特許 5661920 撮像装置および撮像方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5661920

(24)【登録日】2014年12月12日

(45)【発行日】2015年1月28日

(54)【発明の名称】撮像装置および撮像方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/00 20060101AFI20150108BHJP

【ＦＩ】

   A61B6/00 300G

   A61B6/00 320Z

   A61B6/00 300R

【請求項の数】11

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2013-508564(P2013-508564)

(86)(22)【出願日】2010年5月6日

(65)【公表番号】特表2013-525053(P2013-525053A)

(43)【公表日】2013年6月20日

(86)【国際出願番号】IB2010001806

(87)【国際公開番号】WO2011138632

(87)【国際公開日】20111110

【審査請求日】2013年4月22日

(73)【特許権者】

【識別番号】512098418

【氏名又は名称】イーオーエス イメージング

(74)【代理人】

【識別番号】100106297

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 克博

(74)【代理人】

【識別番号】100129610

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 暁子

(72)【発明者】

【氏名】デソーテ、 パスカル

【審査官】 亀澤 智博

(56)【参考文献】

【文献】 特開平０８−２８０６５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−１６１６３９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−００７０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６２−１２９０３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００６−５２７４３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００２−５３７９３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−２６２２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−２３８４４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００８−１７３２３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−００５９２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００３−５０３０９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０４−３１２４４９（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ａ６１Ｂ ６／００ − ６／１４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

入射方向を含む照射面においてＸ線を放射するように適合された放射デバイス（５）と、
Ｘ線を検出するように適合された検出デバイス（６）と、
前記放射デバイスと検出デバイスとの間に画定され、撮像される患者を受容するように適合された患者用空間（４）と、
前記患者用空間と前記検出デバイスとの間に配置され、Ｘ線が透過する検出器側スリット（２１）が形成されているＸ線吸収プレートを有する検出器側コリメータ（１９）と、
前記照射面に垂直な変位軸（Ｚ）に沿って、前記放射デバイスと検出デバイスと検出器側コリメータとを患者に対して相対的に移動させるように適合された駆動デバイス（７）であって、前記検出器側スリットが前記変位軸（Ｚ）に沿う少なくとも１つの寸法（ｄｈ）を有している、駆動デバイス（７）と、
複数の取得物を得るように、前記放射デバイスと検出デバイスとを前記移動中に動作させるように適合され、その取得物のそれぞれは同一入射方向に沿って得られるものであってかつ前記変位軸に沿った別々の位置の１つにある、制御デバイス（１７）と、
を備える撮像装置において、
前記検出器側スリットの寸法（ｄｈ）を修正するように適合された設定デバイス（２９）を備えていることを特徴とし、
前記制御デバイス（１７）は、患者に関連したパラメータを入力として少なくとも受信するとともに、設定デバイス（２９）によって設定される前記寸法を、該パラメータおよびデータベースに基づいて決定するように適合された、処理デバイスを有している、
撮像装置。

【請求項2】

さらに、前記放射デバイスと前記患者用空間との間に配置された患者側コリメータ（１５）を備え、
該患者側コリメータは、Ｘ線が透過する患者側スリット（１８）が形成されたＸ線吸収プレートを有し、この患者側スリットは、前記変位軸に沿う少なくとも１つの寸法（ｐｈ）を有して前記照射面を画定するものであり、
前記駆動デバイス（７）がさらに、前記変位軸（Ｚ）に沿って前記患者側コリメータを前記患者に対して相対的に移動させるように適合されている、
請求項１に記載の撮像装置。

【請求項3】

前記設定デバイス（２９）が、患者側コリメータ（１５）の前記患者側スリットの少なくとも前記寸法を修正するように適合されている、請求項２に記載の撮像装置。

【請求項4】

少なくとも１つのスリットが、前記変位軸に沿って測定される高さとその高さに垂直な幅とを有する矩形であって、
前記設定デバイス（２９）が記スリットの前記幅を修正するように適合されている、
請求項１〜３のいずれか一項に記載の撮像装置。

