームを投射するＸ線源と、スライス・データを収集する検出器の配列を含んでいる検出器アレイと、操作者により入力される走査パラメータに基づいて、前記Ｘ線源への電流値を変化させるコンピュータとを備えているイメージング・システム。
【請求項２３】 前記走査パラメータは、スライス厚及び走査回転時間のうち少なくとも１つを含んでいる請求項２２に記載のイメージング・システム。
【請求項２４】 前記走査パラメータは、テーブル速度、Ｘ線ビーム・コリメーション・モード、走査モード及びＸ線ビーム・フィルタリング・モードを更に含んでいる請求項２３に記載のイメージング・システム。
【請求項２５】 前記コンピュータは、前記操作者が前記走査パラメータを設定することを可能にするユーザ・インタフェイスを含んでいる請求項２２に記載のイメージング・システム。
【請求項２６】 前記コンピュータは、メモリと、該メモリに記憶されており前記Ｘ線源電流を決定するための線形関数とを更に含んでいる請求項２５に記載のイメージング・システム。
【請求項２７】 前記コンピュータは、メモリと、該メモリに記憶されており前記Ｘ線源電流を決定するための非線形関数とを更に含んでいる請求項２５に記載のイメージング・システム。
【請求項２８】 前記スライス・データは、少なくとも１つのスライスを含んでいる請求項２２に記載のイメージング・システム。
【請求項２９】 前記スライス・データは、多数のスライスからのデータを含んでいる請求項２２に記載のイメージング・システム。
【請求項３０】 前記コンピュータは、メモリと、該メモリに記憶されており前記走査パラメータを決定するための既定の走査パラメータとを含んでいる請求項２２に記載のイメージング・システム。
【請求項３１】 前記メモリに、前記走査パラメータを調節するための走査パラメータ優先順位関数が記憶されている請求項３０に記載のイメージング・システム。
【発明の詳細な説明】【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は一般的には、計算機式断層撮影（ＣＴ）イメージング（画像作成）に関し、より具体的には、ＣＴシステムにおいて画像ノイズを低減させるようにＸ線源電流を自動的に調節することに関する。
【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、一般的に「イメージング平面」と呼ばれるデカルト座標系のＸ−Ｙ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、患者等の被検体を通過する。ビームは、被検体によって減衰された後に放射線検出器のアレイ（配列）に入射する。検出器アレイの所で受け取られる減衰したビーム放射線の強度は、被検体によるＸ線ビームの減衰量に依存している。アレイ内の検出器素子は、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が個別に取得されて、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線ビームが被検体と交差する角度が定常的に変化するように、イメージング平面内で被検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線減衰測定値、即ち投影データが「ビュー」と呼ばれる。被検体の「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で形成される１組のビューで構成されている。
【０００４】アキシャル・スキャン（軸方向走査）の場合には、投影データを処理して、被検体を通過して得られる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」と呼ばれる整数へ変換し、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、「ヘリカル・スキャン（螺旋走査）」を行うこともできる。ヘリカル・スキャンを行うためには、所定の数のスライスのデータを取得しながら、患者を移動させる。このような方式は、１回のファン・ビーム・ヘリカル・スキャンから単一の螺旋を形成する。