JP2003265458A

JP2003265458A - 較正情報に基づき電子ビーム移動を制御するための方法及び装置

Info

Publication number: JP2003265458A
Application number: JP2003045288A
Authority: JP
Inventors: Erik Chell; エリック・チェル; John Couch; ジョン・クーチ; Paul Magnuson; ポール・マグヌスン
Original assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Current assignee: GE Medical Systems Global Technology Co LLC
Priority date: 2002-02-25
Filing date: 2003-02-24
Publication date: 2003-09-24
Also published as: CN100337591C; EP1346688A3; CN1326091C; EP1346689A3; EP1346688A2; CN1444182A; JP2003305035A; CN1443512A; EP1346689A2

Abstract

(57)【要約】【課題】基準位置に対して配列させた検出器素子アレ
イ（７６０）を有し、該アレイ（７６０）を照射するパ
ターンで移動するエネルギー源（７１０）を有するイメ
ージング・システムにおいて、較正情報に基づき電子ビ
ーム移動を制御する。【解決手段】検出器素子アレイ（７６０）の推定検出
器位置及びエネルギー源（７１０）の推定移動パターン
を基準位置に対して規定する。その内部の各位置に配置
したピンを有するファントーム（７７５）をスキャン
し、推定検出器位置及び移動パターンの少なくとも一方
に基づいて基準位置に対する推定ピン位置を算出し、推
定検出器位置、移動パターン及びピン位置のうちの少な
くとも２つに基づいて推定検出器位置とピン位置の少な
くとも一方を修正する。推定検出器位置とピン位置の少
なくとも一方に基づいて移動パターンの変動を決定し、
該変動に基づいてエネルギー源（７１０）の移動パター
ンを調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、全般的には、医用
診断イメージング・システムの較正に関する。詳細に
は、本発明は、マルチピン・ファントームに基づく検出
器位置及び線源移動の再構成較正（ｒｅｃｏｎｓｔｒｕ
ｃｔｉｏｎｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ）に関する。

【０００２】

【発明の背景】医用診断イメージング・システムには、
Ｘ線システム、コンピュータ断層（ＣＴ）システム、超
音波システム、電子ビーム断層（ＥＢＴ）システム、磁
気共鳴（ＭＲ）システムその他など、様々なイメージン
グ様式が含まれる。医用診断イメージング・システムで
は、例えば患者などの被検体の画像は、例えば患者を透
過するＸ線などのエネルギー源に対して曝露させること
により作成される。作成した画像は多くの目的のために
使用することができる。例えば、被検体内部の不具合を
発見することができる。さらに、内部構造や整列性の変
化を判定することができる。さらに、被検体内部での流
体の流れを表すことができる。さらに、この画像により
被検体内にある事項が存在するか否かを示すことができ
る。医用診断イメージングから得られる情報には、医療
分野や製造業分野を含め多くの分野の用途が存在する。

【０００３】医用診断画像が信頼できることを保証する
手助けのためには、医用診断イメージング・システムを
較正することが有利である。イメージング・システムの
較正は、画質やシステム性能を含め幾つかの理由から重
要である。画質が悪いと画像に対して信頼性の高い解析
ができないことがある。例えば、画像コントラスト品質
が低下すると、臨床上使用できないような画像が生じる
ことがある。医用イメージング・システムの較正は、被
検体の明瞭で使用可能な描出を作成するのに役立てるこ
とができる。

【０００４】医用診断システムの較正はまた、安全性の
理由からも重要である。例えば、過度に高レベルのＸ線
エネルギーに露出されるとある種の健康リスクを生じる
ことがある。Ｘ線システムの使用に関しては、健康リス
クがあるために政府標準が確立されている。Ｘ線システ
ムが放出するＸ線エネルギーのレベルは放射線量（ｒａ
ｄｉａｔｉｏｎｄｏｓａｇｅ）を基準として計測する
ことができる。Ｘ線システムその他の医用診断イメージ
ング・システムの較正により、ターゲットが曝露を受け
る放射線量が臨床標準を超えないように保証することが
できる。

【０００５】画質や放射線量など医用診断イメージング
・システムのパラメータに対する較正で使用できるデバ
イスの１つにファントームがある。多くの種類のファン
トームが提唱されている。例えばファントームは、人体
の各部位など撮像ターゲットに関する物理的複製（レプ
リカ）のことがある。ファントームの種類に関する別の
例は、物理ベース（ｐｈｙｓｉｃｓ−ｂａｓｅｄ）のフ
ァントームである。物理ベース・ファントームは、様々
な構造体を共通の基部に取り付けて構成することができ
る。物理ベース・ファントームの構造体は、例えば形
状、大きさ、密度、組成、配置など様々な特性を有する
ことがある。さらに、物理ベース・ファントームは、金
属やプラスチックを含め様々な材料で製作することがあ
る。

【０００６】物理ベース・ファントームの構造体は、こ
の物理ベース・ファントームを通過する例えばＸ線など
のエネルギー源の特性に影響を及ぼすことがある。例え
ば、金属製構造体は、Ｘ線を阻止することがある。さら
に、プラスチック製構造体では、受け取るＸ線のエネル
ギー・レベルを僅かに低下させるだけのことがある。Ｘ
線画像内には、受け取ったＸ線のエネルギー・レベルの
変動により生じるパターンが現れる。Ｘ線画像で得られ
るこのパターンは、受け取ったＸ線エネルギー・レベル
の差により生じるコントラストなどのファクタによって
容易に検出し解析することができる。

【０００７】ファントームは様々な目的に役立てること
ができる。例えば、ファントームを用いて撮像ターゲッ
トの位置決め練習をすることができる。さらに、ファン
トームを用いて医用イメージング・システムのパラメー
タをテストすることができる。さらに、ファントームを
用いて医用診断イメージング・システムにより放出され
るエネルギーの放射線量を測定することができる。さら
に、ファントームは較正及び画質の評価に用いることが
できる。しかし、位置決め及びシステム較正を正確に行
うために、従来のファントームは高価であると共に製造
時に高い精度が要求される。したがって、医用診断イメ
ージング・システム内で構成要素の位置を正確かつ容易
に決定できるようなファントームに対する要求が存在す
る。製造時や使用時に高い精度を必要としないような、
医用診断イメージング・システムの較正に使用できる安
価なファントームに対する要求が存在する。