【請求項5】

前記制御デバイス（１７）が、
少なくとも１つのスリットの少なくとも１つの寸法に関連するパラメータを入力として少なくとも受信するとともに、前記設定デバイスによって設定される別のスリットの少なくとも１つの寸法を、そのパラメータに基づいて決定するように適合されている処理デバイスを備えている、
請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像装置。

【請求項6】

前記設定デバイス（２９）が、前記相対的な移動中に、一方のスリットの寸法を修正するように適合されている、請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像装置。

【請求項7】

さらに、
第２の入射方向にＸ線を放射するように適合され、第２の照射面が前記照射面に平行である、第２の放射デバイス（５’）と、
Ｘ線を検出するように適合された第２の検出デバイス（６’）と、
を備え、
前記第２の放射デバイスと第２の検出デバイスとは前記患者用空間（４）の側部に配置されており、
さらに、
前記患者用空間と前記検出デバイスとの間に配置され、Ｘ線が透過する検出器側スリットが形成されたＸ線吸収プレートを有する第２の検出器側コリメータであって、前記検出器側スリットは前記変位軸に沿う少なくとも１つの寸法を有している、第２の検出器側コリメータを備え、
前記駆動デバイス（７）が、前記第２の放射デバイスと第２の検出デバイスと第２の検出器側コリメータとを前記変位軸に沿って患者に対して相対的に移動させるようにも適合されており、
前記制御デバイス（１７）は、複数の第２の取得物を得るように前記第２の放射デバイスと第２の検出デバイスとを前記移動中に動作させるように適合されており、該第２の取得物のそれぞれは前記入射方向に垂直な同一の第２の入射方向に沿って得られるものであってかつ前記変位軸に沿った別々の位置の１つで得られ、
前記設定デバイス（２９）が、第２の検出器側コリメータの前記検出器側スリットの寸法を修正するように適合されている、
請求項１〜６のいずれか一項に記載の撮像装置。

【請求項8】

前記放射デバイス（５）と第２の放射デバイス（５’）との患者に対する移動が同期されており、
前記制御デバイス（１７）は、前記放射デバイス（５）と前記検出デバイス（６）との動作を前記第２の放射デバイス（５’）と第２の検出デバイス（６’）との動作と同期させるように適合されている、
請求項７に記載の撮像装置。

【請求項9】

前記設定デバイス（２９）が、
（ｉ）前記検出器側コリメータのスリットの寸法、および（ｉｉ）前記放射デバイスと前記患者用空間との間に配置された患者側コリメータ（１５）を備える場合にはその患者側コリメータのスリットの寸法とは独立して、前記第２の検出器側コリメータの前記検出器側スリットの前記寸法を修正するように適合されている、請求項７または８に記載の撮像装置。

【請求項10】

撮像装置を用意するステップであって、該撮像装置が、
入射方向を含む照射面においてＸ線を放射するように適合された放射デバイス（５）と、
Ｘ線を検出するように適合された検出デバイス（６）と、
前記放射デバイスと前記検出デバイスとの間に画定され、撮像される患者を受容するように適合された患者用空間（４）と、
前記患者用空間と前記検出デバイスとの間に配置され、Ｘ線が透過する検出器側スリットが形成されているＸ線吸収プレートを有する検出器側コリメータ（１９）であって、前記検出器側スリットがコリメータ方向に沿って少なくとも１つの寸法を有する、検出器側コリメータ（１９）と、
を備えている、撮像装置を用意するステップと、
データベースを使用し、患者に関連したパラメータを入力として少なくとも用いてスリットの少なくとも１つの前記寸法を設定するステップと、
照射面に垂直であってコリメータ方向に平行な変位軸（Ｚ）に沿って、前記放射デバイスと検出デバイスと検出器側コリメータとを、駆動デバイスにより、患者に対して相対的に移動させるステップと、
複数の取得物を得るように前記駆動デバイスの動作中に前記放射デバイス（５）および検出デバイス（６）を動作させるステップであって、その取得物のそれぞれは同一入射方向に沿って得られるものであってかつ前記変位軸に沿った別々の位置の１つにある、ステップと、
を含む撮像方法。