ファン・ビームによって悉くマッピングされた螺旋から投影データが得られ、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】ところで、走査回転速度、画像スライス厚、走査モード、Ｘ線コリメーション、フィルタリング及びテーブル速度等のいくつかの走査パラメータが所要のＸ線源電流（「ｍＡ」）に影響を及ぼすことが知られており、Ｘ線源電流は、画像ノイズに直接的に関係する。画像ノイズを最適化するためには、例えば、回転が高速であると、典型的には、Ｘ線管の電流レベルを高めることが必要になる。逆に、回転が遅いと、典型的には、Ｘ線源の電流レベルを低くすることが必要になる。同様に、画像の厚みが薄いと、典型的には、より厚みのある画像と比較してより高いＸ線源電流レベルが必要になる。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】画像ノイズを最適化するために、公知のＣＴシステムでは、操作者が各々の操作パラメータを考慮して適当なＸ線源電流を決定することが要求される。より詳しく述べると、Ｘ線管の電流を決定する際に、操作者は、操作パラメータの各々を考慮すると共に、各々のパラメータの相互関係も考慮しなければならない。しかしながら、相互関係によって生ずる複数の可能性が操作者を混乱させて、操作者がＸ線源電流を誤って決定するおそれがある。結果的に、誤ったＸ線電流の結果として、画質が低下するか、又は患者が増大したＸ線照射量を受ける可能性がある。
【０００８】従って、イメージング・システムの操作パラメータに基づいて画像ノイズの最適化を容易に行えるようにするアルゴリズムを提供することが望ましい。また、画質に対する要件とＸ線源の電流とを整合させることによりＸ線照射量の低減を容易に行えるようにする上述のようなアルゴリズムが望まれる。
【０００９】
【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を達成するため、本発明の一態様によるシステムでは、様々な走査用操作パラメータについて、Ｘ線源電流を調節することにより、画像ノイズを低減させると共に画質を向上させる。詳しく述べると、一実施態様では、操作者がイメージング・システムの操作パラメータを決定する。この決定された操作パラメータに基づいて、調節されたＸ線源電流ファクタが作成される。調節されたＸ線源電流ファクタを用いて、Ｘ線源への電流を調節して、画像ノイズが自動的に最適化される。
【００１０】より具体的に述べると、典型的な一実施態様では、走査の前に、操作者がイメージング・システムの操作パラメータを決定する。操作者によってユーザ・インタフェイスを介して決定された画像スライス厚、走査回転時間、コリメーション・モード、テーブル速度、走査モード及びフィルタリング・モードの各パラメータの関数として、Ｘ線源電流調節ファクタが決定される。次いで、このＸ線源電流調節ファクタを用いて適当なＸ線源電流を決定することにより、決定された各パラメータについて画像ノイズが自動的に最適化される。他の実施態様では、操作者が予め定義されているプレファレンス（好ましい設定値）を選択して、調節されたＸ線源電流レベルを決定することが出来る。
【００１１】以上に述べたようにしてＸ線源電流を調節することにより、複数の走査用パラメータについて画像ノイズが最適化される。加えて、Ｘ線源電流は、Ｘ線源電流を誤って設定する可能性を実質的に低下させるように、所定の関数に従って決定される。
【００１２】
【発明の実施の形態】図１及び図２について説明する。同図には、計算機式断層撮影（ＣＴ）イメージング・システム１０が、「第３世代」のＣＴスキャナに典型的なガントリ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を備えており、Ｘ線源１４は、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Ｘ線ビーム１６を投射する。検出器アレイ１８は複数の検出器素子２０で構成されており、これらの検出器素子２０は全体で、患者２２を通過する投射されたＸ線を感知する。各々の検出器素子２０は、入射するＸ線ビームの強度を表した、即ち患者２２を通過する際のビームの減弱量を表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。