【０００８】例えばＣＴイメージング・システムでは、
患者やファントームなどの被検体を複数の角度からのＸ
線を用いて照射し、Ｘ線投影の組を生成させている。イ
メージング・システム内の複数の検出器の各々はＸ線信
号を複数回サンプリングし、各検出器からの総データを
一方の軸にサンプル・ナンバーをもう一方の軸に検出器
番号を用いて配列させると、サイノグラムと呼ばれる結
果が得られる。例えば、ＣＴシステムに１７２８個の検
出器が存在しかつ各検出器が８６４回サンプリングを受
ける場合、そのサイノグラムは８６４×１７２８個のＸ
線減衰値からなる１つの行列となる。「サイノグラム」
という語は、ピンのような中実な物体が示す洞様陰影
（ｓｉｎｕｓｏｉｄａｌｓｈａｄｏｗ）に由来する。
ＣＴイメージング・システムはこのサイノグラム・デー
タから２次元画像データを算出する、すなわち「再構成
（ｒｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔ）」する。

【０００９】ＣＴイメージング・システムが精密でない
と、得られた画像に、ぼけやストリーキングが生じた
り、あるいはゴースト像やアーチファクトが発生したり
することがある。例えば、検出器位置や医用イメージン
グ・システムの中心が不正確であると、Ｘ線が正しくな
い角度で投射され得られた画像に誤りを生じさせること
になる。したがって、医用診断イメージング・システム
をより正確に較正するための方法及び装置に対する要求
が存在する。

【００１０】現在の較正方法では、時間のかかる手順や
複雑な手順が必要となることが多い。一貫した画質を保
つのに役立たせるには頻繁な較正が必要である。さら
に、既存の較正方法は、検出器などシステムの構成要素
の位置決め及び配置が正確になされているとの前提に依
っている。すなわち、従来のシステムでは、イメージン
グ・システムの中心を基準とした検出器及びエネルギー
・ビーム源の位置に関して製造者が指定した位置に依っ
ている。高精度を達成することは時間がかかると共に困
難であり、また製造者による位置決めの誤差のために画
像上にストリークが生じることがある。さらに、イメー
ジング・システムを適正に較正するためには、現在の較
正方法ではファントームの精密な位置決めが必要とな
る。したがって、迅速で簡単なシステム較正のための方
法及び装置に対する要求が存在する。さらに、精密度の
低いファントームを用いたイメージング・システム較正
に対する要求が存在する。

【００１１】さらに、ＥＢＴシステムでは高エネルギー
電子ビームを利用してターゲットをたたき、撮像対象の
被検体を照射するためのＸ線を発生させている。電子が
ターゲットに当たる点のことを「ビームスポット」とい
う。双極子、４重極及び集束コイルを用いて電子をター
ゲットに沿って偏向させＸ線を発生させることがある。
電子ビームの移動は、ビーム移動が最適化されかつビー
ムスポットがより正確に生成されるように「チューニン
グ」しなければならない。

【００１２】ＥＢＴスキャナをチューニングする目下の
方法では、「Ｗ」字形のワイヤ（「Ｗワイヤ」）を覆う
ように電子ビームを掃引（ｓｗｅｅｐ）させること、並
びにビームスポットの形状及び位置を時間の関数として
評価することが不可欠である。しかし、Ｗワイヤは高価
である。したがって、電子ビームを「チューニング」す
なわち較正する安価な方法に対する要求が存在する。さ
らに、現在のＥＢＴシステムでは、収められるＷワイヤ
がごく少数（例えば現在のスキャナでは、ワイヤ１５
本）だけであることがあり、このためチューニング補正
の正確さが低下している。したがって、電子ビーム移動
をより正確にチューニングするためのシステムに対する
要求が存在する。さらに、現在のシステムでは、Ｗワイ
ヤがスキャン・ターゲットから離れている。したがっ
て、目下のところでは、Ｗワイヤ・ターゲットからスキ
ャン・ターゲットまでビームを移動させるために理論的
伝達関数が必要である。したがって、Ｗワイヤに基づく
ことなくスキャン・ターゲット自体に基づいて正確にチ
ューン（ｔｕｎｅ）を計測する方法に対する要求が存在
する。実際の撮像用Ｘ線に基づいた電子ビーム流の直接
測定及び修正に対する要求が存在する。

【００１３】

【課題を解決するための手段】本発明のある種の実施形
態は、イメージング・システムを較正するための方法及
び装置に関する。ある種の実施形態は、基準位置に対し
て配列させた検出器素子からなるアレイを有しており、
かつこの検出器素子アレイを照射するようにあるパター
ンで移動させるエネルギー源を有するようなイメージン
グ・システムを較正するための方法に関する。本方法
は、検出器素子アレイの推定検出器位置及びエネルギー
源の推定移動パターンを初期設定することを含む。この
推定検出器位置及び移動パターンは、イメージング・シ
ステム内の基準位置に対して規定する。本方法はさら
に、その内部の各位置にピンを配置したファントームを
スキャンすることを含む。本方法はさらに、ファントー
ム内のピンに関して、推定検出器位置と移動パターンの
少なくとも一方に基づいて該基準位置に対するピン推定
位置を算出すること、並びに推定検出器位置、移動パタ
ーン及びピン位置のうちの少なくとも２つに基づいて推
定検出器位置とピン位置の少なくとも一方を修正するこ
と、を含む。本方法はまた、推定検出器位置及びピン位
置の少なくとも一方に基づいて移動パターンの変動を決
定し、該変動に基づいてエネルギー源の移動パターンを
調整することを含む。

【００１４】ある種の実施形態はイメージング・システ
ムの較正のためのシステムに関する。本システムは、基
準点に対して配列させた検出器素子からなるアレイと、
この検出器素子アレイを照射するようにあるパターンで
移動するエネルギー源と、推定検出器位置及びエネルギ
ー源の推定移動パターンを算出するデータ収集システム
と、エネルギー源の移動パターンの半径を該半径の所望
半径からの時間を追った変動に基づいて補正するための
半径向けビーム補正モジュールと、移動パターンの角度
を該移動パターンの位置の所望位置からの時間を追った
変動に基づいて調整している角度向けビーム調整モジュ
ールと、を含む。本システムはさらに、移動パターンの
半径、位置及び角度のうちの少なくとも１つを決定する
際に使用するマルチピン・ファントームを含む。本シス
テムはさらに、移動パターンの半径、位置及び角度の変
動の少なくとも１つを決定するように偏向値を時間を追
って記憶するための偏向バッファと、移動パターンの半
径及び角度を補正するための集束／偏向コイルと、を含
む。半径向けビーム補正モジュールは、コイル電流を増
加または減少させて移動パターンの半径を補正してい
る。角度向けビーム調整モジュールは、様々な時点のコ
イル電流の定量を線形合成して移動パターンの角度を調
整している。