【請求項11】

データベースを用い、入力として
別のスリットの少なくとも１つの寸法に関連するパラメータと、
前記変位軸に沿った前記相対的な移動の速度と、
のうちの少なくとも１つを用いて、前記寸法を設定するステップを含む、請求項１０に記載の撮像方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、撮像装置および撮像方法に関する。

【背景技術】

【0002】

具体的には、本発明は、
入射方向を含む照射面においてＸ線を放射するように適合された放射デバイスと、
Ｘ線を検出するように適合された検出デバイスと、を備えており、
患者用空間が、放射デバイスと検出デバイスとの間に画定され、撮像される患者を受容するように適合されており、
さらに、
上記患者用空間と上記検出デバイスとの間に配置されている検出器側コリメータであって、Ｘ線を透過する検出器側スリットが形成されているＸ線吸収プレートを備えている検出器側コリメータと、
照射面に垂直な変位軸に沿って、放射デバイス、検出デバイス、および検出器側コリメータを患者に対して相対的に移動させるように適合されている駆動デバイスと、
を備え、
検出器側スリットは、変位軸に沿って少なくとも１つの寸法を有しており、
さらに、
複数の取得物を得るように放射デバイスおよび検出デバイスを上記移動中に動作させるように適合されている制御デバイスであって、その取得物はそれぞれ同じ入射方向に沿って得られそれぞれ上記変位軸に沿った異なる複数の位置のそれぞれ１つにある、制御デバイスと、
を備えている撮像装置に関する。

【0003】

ＥＰ−Ａ−１ １６８２４９には、既に、患者のセグメント全体（場合によっては、さらに全身）の放射線写真を撮るように動作可能であるという点で非常に有益なこうした撮像装置が記載されている。

【0004】

上記で説明したような装置の有効性により、非常に広範囲の用途において利用されているはずである。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

本発明は、特に、幅広い用途で上記の装置の使用を容易にすることを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

この目的のために、撮像装置は、検出器側スリットの上記寸法を修正するように適合されている設定デバイス備えている。

【0007】

これらの特性によって、撮像される患者および／または実施される検査に撮像装置の特性を適合させることが可能である。

【0008】

さらに、請求項１１による撮像方法が提供される。

【0009】

いくつかの実施形態では、従属請求項で定義されている特性のうちの１つまたは複数を利用することも可能である。

【0010】

本発明の他の特徴および利点は、非限定的な例として提示されている以下の本発明の３つの実施形態の説明および添付の図面から簡単に明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】第１の実施形態による撮像装置の斜視図である。

【図2】図１の装置の部分側面図である。

【図3】図２の拡大図である。

【図4】コリメータの部分平面図である。

【図5a】図３に対応する、他の構成の図である。

【図5b】図３に対応する、他の構成の図である。

【図6】本発明の第２の実施形態および第３の実施形態をそれぞれ示す上面図である。

【図7】本発明の第２の実施形態および第３の実施形態をそれぞれ示す上面図である。

【図8】別の検出技術を用いる撮像装置に関する概略的な説明である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

異なる図において、同じ参照記号は同様または類似の要素を指している。

【0013】

図１は、第１の実施形態による撮像デバイス１を示している。このデバイスはフレーム２を備え、そのフレーム２は、患者が配置される観察領域４（患者用空間）を画定している。可動式フレーム２は、モータ７や任意の適切な種類の移動伝達デバイス７’により、ガイド３に沿い、垂直の長手方向軸Ｚに沿って患者用空間４に対して移動可能となっている。

【0014】

可動式のフレーム２には、放射線発生装置５と検出器６とが保持されている。以下の説明では、一例で、放射線発生装置５と検出器６とは入射方向Ｙに沿って互いに離れている。

【0015】

それらの放射線発生装置および検出器を、例えば、当業者に知られているタイプのものとすることができる。

【0016】

Ｘ方向とＹ方向とがＺ方向に垂直な平面を画定している。装置内で患者の向きが図示のような場合、Ｙ方向は患者の前後方向に対応し、Ｘ方向は他の水平方向（患者の横方向）に対応する。