【００１３】ガントリ１２の回転及びＸ線源１４の作動はＣＴシステム１０の制御機構２６によって制御される。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。
【００１４】コンピュータ３６はまた、ユーザ・インタフェイス、即ちグラフィック・ユーザ・インタフェイス（ＧＵＩ）を介して信号を受信し且つ供給する。詳しく述べると、コンピュータは、キーボード及びマウス（図示されていない）を有しているコンソール４０を介して、オペレータからコマンド（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装置４２によって、オペレータは、再構成された画像や、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。オペレータにより供給されたコマンド及びパラメータを用いて、コンピュータ３６はＸ線制御装置２８、ガントリ・モータ制御装置３０、ＤＡＳ３２及びテーブル・モータ制御装置４４に制御信号及び情報を供給する。テーブル・モータ制御装置４４は、ガントリ１２内で患者２２を位置決めする為に電動テーブル４６を制御する。具体的に述べると、テーブル４６は、ガントリ開口４８の中へ患者２２の一部を移動させる。
【００１５】本発明のＸ線源電流アルゴリズムをマルチスライス・システムに関連して説明するが、本発明はシングル・スライス・システムを含めて何らかの特定のＣＴシステムでの実施に限定されるものでもなく、また、このような電流調節は何らかの特定の画像再構成アルゴリズムに限定されるものでもない。同様に、本発明の電流調節は、ヘリカル・スキャン及びアキシャル・スキャン等の何らかの特定の走査形式と組み合わせた利用に限定されるものでもない。更に、この電流調節アルゴリズムは例えば、コンピュータ３６並びに／又はシステム１０の他の構成要素、例えばＸ線制御装置２８、ガントリ・モータ制御装置３０、ＤＡＳ３２及びテーブル・モータ制御装置４４（図２）と信号及びデータを交換する独立したホスト・コンピュータ（図示されていない）で実現してもよい。
【００１６】図３について説明する。Ｘ線源１４の動作に関して、Ｘ線ビーム１６は、線源１４の焦点５０から放射する。Ｘ線ビーム１６はプリ・ペイシェント(pre-patient) コリメータ５２によってコリメートされ、コリメート後のビーム５４はビーム１６内の中心に位置しているファン・ビーム軸５６に沿って検出器アレイ１８に向かって投射される。
【００１７】図４及び図５に示すように、検出器アレイ１８は複数の検出器モジュール５８を含んでいる。各々の検出器モジュール５８は検出器ハウジング６０に固定されている。各々のモジュール５８は多次元シンチレータ・アレイ６２と高密度半導体アレイ（図では見えない）とを含んでいる。ポスト・ペイシェント・コリメータ（図示されていない）が、シンチレータ・アレイ６２の上に隣接して配置されていて、散乱Ｘ線ビームをシンチレータ・アレイ６２への入射前にコリメートする。シンチレータ・アレイ６２は、配列された複数のシンチレーション素子を含んでおり、また半導体アレイは、同様に配列された複数のフォトダイオード（図では見えない）を含んでいる。フォトダイオードは基材６４上に堆積され即ち形成されており、シンチレータ・アレイ６２は基材６４の上方に配置され固定されている。
【００１８】検出器モジュール５８はまたスイッチ装置６６を含んでおり、スイッチ装置６６はデコーダ６８に電気的に結合されている。スイッチ装置６６は、フォトダイオード・アレイと同じサイズを有する多次元の半導体スイッチ・アレイである。一実施例では、スイッチ装置６６は電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）のアレイ（図示されていない）を含んでおり、各々の電界効果トランジスタは入力、出力及び制御線（図示されていない）を有している。スイッチ装置６６はフォトダイオード・アレイとＤＡＳ３２との間に結合されている。具体的には、例えば可撓性の電気ケーブル７０を用いて、各々のスイッチ装置のＦＥＴの入力がフォトダイオード・アレイの出力に電気的に結合され、各々のスイッチ装置のＦＥＴの出力がＤＡＳ３２に電気的に結合されている。