【００１５】

【発明の実施の形態】上述した要約、並びに本発明のあ
る種の実施形態に関する以下の詳細な説明については、
添付の図面と共に読むことによってより十分な理解が得
られよう。本発明を図示する目的であるため、ここで図
面に示したのはある種の実施形態である。しかし、本発
明は添付の図面に示した配置や手段に限定するものでな
いことを理解すべきである。

【００１６】図示のみの目的により、以下の詳細な説明
では、電子ビーム断層（ＥＢＴ）イメージング・システ
ムに関するある種の実施形態を参照する。本発明は別の
イメージング・システム（例えば、コンピュータ断層シ
ステムやその他のイメージング・システム）で使用する
こともできることを理解されたい。

【００１７】図１は、本発明の実施の一形態に従って形
成させたＥＢＴイメージング・システム１００を表して
いる。このシステム１００は、電子源１１０と、集束コ
イル１２０と、偏向コイル１３０と、ターゲット・リン
グ１４０〜１４３と、データ収集システム（ＤＡＳ）１
５０と、再構成システム１５５と、検出器アレイ１６０
と、被検体位置決め装置１７０と、を含んでいる。より
詳しくは以下で記載することにするが、この電子源１１
０は集束コイル１２０まで伝搬している電子ビームを発
生させる。集束コイル１２０において、この電子ビーム
を集束させ、ターゲット・リング１４０〜１４３上に狭
幅な楕円ビームスポットを生成させる。偏向コイル１３
０では、ターゲット・リング１４０〜１４３のうちの１
つに沿って掃引を行うようにこの電子ビームを偏向させ
ている。

【００１８】集束させた電子ビームがターゲット・リン
グ１４０〜１４３のうちの１つに当たると、接触のあっ
たターゲット・リング１４０〜１４３はファンビーム状
のＸ線を放出する。電子ビームからの電子をターゲット
・リング１４０上まで偏向させている点のことを「ビー
ムスポット」と呼び、撮像用Ｘ線源の役目を果たす。あ
る種の実施形態では、例えば単一のターゲット・リング
１４０の場合や複数のターゲット・リング１４０〜１４
３の場合がある。ある種の実施形態では、そのターゲッ
ト・リング１４０〜１４３はタングステン製である。電
子ビームは２１０度の弧に沿って掃引を受け、この弧に
沿った各スポットにおいてファンビーム状Ｘ線を発生さ
せる。

【００１９】ターゲット・リング１４０〜１４３から放
出されるＸ線は、被検体位置決め装置１７０上に配置さ
せた、例えば患者などの被検体を透過する。被検体位置
決め装置１７０は例えば、テーブル、支持体、壁型ブッ
キー、あるいはその他可動式または非可動式の位置決め
装置とすることがある。次いで、このＸ線は検出器アレ
イ１６０上に入射する。検出器アレイ１６０は、少なく
とも１行の検出器素子を含んでいる。検出器アレイ１６
０の検出器素子は入射するＸ線に応答して信号を発生さ
せる。この信号は検出器アレイ１６０からＤＡＳ１５０
に送られる。ＤＡＳ１５０はこのデータを収集しデータ
は再構成システム１５５に送られる。再構成システム１
５５はこの信号を解析し、検出器アレイ１６０から取得
したデータから医用診断画像を作成する。再構成システ
ム１５５はさらに、データを記憶したり、あるいは例え
ば外部の処理装置やメモリにデータを送ることもある。
再構成システム１５５は、例えばソフトウェアの形及び
／またはハードウェアの形で具現化することができる。

【００２０】検出器アレイ１６０は、ビームを掃引させ
る弧に沿った幾つかの角度からのＸ線を受け取り、Ｘ線
投影の組を生成させる。この投影データはＤＡＳ１５０
が受け取り、１回の掃引からの全データをサイノグラム
と呼ぶ行列の形に配列させている。このサイノグラム内
において、各行は１つの検出器素子に関するすべての投
影データを含んでおり、また各列は当該検出器素子に関
するあるサンプル・ナンバーにおけるデータを含んでい
る。投影データからなる２次元サイノグラムから、再構
成システム１５５は、典型的には撮像対象のアキシャル
・スライスを特徴付けているような２次元画像を再構成
させることができる。この２次元画像を再構成するに
は、逆投影や別の再構成技法を用いることができる。し
かし、得られる画像は、システム１００、並びにシステ
ム１００の構成要素の位置に関する不完全性や不正確性
に起因するストリークや画像アーチファクト（例えば、
ゴースト像など）を含むことがある。不正確性の例とし
ては、検出器位置の誤差やビームスポット移動の特徴付
け不良（ｍｉｓｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎ）が
含まれる。システム１００の較正は、画質を向上させる
ようにストリークや画像アーチファクトを減少させるか
除去するのに役立てることができる。ファントームを用
いてシステム１００を較正することにより、例えば画質
や正確さを向上させることができる。

【００２１】図２は、本発明の実施の一形態に従ったシ
ステムの幾何学的較正のために使用されるマルチピン・
ファントーム２００を表している。マルチピン・ファン
トーム２００は、フォーム（ｆｏａｍ）やその他同様の
材料からなるブロック２１０を含んでいる。マルチピン
・ファントーム２００はさらに、ブロック２１０上また
はブロック２１０内に配置した複数のピンを含んでい
る。複数のピンによってファントーム２００を用いた、
例えば検出器アレイ１６０や検出器アレイ１６０の個々
の検出器などシステム１００の構成要素及び電子ビーム
に対する三角計測が可能となり、また例えば半径、移動
及び位置などの追加的な計測値の取得が可能となる。あ
る種の実施形態では、マルチピン・ファントーム２００
はピン２２０〜２２７を含んでいる。これらのピンは、
例えばタングステンなどの金属を含むことがある。ピン
２２０〜２２７は、概ね１つの円を描くように配置させ
ると共に、検出器アレイ１６０の軸の方向に整列させ
る。ピン２２０〜２２７は保護用にプラスチック製のシ
リンダ内に封入することがある。マルチピン・ファント
ーム２００は、被検体位置決め装置１７０の中心マウン
ト上にマルチピン・ファントーム２００を装着できるよ
うに、これより小さいシリンダに取り付けることがあ
る。