【0017】

放射線発生装置５はＸ線源を有しており、そのＸ線源は、概して、立体角の大きいＸ線（図示せず）を放射する。Ｘ線源は、Ｘ線が透過する窓を有するＸ線吸収ハウジング１２に収容されており、その窓は、Ｘ線源の動作時に、放射されるＸ線９のビームが主に撮像される患者Ｐに向かって確実に放射されるように適合されている。

【0018】

検出器６は、対応する線源の方を向くように領域４の他方側に配置されている。

【0019】

検出器６は、分析される患者の解剖学的部位に到達しそれを貫通したＸ線のエネルギーを検出するように設計されている。検出器は、伝達される放射線に対応する信号をコンピュータ１７に送信する。

【0020】

フレーム２の動きは、コンピュータ１７もしくは他の電子制御システムによって実行されるロジックによって制御される。本明細書では詳細に説明しないが、本発明の目的のためにロジックを実施する多くの適切な手法は種々存在する。

【0021】

コンピュータ１７は、線源５および／または検出器６の動作を制御することもできる。

【0022】

取得中、検出器を読み取る必要がときどきあることから、コンピュータ１７は所定の頻度で検出器の読取りを命令することができる。こうした読取り命令は、予めプログラムし固定されていてもよいし、および／または、フレーム２の移動と同期するものであってもよい。

【0023】

コンピュータ１７は、検出器から送信される信号を記録する記録手段（コンピュータ１７のメモリ）を備えていてもよい。

【0024】

図２は図１のシステムの側面図である（縮尺は正確ではない）。図示するように、患者側コリメータ１５は、線源の下流（ここで下流とは線源からのＸ線の伝播を指す）であって、患者用空間４より上流に配置されている。患者側コリメータ１５は、Ｘ線吸収プレート１６（例えば十分に厚い銅とタングステンとの合金または鉛から作製される）を有することができ、そのＸ線吸収プレート１６にはＸ線が透過するスリット１８が形成されている。患者側コリメータ１５は、放射されるＸ線９を遮断するとともに患者に作用するＸ線ビーム１０を正確に画定するように設計されている。スリット１８は、平面状の（わずかに拡散した）Ｘ線扇形ビームを、撮像される患者Ｐの照射のためのＸ−Ｙ平面（照射面）に供給することを可能にするダイアフラムを形成している。スリット１８は、スキャン方向、すなわちＺ軸に沿って画定されている１つの寸法である高さｐｈを有する形状によって画定されている。スリットは、患者の横方向の寸法に沿って画定される１つの寸法ｐｗ（本明細書でｐｗは軸Ｘに沿って測定される）である幅も有している。説明を簡単にするために、残りの説明ではスリットをＸＺ平面に矩形の部分を有するものと見なすが、本明細書は矩形のスリットに限定されるものではない。スリット１８に関する対象の別の寸法は、Ｘ線の放射方向（軸Ｙに沿って測定される）に沿った厚さｐｔである。Ｘ線がそこを延在する照射面が、スリット１８によって画定されており線源を備えている実質的に中間の面として画定されており、その照射面は、入射方向（線源から検出器の方向、本明細書ではＹ方向）および横断方向（本明細書ではＸ方向）を含んでいる。