【００１９】デコーダ６８は、スイッチ装置６６の動作を制御して、スライスの所望の数及び各々のスライスについてのスライス分解能に従って、フォトダイオード・アレイの出力を作動し、不作動にし、或いは組み合わせるようにする。デコーダ６８は、一実施例では、当業界で公知のデコーダ・チップ又はＦＥＴコントローラである。デコーダ６８は、スイッチ装置６６及びコンピュータ３６に結合されている複数の出力線及び制御線を含んでいる。具体的には、デコーダの出力はスイッチ装置の制御線に電気的に結合されて、スイッチ装置６６がそのスイッチ装置入力からスイッチ装置出力へ適正なデータを送信し得るようにする。デコーダの制御線はスイッチ装置の制御線に電気的に結合されて、どのデコーダの出力を作動させるかを決定する。デコーダ６８を用いることにより、フォトダイオード・アレイの特定の出力がＣＴシステムのＤＡＳ３２に電気的に結合されるように、スイッチ装置６６内の特定のＦＥＴが作動され、不作動にされ、或いは組み合わされる。１６スライス・モードとして定義される一実施例では、デコーダ６８はスイッチ装置６６を作動することにより、フォトダイオード・アレイ５２のすべての行をＤＡＳ３２に電気的に結合させて、結果的に１６個の独立したスライスのデータを同時にＤＡＳ３２に送信させる。言うまでもなく、他の多くのスライスの組み合わせが可能である。
【００２０】特定的な一実施例では、検出器１８は、５７個の検出器モジュール５８を含んでいる。半導体アレイ及びシンチレータ・アレイ６２はそれぞれ、１６×１６のアレイ・サイズを有する。結果的に、検出器１８は、１６行と９１２列（１６×５７モジュール）を有し、これにより、ガントリ１２の各回転によって１６個のスライスのデータ同時に収集することが可能になる。言うまでもなく、本発明は、何らかの特定のアレイ・サイズに限定されているわけではなく、アレイは操作者の特定の必要に応じてより大きくてもよいし、又はより小さくてもよいものと考えられる。また、検出器１８は、多くの異なるスライス厚及び数のモード、例えば、１スライス・モード、２スライス・モード及び４スライス・モードで動作し得る。例えば、ＦＥＴを４スライス・モードとして構成することができ、すると、フォトダイオード・アレイの１行又はそれ以上の行から４スライス分のデータが収集される。デコーダの制御線によって定義されるＦＥＴの特定の構成に応じて、フォトダイオード・アレイの出力の様々な組み合わせを作動し、不作動にし、或いは更に組み合わせることができ、またスライス厚は、例えば、１．２５ｍｍ、２．５ｍｍ、３．７５ｍｍ又は５ｍｍになるようにすることができる。別の実施例では、１．２５乃至２０ｍｍのスライス厚の１つのスライスを含むシングル・スライス・モード、及び１．２５乃至１０ｍｍのスライス厚の２つのスライスを含む２スライス・モードがある。ここに記載した以外の他のモードも可能である。
【００２１】一実施例では、ガントリ１２の側面から見たシステム１０の概略図を示している図６に示すように、コリメータ５２は偏心カム８２Ａ及び８２Ｂとフィルタ装置８４とを含んでいる。カム８２Ａ及び８２Ｂの位置はＸ線制御装置２８によって制御される。カム８２Ａ及び８２Ｂはファン・ビーム軸５６の対向する両側に配置されており、カム８２Ａとカム８２Ｂとの間の間隔に関して且つファン・ビーム軸５６に対するカム８２Ａ及び８２Ｂの位置に関して独立に調節することができる。カム８２Ａ及び８２Ｂは、単一のカム・ドライブにより位置決めされるようにしてもよいし、代替的に、各々のカムに別個のカム・ドライブを設けてそれらにより別々に位置決めされるようにしてもよい。カム８２Ａ及び８２Ｂは、Ｘ線吸収性材料、例えばタングステンで作製されており、精密なボール・ベアリング（図示されていない）を用いてカム・モータに結合されている。偏心的な形状の結果として、それぞれのカム８２Ａ及び８２Ｂの回転によって、Ｘ線ビーム１６のスライス厚が変化する。