【００２２】図３は、本発明の実施の一形態に従って医
用診断イメージング・システム１００を較正するための
方法の流れ図３００を表している。この方法の各ステッ
プについては、簡単に概説した後でさらに詳細に記載す
ることにする。先ずステップ３１０において、検出器ア
レイ１６０の各素子の位置、エネルギー・ビームまたは
線源の移動係数、並びにその他の製造者情報を事前読み
込みする。次いでステップ３２０において、マルチピン
・ファントーム２００を被検体位置決め装置１７０上に
配置し、スキャンを収集する。次にステップ３３０にお
いて、ファントーム・ピンの位置を解析する。検出器ア
レイ１６０の各要素の理論上の位置、並びにターゲット
・リング１４０〜１４３に沿ったビームスポットの理論
的移動を用いて、ファントーム２００のピン２２０〜２
２７の位置が大まかに推定される。次いでステップ３４
０において、各検出器素子がそれぞれ理想的な位置にあ
ると仮定した算定によって、ピン２２０〜２２７の位置
及びターゲット・リング１４０〜１４３に沿ったビーム
スポットの移動を改善させる。ステップ３５０では、こ
の改善したピン位置及びビームスポット移動を用いて各
検出器素子の位置を改善させる。ステップ３６０では、
「クラスタ誤差（ｃｌｕｓｔｅｒｅｒｒｏｒ）」（以
下で定義する）と呼ぶ１つの品質計測規準を算出し、こ
れを用いて検出器素子及びビームスポット位置に関する
計測が適当であるかどうかを判定している。計測が適当
でない場合、上述の処理の反復により改善を継続する。

【００２３】ここで、較正の方法をより詳細に記載する
ことにする。先ずステップ３１０において、構成要素の
理論的（または理想的あるいは所望の）位置データを事
前読み込みする。この理論データは、検出器アレイ１６
０や検出器アレイ１６０の個々の検出器素子の中心の予
測位置、並びにエネルギー源１１０が生成させるビーム
スポットの半径方向及び角度の移動を記述している係数
とすることができる。所望のデータの事前読み込み前
に、ＥＢＴイメージング・システム１００のバックグラ
ウンドまたはノイズを考慮に入れるための空スキャン
（ｂｌａｎｋｓｃａｎ）を行うことがある。次いでス
テップ３２０において、マルチピン・ファントーム２０
０をスキャンする。マルチピン・ファントーム２００は
被検体位置決め装置１７０上で、マルチピン・ファント
ーム２００の精密な配置に関して懸念することなく配置
することができる。

【００２４】次にステップ３３０において、検出器アレ
イ１６０内の検出器の位置及び電子ビームの移動を、仮
定値または理論値に「凍結（ｆｒｏｚｅｎ）」する。マ
ルチピン・ファントーム２００を用いてスキャンを実施
する。例えばＸ線などターゲット・リング１４０〜１４
３からの放射線によるマルチピン・ファントーム２００
の照射によりサイノグラムを作成する。単に一例とし
て、検出器アレイ１６０には、それぞれ８６４個のサン
プルを有する８６４個の検出器素子が含まれることがあ
り、またマルチピン・ファントーム２００には８本のピ
ン２２０〜２２７が含まれることがある。この例では、
検出器アレイ１６０より得られるサイノグラムは８６４
×８６４のサイノグラムである。

【００２５】次に、サイノグラム全体にわたるピン２２
０〜２２７の追跡を実施し、そのサイノグラム内での個
々のピン２２０〜２２７の位置を特定する。減衰が大き
い領域は、ピン２２０〜２２７の陰影であると見なさ
れ、これらの領域はその中心点に関して特徴付けしサイ
ノグラム全体にわたって追跡を行う。ピン２２０〜２２
７の位置の重なり、並びにその他のデータを除去するこ
ともある。一例として、各４０マイクロ秒ごとに１つの
サンプルを取得することがある。ピン２２０〜２２７の
中心を検出する時点は、サンプル・ナンバー１．２５な
ど端数付きのサンプル・ナンバーとなることがある。検
出器素子数が８６４でピン数が８の場合、ピン番号によ
って並べ替えしたピン２２０〜２２７のサンプルからな
る８６４×８のテーブル（以下において、ピン・サンプ
ル・テーブルという）が得られる。ピン２２０〜２２７
は、そのサンプルを取得した時点（例えば、ピン２２０
〜２２７の中心が観察された時点）に対応するサンプル
・ナンバーによって特定する。

【００２６】次いでステップ３４０において、検出器ア
レイ１６０の位置を「凍結」する、あるいはステップ３
３０で算出した値で一定に保つ。ターゲット・リング１
４０〜１４３上でのビームスポット移動並びにピン２２
０〜２２７位置を記述している係数の新たな値は、以前
のステップで取得した値から改善させている。こうした
改善に関する数学的方法については以下で詳細に記載す
ることにする。

【００２７】次にステップ３５０において、線源１１０
及びピン２２０〜２２７位置を「凍結」する、あるいは
ステップ３４０で算出した値で一定に保つと共に、検出
器アレイ１６０の位置を改善する。検出器位置の改善は
ステップ３４０でのピン２２０〜２２７位置の改善と同
様の方式で進める。実際には、ピン２２０〜２２７の位
置及び電子ビーム（すなわち、線源）１１０の移動を用
いて検出器アレイ１６０内の各検出器位置を三角計測す
ることができる。

【００２８】次いでステップ３６０において、システム
１００を記述している式の組の自己一貫性（ｓｅｌｆ−
ｃｏｎｓｉｓｔｅｎｃｙ）の評価を行う。ピン・サンプ
ル・テーブル内の各エントリは、検出器素子からターゲ
ット・リング１４０〜１４３への仮想的な射線となるよ
うにチューニングすることができる。検出器−ターゲッ
ト射線の一方の端部は検出器素子の位置によって規定さ
れ、またもう一方の端部は検出器素子がピン２２０〜２
２７を認識した時点でのビームスポット位置によって規
定される。

【００２９】図４は、本発明の実施の一形態により使用
される射線追跡（ｒａｙｔｒａｃｉｎｇ）４００を表
している。この射線追跡４００では、射線は検出器素子
４６５からターゲット・リング１４０まで延びている。
ピン２２０の実際位置は未知のことがある。

【００３０】所与のピン２２０〜２２７に関するすべて
の検出器−ターゲット射線を決定した後、これらの射線
の「重心（ｃｅｎｔｒｏｉｄ）」を計算する。この重心
は、各射線がこの重心に最も接近する距離を最小二乗法
の観点からみて最小にするような空間的位置と定義す
る。次いで、この重心を後続の算出の際のピン２２０〜
２２７の位置と見なす。

【００３１】最小二乗法は、式の数が未知変数の数より
多い場合の連立方程式の解法で使用される。したがっ
て、得られる答えは厳密な解ではなく、残留誤差の二乗
和を最小にするような解となる。

【００３２】図５は、本発明の実施の一形態により使用
される最小二乗法を用いて解析した射線のクラスタ化５
００を表している。図５では、検出器素子からターゲッ
ト・リング１４０〜１４３までの複数の射線が重なり合
って実際のピン領域内に重心を形成している。射線間で
の変動を用いてピン位置、検出器素子位置及びビーム移
動を記述している方程式系の確からしさを判定すること
ができる。