【0025】

患者の下流には検出器側コリメータ１９が配置されている。検出器側コリメータ１９は例えば十分に厚い銅と亜鉛の合金から作製され、Ｘ線吸収プレート２０を有することができ、そのＸ線吸収プレート２０を通ってＸ線を透過させるスリット２１が形成されている。検出器側コリメータ１９は、対象Ｐによって生成される乱放射線をなくすのに役立つ。検出器側コリメータは、患者用空間を通ったのち検出器に作用するＸ線ビーム１０の許容角度を正確に画定するように設計されている。スリット２１は、患者側コリメータの寸法ｐｈがそれに沿って測定される方向（本明細書では方向Ｚ）に平行な方向に沿って測定される１つの寸法ｄｈ、すなわち高さを有する形状によって画定されている。スリットは、患者側コリメータの寸法ｐｗがそれに沿って測定される方向（本明細書では方向Ｘ）に平行な方向に沿って測定される１つの寸法ｄｗ、すなわち幅も有している。説明を簡単にするために、残りの説明ではスリットをＸＺ平面に矩形の部分を有するものと見なすが、本明細書は矩形のスリットに限定されるものではない。スリット２１が検出器６の放射線透過性の入口窓ＦＥの正面に配置されるように、検出器側コリメータ１９が検出器６を覆うように配置されてもよい。

【0026】

本発明の一実施形態によれば、Ｘ線源の焦点と検出器側コリメータの面との間の距離は約１３００ｍｍである。Ｘ線源の焦点と患者側コリメータとの間の距離は約４５０ｍｍである。医療用の撮像の場合は、これらの寸法が、線源から検出器の距離に関係する、可能性のある画質を考慮に入れた、患者用キャビンのサイズやそのキャビンへの患者のアクセスのし易さを最適にすると考えられる。しかしながら、例えば保安管理の用途の場合などでは他の寸法も可能である。

【0027】

コリメータ１５、１９は、例えばフレーム２に固定された関連の線源および検出器と一緒に移動する。

【0028】

図２に示されているように、本発明の第１の実施形態では、検出デバイス６はガス検出器４４を有している。適切な検出器は、例えば、ＦＲ２７４９４０２またはＥＰ０６７８８９６に記載されており、それらの文献は、参照によりその全体が全ての目的で本明細書に援用される。ガスアバランシェ検出器４４は、入口窓ＦＥを備えているガスチャンバ１１０を含んでおり、その入口窓ＦＥを通して検出されるＸ線ビームが検出器４４に入る。入口窓ＦＥは、コリメータスリット１８および２１に平行に位置合わせされており、また、Ｘ線ビームが検出器６に入ることを可能にし、その検出器６は、大気圧またはそれよりも高い動作圧力においてガスチャンバ１１０からのガスの漏出に対して信頼できるシールを設けながらも高い通過性を有している。ガスチャンバ内では、通過したＸ線がガスと相互作用し、Ｘ線エネルギーを示す検出可能な信号が生成される。

【0029】

図２の図面は、少なくとも垂直の延在部に沿って（方向Ｚに沿って）Ｘ線源のアノードが点の線源として理想化されている理想的な描写である。しかし、実際には、図３に示すように、Ｘ線源は点ではなく、所定の垂直の延在部ｓｈを有する。これはまずＸ線を放射するアノードのエリアが純粋の点状の源ではないことにもとづく。その垂直の延在部ｓｈは次の理由から増大する場合がある：例えば、アノード３６のアノードターゲット３７が方向Ｙに対して角度がついており、したがって軸Ｚに沿った延在部を有しているため、および／または、例えば、アノードが回転式アノードタイプの場合には、回転中にアノードがその回転軸を中心にぐらつくため、もしくは、アノード技術の種類に応じた他の何らかの理由のためである。

【0030】

実際には、したがって、放射されるＸ線ビームは、個々の基本的なＸ線ビーム（軸Ｚに沿ったアノードの対応する基本的な各点によって放射されたビーム）の合計として見なすべきである。

【0031】

第１の実施形態では、図示のように、検出器６はシングルラインの検出セルを有している。これは、検出セルが全て方向Ｘに沿って設けられていることを意味している。これは、例えば上記で説明したようなガス検出器の場合である。この場合、Ｘ線画像の垂直の解像度は、検出器側コリメータ１９のスリット２１の寸法ｄｈによって直接定まる。