【００２２】図７に示すように、プリ・ペイシェント・コリメータ５２は更に、可動式フィルタ装置８６と、ハウジング８８と、ハウジング８８に対するフィルタ装置８６の位置を変化させるためのフィルタ・ドライブ、即ちフィルタ・モータ９０とを含んでいる。より詳しく述べると、一実施例では、フィルタ装置８６は、第１のフィルタ９２及び第２のフィルタ９４を含んでいる。フィルタ９２及び９４は、Ｘ線ビーム１６がそれぞれのフィルタ９２及び９４を通過して投射されるように配置されている。フィルタ装置８６の位置を変化させると、より詳しく述べると、フィルタ９２及び９４の位置を変更することにより、患者２２によって受け取られるＸ線ビームの照射量が修正され、即ち変更される。例えば、フィルタ９２及び９４を、４つの組合せのうちの１つに組み合わせて、Ｘ線ビーム１６を変更することが出来る。より詳しく述べると、一実施例では、フィルタ９２及び９４は較正モード、身体領域モード、頭部モード又は遮蔽モードのいずれかに位置決めすることができる。これらのモードは、位置の関数としてフィルタ９２及び９４を通過することの出来るＸ線ビーム１６の量によって定義される。
【００２３】動作について説明すると、本発明の一実施例によれば、ＣＴシステム１０の画像ノイズは、Ｘ線源１４へ供給されるＸ線電流を調節することにより自動的に低減され又は最適化される。調節後のＸ線源電流は、システム１０の走査用操作パラメータに基づいている。一実施例では、走査用パラメータは、画像スライス厚、走査回転時間、コリメーション・モード、テーブル速度、走査モード及びフィルタ動作モードを含んでいる。加えて、他の公知の走査用パラメータを利用して適正なＸ線源電流を決定してもよい。
【００２４】より詳しく述べると、一実施例では、操作者は、コンソール４０、具体的にはキーボード及び／又はマウスを介して、システム１０の少なくとも１つの操作パラメータを決定する、即ち設定する。次いで、操作者が供給したパラメータをコンピュータ３６によって用いて、Ｘ線源電流調節ファクタを形成する。このＸ線源電流調節ファクタを利用して、コンピュータ３６は、Ｘ線制御装置２８、ガントリ・モータ制御装置３０、ＤＡＳ３２及びテーブル・モータ制御装置４４に対して適当な制御信号及び情報を供給する。具体的には、マウス及び／又はキーボードを用いて、操作者は画像スライス厚、走査回転時間、コリメーション・モード、テーブル速度、走査モード及びフィルタリング・モードを決定する。コンピュータ３６のメモリに記憶されている関数を用いて、Ｘ線源電流調節ファクタが決定される。この関数を線形関数として、決定された走査パラメータに従ってＸ線源電流が直接的に、即ち比例して調節されるようにしてもよいし、或いは、非線形関数として、異なるパラメータが調節後のＸ線源電流調節ファクタに異なった効果を及ぼすようにしてもよい。
【００２５】Ｘ線源電流調節ファクタを決定した後に、制御装置２８によって適当なＸ線源電流を決定してＸ線源１４へ供給して、画像ノイズを自動的に低減させる、即ち最適化する。より詳しく述べると、コンピュータ３６に記憶されている関数と電流調節ファクタとを用いて、所望の画像ノイズが維持されるように且つ操作者によって適当なＸ線源電流を決定する必要がないようにして、適当なＸ線源電流が決定される。Ｘ線源電流の誤った設定が行われる可能性を低減させることに加えて、コンピュータ３６に記憶されている関数を用いて、画質に対する要件を線源電流に整合させることにより、患者への照射量を低減させることができる。
【００２６】例えば、一実施例では、操作者はマウスを用いて、走査回転時間を０．８秒、画像厚を５ｍｍ、スライスの数を４、プリ・ペイシェント・コリメーションを２０ｍｍ、テーブル速度を１回転当たり３０ｍｍとし、アキシャル・スキャン・モード及び身体領域フィルタリング・モードに定めることができる。その結果、コンピュータ３６は、システム１０が操作者が決定したパラメータに従って構成設定されるように、Ｘ線制御装置２８、ガントリ・モータ制御装置３０、ＤＡＳ３２及びテーブル・モータ制御装置４４に対して適当な信号を供給する。次いで、患者、即ち被検体２２が走査され、検出器アレイ１８を用いてスライス・データが収集される。スライス・データを収集した後に、再構成装置３４を用いて再構成画像が作成されて、陰極線管４２上に表示される。