【００３３】すべてのピンに関して重心を決定し終える
と、「クラスタ誤差」を算出することができる。この誤
差は、各検出器−ターゲット射線が自身の重心から外れ
ている距離の平均値と定義される。完璧なシステムであ
れば、クラスタ誤差はゼロになるはずである。実際に
は、例えばクラスタ誤差が５マイクロメートルであれ
ば、通常十分に自己一貫性のある解であることを示しス
トリークのない画像が見込まれる。

【００３４】ステップ３７０において、クラスタ誤差が
あるしきい値を超えている場合、線源１１０の時間の関
数とした移動に加えて検出器素子及びピン２２０〜２２
７の位置に関する改善を継続する。改善は、例えばステ
ップ３４０で開始される上述した各ステップに従って継
続する。例えば、各射線がピン２２０〜２２７の重心か
ら外れている距離の平均値が１０マイクロメートルを超
えている場合、改善の反復を継続する。改善の各反復に
より位置及び特性をより厳密に決定できる。クラスタ誤
差があるしきい値（例えば、１０マイクロメートル）未
満の場合、ピン２２０〜２２７、検出器アレイ１６０及
び線源１１０の算出は適当であり、システム１００の操
作（例えば、イメージング）を進めることができる。す
なわち、例えば逆投影その他のイメージング法を用いた
医用診断画像再構成で、この検出器位置及び線源１１０
の移動を使用することができる。

【００３５】上述の較正で得られる答えは完璧ではない
が、その解が収斂するようにこの処理を反復することが
できる。ある種の実施形態では、較正反復により射線が
そのピンの重心を外れる射線の平均値をほぼ３マイクロ
メートル未満とするような解に収斂させている。こうし
た較正後に作成した画像には、幾何学的原因のストリー
クがほとんどない。反復較正によりさらに、ターゲット
・リング１４０〜１４３に沿ったビームスポット移動の
半径及び角度の正確な記述が得られる。

【００３６】以下では、システム１００のパラメータ及
び構成要素の構成の改善に使用する数学的方法について
検討する。先ず、例えば図６に表したような１次元のケ
ースを検討してみる。可変のパラメータ「ｘ」と、この
パラメータｘに対して作用する理論関数「ｆ」があると
仮定する。ある観測される実験値ｆ（ｘ₀）に関して、
関数ｆに観測実験値ｆ（ｘ₀）を生成させるような値ｘ₀
を決定することができる。解析は、この理論関数による
作用を受けた際に値ｆ（ｘ₁）を生成させるような初期
推測値ｘ₁を用いて開始する。関数「ｆ」の導関数が算
出できる場合、点ｘ₁の周りで次式のようなテイラー級
数展開を実施する。

【００３７】

【数１】

【００３８】ｆ（ｘ₀）は既知の実験値であるため、
「ｈ」に関して解くことより未知の量ｘ₀を得るために
ｘ₁をどの程度変化させるべきかを示すことができる。
ｈに関して解くことは実現可能でないため、この級数を
２次以上の項を無視するように簡略化する。得られる式
は次式となる。

【００３９】

【数２】

【００４０】（式２）はｈ₁に関して解くことができ、
これにより改良した「ｘ」に関する近似解、ｘ₂＝ｘ₁＋
ｈ₁が得られる。

【００４１】この方式を進めると、近似を改善させてｘ
₃、ｘ₄等々、次々に所望の値ｘ₀により近くなる値を生
成することができる。すなわち、入力したパラメータ
は、この入力パラメータに作用する理論関数が所望の観
測値を生成させるまで改善させることができる。

【００４２】しかし、単に１次元の「ｘ」に関して解く
のではなく、複数のパラメータを同時に最適化してマル
チピン・ファントーム２００のサイノグラムで視認でき
る検出器−ピンの数千件の「イベント（ｅｖｅｎｔ）」
に対して精細な理論的マッチングを得ることができる。
これらのパラメータとしては例えば、各ピン２２０〜２
２７の位置、検出器アレイ１６０内の検出器素子の位
置、及び電子ビーム源の移動を半径及び角度で記述した
フーリエ級数の係数が含まれる。したがって、所与の検
出器素子ｄ及び所与のピンｐに対して、誤差（理論サン
プル予測ｑ_sと計測したサンプル・ナンバーｑ_mの間の
差）を次式で記述することができる。

【００４３】

【数３】

【００４４】上式において、Ｒ_pはピンｐの半径を表
し、θ_pはピンｐの角度を表し、ｒｃ_jはビーム移動に関
するｊ番目の半径向け係数を表し、またａｃ_jはビーム
移動に関するｊ番目の角度向け係数を表している。

【００４５】換言すると、検出器素子ｄ内のピンｐの計
測サンプル値は、理論値に、サンプル関数のピンｐの半
径に関する導関数と∇Ｒの積を加え、ピンｐの角度に関
する導関数と∇θの積を加え、さらに導関数と線源向け
係数のデルタ（ｄｅｌｔａ）の積の各項などを加えたも
のに概ね等しい。所望する算出結果は、計測したピン・
サンプル値と、システム・モデル（「ｆ」）をパラメー
タ値（すなわち、ピン位置、ビーム移動係数など）に適
用して得られる理論値との差を最小にするようなデルタ
（「∇」）の値である。

【００４６】（式４）は複数の未知数をもつ１つの方程
式であるが、検出器アレイ１６０内のすべての検出器素
子により認識されるすべてのピン２２０〜２２７に関す
る連立方程式を生成させることによって、未知数の数を
超える数の方程式が得られる。この問題を１次方程式の
系に当てはめることによって、パラメータの調整量（ベ
クトルｈで表す）を特異値分解（ＳＶＤ）を用いて決定
することができる。ＳＶＤにより、理論サンプル値と実
験による計測値との不一致が最小二乗法の観点からみて
最小になる。したがって、（式４）は次式で表す方程式
系に一般化することができる。

【００４７】

【数４】

【００４８】上式において、

【００４９】

【外１】

【００５０】は検出器−ピンの各組み合わせに関する誤
差、すなわち計測値と理論値の差を表しており、

【００５１】

【外２】

【００５２】は理論サンプル値をより正確に生成させる
ような個々のパラメータに関する調整量すなわちデルタ
を意味しており、またＰは検出器−ピンの各サンプルの
個々のパラメータに関する偏導関数からなる行列を表し
ている。

【００５３】

【外３】

【００５４】は次式で表すことができる。

【００５５】

【数５】

【００５６】上式において、ｅ_p ^dは検出器ｄによって認
識されるようなピンｐのサンプル・ナンバーに関する実
験データと理論の差を意味している。パラメータ変更の
ベクトルは次式で表すことができる。

【００５７】

【数６】

【００５８】上式において、ΔＲ_pはピンｐの半径の変
化を意味しており、Δθ_pはピンｐの角度の変化を表し
ており、Δｒｃは半径向け線源係数の変化を表してお
り、またΔａｃは角度向け線源係数の変化を意味してい
る。導関数からなる行列Ｐを以下に示す。実際には、あ
るピン位置に関する位置偏差が別のピン位置に対して第
２次の影響(second order effect)しか及ぼさないた
め、ピン位置の交差項（pin position cross terms）は
ゼロに設定することができる。

【００５９】

【数７】

【００６０】行列Ｐは、システム１００の検出器アレイ
１６０内の検出器素子数ｎにピン２２０〜２２７の数ｎ
を乗じた値に等しい数の行を含んでいる。行列Ｐの列の
数はピン２２０〜２２７の数ｎの２倍（各半径ごとに１
つの項、各角度ごとに１つの項）に線源向け係数の数を
加えた数に等しい。第１組の列は、サンプル・ナンバー
に従って各ピンの半径及び角度を変化させた、ピン位置
に関する導関数項を表している。第２組の列は線源電子
ビームの半径係数を変化させている。第３組の列では線
源の角度係数を変化させている。

【００６１】導関数項の算出は数値的に実現することが
できる。方程式Ｅ＝ｈ＊Ｐを設定した後に、この解法で
は特異値分解（ＳＶＤ）アルゴリズムを用いてｈに関し
て解くことが必要となる。ベクトルｈに関する値を初期
パラメータに追加して、ピン２２０〜２２７位置及び線
源１１０係数のより正確なリストを提供することができ
る。さらに、改良した検出器素子位置も算出することが
できる。検出器素子位置を方程式系に追加することによ
り検出器素子位置に関する解を求めると、現在市販され
ているコンピュータにとっては解空間が広くなりすぎる
結果となる。したがって、検出器素子位置を個別に解く
ような個別「クラスタ化」法を用いることがある。各検
出器素子ごとに、各ピン２２０〜２２７が観測される各
時点で線源向け係数を評価する（線源１１０位置が得ら
れる）。各射線は、ターゲット１４０〜１４３からピン
２２０〜２２７を通過して引くことができ、１つの集束
点が算出される。検出器素子位置はこの集束点に合わせ
て更新し、誤差や起こりそうにない結果を除外する。次
いで、方程式系の設定、この系の解法、及び検出器素子
のクラスタ化からなる処理を、適当な答えが得られるま
で反復させることができる。

【００６２】ある種の実施形態では、エネルギー・ビー
ムの移動その他の特性を上述の較正方法に基づいて修正
することができる。例えば、検出器アレイ１６０とエネ
ルギー源１１０の反復較正を、図１、２及び３を参照し
ながら上述したようにして実行する。次いで、ビームス
ポット移動情報を用いて偏向コイル１３０のコイルに加
える電流を調整する。１回のスキャンのためのコイル電
流の完全な１組のことを１つの「チューン（ｔｕｎ
ｅ）」と呼ぶ。

【００６３】図７は、本発明の実施の一形態に従って形
成した電子ビーム・チューニング・システム７００を表
している。システム７００は、半径向けビーム補正モジ
ュール７８０及び角度向けビーム調整モジュール７９０
を含んでいる。半径向けビーム補正モジュール７８０及
び角度向けビーム調整モジュール７９０は、別々のユニ
ットである場合や単一ユニットに結合させている場合が
ある。半径向けビーム補正モジュール７８０及び角度向
けビーム調整モジュール７９０は、ハードウェアの形及
び／またはソフトウェアの形で具現化することができ
る。システム７００は、電子源７１０、集束コイル７２
０、偏向コイル７３０、ターゲット・リング７４０〜７
４３、ＤＡＳ７５０、再構成システム７５５、検出器ア
レイ７６０、被検体位置決め装置７７０及びマルチピン
・ファントーム７７５と組み合わせて使用することがで
きる。電子源７１０、集束コイル７２０、偏向コイル７
３０、ターゲット・リング７４０〜７４３、ＤＡＳ７５
０、再構成システム７５５、検出器アレイ７６０、被検
体位置決め装置７７０及びマルチピン・ファントーム７
７５は、図１及び図２に関連して上述した構成要素と同
様である。

【００６４】動作時において、チューニングは上述した
較正と同様である。マルチピン・ファントーム７７５は
被検体位置決め装置７７０上に配置するが、配置の正確
さを特に考慮する必要はない。１回のスキャンを収集
し、次いで、上述した反復計算を実行しターゲット・リ
ング１４０〜１４３に沿ったビームスポットの移動の特
徴付けを行う。

【００６５】ビームスポット及び／または電子ビーム移
動を決定し終えた後、コイル電流を調整しビームスポッ
ト及び／または電子ビームの動きを最適化することがで
きる。偏向コイルのコイル電流は、一続きの偏向更新ブ
ロック（ＤＵＢ）として記憶する。１つのＤＵＢは、各
偏向コイルに送られるコイル電流の単一の「定量（ｑｕ
ａｎｔｕｍ）」を表している。ある種の実施形態では、
ＤＵＢは各２０マイクロ秒ごとに記憶される。したがっ
て、単一の偏向バッファは数千個のＤＵＢを収容するこ
とがある。

【００６６】ターゲット・リング１４０〜１４３に沿っ
たビームスポットの移動の半径方向のゆらぎを補正する
際には、各ＤＵＢの時点でビームスポットの半径を調べ
る。半径が大きすぎる（偏向が大きすぎる）場合は、偏
向コイルの双極子電流を理想チューンからの偏差の大き
さに比例した比率で減少させる。半径が小さすぎる（偏
向が十分でない）場合は、双極子電流を理想チューンか
らの偏差の大きさに比例した比率で増加させる。各ＤＵ
Ｂの全体にわたり双極子電流をスケール調整することに
より、元のチューンと比べて実質的によりフラットであ
りかつ理想的チューンにより近いチューンを得ることが
できる。上述の過程は、所望の半径平坦度をもったコイ
ル電流の組が生成されるように反復する（この新規のチ
ューンでマルチピン・ファントーム７７５を再スキャン
し、マルチピン・ファントーム７７５の較正をやり直
し、さらに偏向バッファを再補正する）ことができる。