【００２７】他の実施例では、予め定義されたシステム・パラメータを、操作者が用いるようにコンピュータ３６に記憶させておいてもよい。予め定義されたパラメータによって、操作者は、実行されるべき典型的な走査を迅速に選択することができる。加えて、ユーザ・インタフェイスを利用して、操作者又は利用者が定義した関数又はプレファレンスが作成されるようにして、追加の又は変更された関数がメモリに記憶されるようにコンピュータ３６を構成設定することもできる。
【００２８】もう１つの実施例では、既定（デフォルト）システム走査パラメータ、即ちスライス厚及びＸ線源電流を、定義されている走査プロトコルと操作者によって定義されるプレファレンスとに基づいたものとする。操作者が、既定パラメータのいずれかに対して変更を加えると、画像ノイズを最適化するように残りの走査パラメータが決定され、即ち調節される。修正後の走査パラメータに基づいて適当な変更を決定する際には、いくつかのパラメータにはより高い優先順位、即ち優位性を与えて、これらのパラメータが可能ならば不変に留まるようにする。残りのパラメータには、これらのパラメータが先ず変更される対象となるように、より低い優先順位を与える。
【００２９】動作について説明すると、操作者が走査プロトコル、例えば頭部走査を選択した後に、各々の走査パラメータについての既定の設定値が供給される。しかしながら、操作者が既定のパラメータのうちの１つ以上を調節した場合、アルゴリズムは、パラメータの優先順位の定義、即ちスケジュールを用いて、残りのパラメータを調節する。例えば、頭部走査を選択した後に、操作者がピッチ・パラメータを変更した場合、アルゴリズムは、優先順位の定義に従って残りのパラメータを調節する。パラメータの優先順位は、頭部走査については、スライス厚が最高の優先順位になるように、即ち変更される最後のパラメータになるようにして、画像分解能を維持すればよい。結果的に、残りのパラメータは、修正後の走査プロトコルに合致し、且つ画像ノイズを最適化するように調節される。高い優先順位のパラメータは、定義された走査が、これら高い優先順位のパラメータを調節しなければ実行し得ない場合にのみ調節される。例えば、上述の頭部走査では、スライス厚は、定義された走査がスライス厚を調節しなければ遂行し得ない場合にのみ調節される。加えて、優先順位を有するパラメータは、１つ以上の走査パラメータを含んでいてもよく、また、例えばコンピュータ３６内の走査設定ファイルに記憶していてもよい。
【００３０】以上に述べたアルゴリズムは、複数の走査用パラメータについての画像ノイズの自動的な最適化を容易にする。加えて、このアルゴリズムは、操作者が誤った設定を行う可能性を実質的に低減させる。更に、このアルゴリズムを利用して、画質に対する要求をＸ線源電流と整合させることにより患者への照射量を低減させることができる。
【００３１】本発明の様々な実施例に関する以上の記述から、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、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ような「第３世代」システムである。しかしながら、検出器がフル・リング（full ring ）型の定置式検出器でありＸ線源のみがガントリと共に回転するような「第４世代」システムを含めた他の多くのＣＴシステムを用いてもよい。例えば、本発明のアルゴリズムは、静止モードについて上に記載されたが、このアルゴリズムを患者の走査中に動的に用いてもよい。加えて、このアルゴリズムをＸ線システムに用いてもよい。従って、本発明の要旨は特許請求の範囲によって限定されるものとする。
【出願人】 【識別番号】３９００４１５４２
【氏名又は名称】ゼネラル・エレクトリック・カンパニイ
【氏名又は名称原語表記】ＧＥＮＥＲＡＬ ＥＬＥＣＴＲＩＣ ＣＯＭＰＡＮＹ
【出願日】 平成１１年８月１８日（１９９９．８．１８）
【代理人】 【識別番号】１０００７６３０３
【弁理士】
【氏名又は名称】生沼 徳二
【公開番号】 特開２０００−７９１１７（Ｐ２０００−７９１１７Ａ）
【公開日】 平成１２年３月２１日（２０００．３．２１）
【出願番号】 特願平１１−２３０９９６