【００６７】電子ビームの角度的移動も、マルチピン・
ファントーム７７５からの情報を用いて調整することが
できる。最適なチューンでは、一定の角速度で移動する
ようなビームスポットが生成される。初期チューンは角
加速度と減速度を有することがある。所望の角速度から
の偏差はＤＵＢ単位で平坦化させることができる。各Ｄ
ＵＢはある特定の時間に対応しており、したがって、各
ＤＵＢに関するビームスポットの所望の角度位置は既知
である。所与の時点での実際の角度位置は、マルチピン
・ファントーム７７５を使用して算出されるビームスポ
ット位置ファイル内の包含されている。ビームスポット
は正しい角度のすべてを通過するが、ビームスポットが
正しい時点でこの正しい角度位置にあるとは限らない。

【００６８】既存のＤＵＢ及びビームスポット位置ファ
イル全体をサーチすることによって、与えられた任意の
ＤＵＢに対する電子ビームを所望の位置に配置させるよ
うなコイル電流を発見することができる。次いで、これ
らの電流を補間し、最適化を受けているＤＵＢに読み込
む。例えば、そのＤＵＢが２５ミリ秒において最適化中
のＤＵＢであると仮定する。この時点でのビームスポッ
トの所望位置は時計の６時の位置となることがある。し
かし、実際のビームスポットは別の時点（例えば、ｔ＝
２４．９８５ｍｓの時点）で時計の６時の位置に来るこ
とがある。この場合には、２４．９８５ｍｓにまたがっ
た２つのＤＵＢのコイル電流を線形補間し、２５ｍｓ時
点のＤＵＢに配置することになる。線形補間または結合
は、確実に２５ｍｓの時点で時計の６時の位置でビーム
スポットをそのスキャンに導入するのに役立つ。

【００６９】線形結合は偏向バッファ内のあらゆるＤＵ
Ｂに対して実行する。線形結合によって、角度偏差が
「平坦化（ｆｌａｔｔｅｎ）」され、一定の角速度に近
づく。幾つかの実施形態では、所望の角速度に近づける
ようにこの平坦化処理を反復している。偏向コイル７３
０及び集束コイル７２０の物理的限界、並びに上述の半
径修正を角度修正と一緒に実施している影響のために反
復が生じることがある。

【００７０】図８は、本発明の実施の一形態により使用
される電子ビームを調整するための方法の流れ図８００
を表している。先ず、ピン位置、検出器素子位置及び電
子ビーム移動のパラメータを上述したステップ３１０〜
３７０に従った評価及び改善を通じて決定する。検出器
素子位置及び電子ビーム移動を計算し終えると、上述の
ようにして電子ビームを調整することができる。

【００７１】電子ビーム及びビームスポット移動のパラ
メータ、並びにピン位置や検出器素子位置などその他の
パラメータは、ファイル内に記憶することができる。ス
テップ３７５では、電子ビームの調整で使用するため、
ビームスポット移動ファイルなどのファイルを読み込む
か、システム７００でリトリーブすることができる。

【００７２】ステップ３８０において、偏向コイル７３
０の電流を一続きの偏向更新ブロック（ＤＵＢ）から読
み込む。次いでステップ３８５において、電子ビームス
ポットの半径を各ＤＵＢの時点で調べる。半径が大きす
ぎる（例えば、大きすぎる偏向を示す）場合は、偏向コ
イルの双極子電流は、理想コイル電流すなわち理想チュ
ーンからの偏差の大きさに比例した比率で減少させる。
半径が小さすぎる（例えば、十分に大きな偏向を示さな
い）場合は、双極子電流は理想チューンからの偏差の大
きさに比例した比率で増加させる。

【００７３】次にステップ３９０において、ビームが時
間の関数として適正な角度で出されるようにＤＵＢを調
整する。上述したサーチ／補間法を使用して、ビームス
ポットをターゲット１４０〜１４３に沿って正しい一定
の角速度で掃引させるようにコイル電流を修正する。

【００７４】最後にステップ３９５において、調整した
コイル電流値を記憶する。この調整したコイル電流は、
電磁集束コイル７２０及び偏向コイル７３０において電
子ビームが所望の時点でターゲット・リング７４０〜７
４３上の所望の位置に当たるように目標を定めて集束さ
せる。上述の各ステップは、電子ビーム調整の必要に応
じて反復させることができる。

【００７５】本発明に関してある種の実施形態を参照し
ながら記載してきたが、本発明の範囲を逸脱することな
く様々な変更が可能であると共に、等価物による代用が
可能であることは当業者であれば理解するであろう。さ
らに、多くの修正形態により、本発明の範囲を逸脱する
ことなく具体的な状況または材料を本発明の教示に適応
させることができる。したがって、開示した特定の実施
形態に本発明を限定しようという意図ではなく、本発明
は添付の特許請求の範囲の域内に入るすべての実施形態
を包含させようという意図である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の一形態により使用されるＥＢＴ
イメージング・システムの図である。

【図２】本発明の実施の一形態に従って形成させたマル
チピン・ファントームの図である。

【図３】本発明の実施の一形態により医用診断イメージ
ング・システムを較正するための方法の流れ図である。

【図４】本発明の実施の一形態により使用される射線追
跡を表した図である。

【図５】本発明の実施の一形態により使用される、最小
二乗法を用いて解析する射線のクラスタ化を表した図で
ある。

【図６】本発明の実施の一形態により使用される、１次
元の場合における、理論的パラメータ値、実際のパラメ
ータ値、並びに各パラメータを変更させる量の間の関係
を表した図である。

【図７】本発明の実施の一形態により使用される電子ビ
ーム・チューニング・システムの図である。

【図８】本発明の実施の一形態に従って電子ビームを調
整するための方法の流れ図である。

【符号の説明】

１００ＥＢＴイメージング・システム１１０電子源１２０集束コイル１３０偏向コイル１４０〜１４３ターゲット・リング１５０データ収集システム（ＤＡＳ）１５５再構成システム１６０検出器アレイ１７０被検体位置決め装置２００マルチピン・ファントーム２１０ブロック２２０〜２２７ピン４６５検出器素子７００電子ビーム・チューニング・システム７１０電子源７２０集束コイル７３０偏向コイル７４０〜７４３ターゲット・リング７５０ＤＡＳ７５５再構成システム７６０検出器アレイ７７０被検体位置決め装置７７５マルチピン・ファントーム７８０半径向けビーム補正モジュール７９０角度向けビーム調整モジュール

フロントページの続き (72)発明者エリック・チェルアメリカ合衆国、カリフォルニア州、オークランド、バターズ・ドライブ、3344番 (72)発明者ジョン・クーチアメリカ合衆国、カリフォルニア州、サン・フランシスコ、19ティーエイチ・ストリート、3844番 (72)発明者ポール・マグヌスンアメリカ合衆国、カリフォルニア州、ヒルズバラ、ウエスト・サンタ・アイネズ、 501番Ｆターム(参考） 4C093 AA22 CA32 CA36 EA04 FA15 FA17 GA02 GA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】基準位置に対して配列させた検出器素子
からなるアレイ（７６０）を有し、かつ該検出器素子ア
レイ（７６０）を照射するようなパターンで移動するエ
ネルギー源（７１０）を有するイメージング・システム
（７００）を較正するための方法であって、イメージング・システム（７００）内の基準位置に対し
て規定されるような検出器素子アレイ（７６０）の推定
検出器位置及びエネルギー源（７１０）の推定移動パタ
ーンを起動させるステップと、その内部の各位置にピンを配置させたファントーム（７
７５）をスキャンするステップ（３２０）と、ファントーム（７７５）内のピンに関して、前記推定検
出器位置と移動パターンの少なくとも一方に基づいて前
記基準位置に対するピン推定位置を算出するステップ
（３３０）と、前記推定検出器位置、移動パターン及びピン位置のうち
の少なくとも２つに基づいて前記推定検出器位置とピン
位置の少なくとも一方を修正するステップ（３４０、３
５０）と、前記推定検出器位置とピン位置の少なくとも一方に基づ
いて移動パターンの変動を決定するステップと、前記変動に基づいてエネルギー源（７１０）の前記移動
パターンを調整するステップ（３８５、３９０）と、を
含む方法。
【請求項２】前記変動は前記移動パターンの半径変動
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】前記変動決定のステップが、時間を追っ
たコイル電流を用いて前記移動パターンの半径変動を決
定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】前記変動は前記移動パターンの角度変動
を含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】前記変動決定のステップが、時間を追っ
たコイル電流を用いて前記移動パターンの角度変動を決
定することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】前記調整のステップが、前記変動に基づ
いて前記移動パターンの半径を調整することを含む、請
求項１に記載の方法。
【請求項７】前記調整のステップが、前記変動に基づ
いて前記移動パターンの角度を調整することを含む、請
求項１に記載の方法。
【請求項８】前記調整のステップがさらに、エネルギ
ー・ビーム源（７１０）の双極子電流の前記変動に比例
した増加及び減少の少なくとも一方によって、前記移動
パターンの半径を該半径の所望半径値からの変動に基づ
いて調整することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】前記調整のステップがさらに、エネルギ
ー・ビーム源（７１０）の偏向コイル（７３０）電流の
定量を線形合成し所望の時点での所望電子ビーム位置を
取得することによって、前記移動パターンの角度を該角
度の所望角度値からの変動に基づいて調整することを含
む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】イメージング・システム（７００）を
較正するためのシステムであって、基準点に対して配列させた検出器素子からなるアレイ
（７６０）と、前記検出器素子アレイ（７６０）を照射するようにある
パターンで移動しているエネルギー源（７１０）と、推定検出器位置及び前記エネルギー源（７１０）の推定
移動パターンを算出する再構成システム（７５５）と、前記エネルギー源（７１０）の前記移動パターンの半径
を、該半径の所望半径からの時間を追った変動に基づい
て補正するための半径向けビーム補正モジュール（７８
０）と、前記移動パターンの角度を、該移動パターンの位置の所
望位置からの時間を追った変動に基づいて調整している
角度向けビーム調整モジュール（７９０）と、を備える
システム。
【請求項１１】さらに、前記移動パターンの前記半
径、前記位置及び前記角度のうちの少なくとも１つの決
定に使用するマルチピン・ファントーム（７７５）を備
える請求項１０に記載のシステム。
【請求項１２】さらに、前記移動パターンの半径、位
置及び角度の変動のうちの少なくとも１つを生じさせる
ために使用する偏向値を時間を追って記憶するための偏
向バッファを備える請求項１０に記載のシステム。
【請求項１３】さらに、前記移動パターンの前記半径
を補正するために集束コイル（７２０）と偏向コイル
（７３０）の少なくとも一方を備える請求項１０に記載
のシステム。
【請求項１４】さらに、前記移動パターンの前記角度
を調整するために集束コイル（７２０）と偏向コイル
（７３０）の少なくとも一方を備える請求項１０に記載
のシステム。
【請求項１５】さらに、前記半径及び角度データを取
得するための再構成システム（７５５）を備える請求項
１０に記載のシステム。
【請求項１６】前記半径向けビーム補正モジュール
（７８０）は、前記移動パターンの前記半径を補正する
ようにコイル電流を増加または減少させている、請求項
１０に記載のシステム。
【請求項１７】前記角度向けビーム調整モジュール
（７９０）は、前記移動パターンの前記角度を調整する
ように様々な時点のコイル電流の定量を線形合成してい
る、請求項１０に記載のシステム。
【請求項１８】前記再構成システム（７５５）はさら
に、前記推定検出器位置、移動パターン及びマルチピン
・ファントーム（７７５）内のピン位置の少なくとも２
つに基づいて前記推定検出器位置と推定移動パターンの
少なくとも一方を修正している、請求項１０に記載のシ
ステム。
【請求項１９】前記再構成システム（７５５）は、誤
差ベクトルＥ＝ｈ＊Ｐ（ここで、Ｅは前記推定検出器位
置、移動パターン及びピン位置のうちの少なくとも１つ
に関連する誤差を表し、ｈはより正確な推定検出器位
置、移動パターン及びピン位置を生成するような調整を
意味し、またＰは検出器−ファントーム・ピンのサンプ
ルの前記検出器位置、移動パターン及びピン位置に関す
る導関数からなる１つの行列を表す）を計算することに
よって前記推定検出器位置と移動パターンの少なくとも
一方を修正している、請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】Ｘ線システムにおいて電子ビームをチ
ューニングするための方法（８００）であって、電子ビームのビームスポット半径の複数の時間間隔での
変更に基づいて電子ビームの半径ゆらぎを補正するステ
ップ（３８５）と、電子ビームスポット位置の複数の時間間隔での変更に基
づいて電子ビームの角度偏差を調整するステップ（３９
０）と、を含む方法。
【請求項２１】Ｘ線イメージング・システムにおいて
電子ビームをチューニングするための方法であって、マルチピン・ファントーム（７７５）を使用してＸ線シ
ステムの幾何学的パラメータを計測して計測パラメータ
値を取得するステップと、前記計測パラメータ値と所望パラメータ値の組の間の変
動を補正して補正パラメータ値を作成するステップと、前記補正パラメータ値に基づいて電子ビームのコイル電
流を修正するステップと、を含む方法。