【0032】

検査中に患者を通るＸ線は、患者側コリメータ１５を通るＸ線として定義される。線源が垂直方向に沿う延在部ｓｈを有しているので、それらのＸ線は、アノードの最も上の点Ｔおよび最も下の点Ｂによって放射されるＸ線によって画定されるエンベロープ内に包含されている。点Ｔによって放射され患者を通るＸ線のエンベロープは、図３ａでは線Ｔ_１および線Ｔ_２によって定義される。同様に、患者を通り点Ｂから放射されるＸ線のエンベロープは、図３では線Ｂ_１およびＢ_２によって定義される。

【0033】

検出器側コリメータ１９のさらに詳細な説明を図４を参照して以下に示す。図示のように、設定デバイス２９を用いて、軸Ｚ（スキャン方向）に沿ったスリット２１の寸法を設定する。例えば、設定デバイス２９は、検出器側コリメータ１９の放射線不透過性のプレート２０と、放射線不透過性のフラップ３０ａとを備えている。フラップ３０ａは、最大開放位置と最小開放位置との間で、プレート２０に対して移動可能である（図４は、フラップ３０ａが中間開放位置にあるところを示している）。フラップ３０ａは、プレート２０に対して移動するように案内されていてもよく、この案内は、例えばプレートのレール３１がフラップ３０ａの相補的なレール３２を受容するといった任意の適切な案内デバイスによってなされてもよい。駆動デバイス３３を用いてフラップ３０ａをプレート２０に対して変位させてもよい。電気機械式のアクチュエータなど、任意の適切な駆動デバイスを使用することができる。駆動デバイス３３はコンピュータ１７からの制御の下で動作させてもよい。

【0034】

例えば、フラップ３０ａとフラップ３０ｂとを用いてスリットの高さの寸法ｐｈを設定してもよい。そのフラップ３０ｂは、その軸Ｘに対してフラップ３０ａに対称形である。コンピュータ１７の制御下でフラップ３０ｂの駆動デバイス３３を、フラップ３０ａの駆動デバイス３３とは関係なくまたはそれに関連付けて（具体的には対称形に）動作させることができる。

【0035】

例えば、スリットのスキャン方向に沿った寸法（高さ）は、約１００マイクロメートルから２ミリメートルに設定可能である。

【0036】

任意選択で、Ｘ線ビームを患者に芯合わせするためにスリットの幅寸法ｐｗが１つまたは図示のような２つのフラップ３０ｃ、３０ｄ（方向Ｘに沿って同様に動作する）を用いて設定されてもよい。

【0037】

図４では、完全に開放されている状態のスリットを点線３４で示している。

【0038】

同じ説明は患者側コリメータ１５にも当てはめることができる。患者側コリメータ１５のスリット１８の寸法は、必ずしも検出器側コリメータ１９の寸法と同一ではない。スリット１８の１つまたは複数の寸法を、スリット２１の対応する寸法に応じて、またはそれとは関係なしに設定することもできる。例えば、患者側コリメータのスキャン方向に沿ったスリットの寸法（高さ）は、約１００マイクロメートルから２ミリメートルに設定可能である。スリットの他の寸法（幅）は、Ｘ線ビームの角度の半分が撮像装置の中間面Ｙ−Ｚから０度から１０度になるように画定するように設定可能である。

【0039】

すぐ前に説明したデバイスは以下の通りに動作する。

【0040】

撮像される患者が患者用空間４に配置される。撮像パラメータを決定する。こうしたパラメータは、例えば、患者に固有および／または撮る画像に固有のものであり、例えば：
フレーム２の開始位置および／または停止位置、
フレーム２の移動特性（例えば速度特性）、
Ｘ線源５の特徴（例えば線源５の電圧特性および／または強度特性）、
スリット２１（さらに、任意選択でスリット１８）の特徴（例えばその寸法）、
検出器６の特徴（例えばその読取り頻度）、
を含んでいてもよい。

【0041】

こうしたパラメータは、コンピュータ１７を用い、訓練を受けた医療関係者によって定義されてもよい。あるいは、これらのパラメータが標準値としてマイクロコンピュータのデータベースに予め設定されていてもよい。別の選択肢として、これらのパラメータを患者に固有のおよび／または検査に固有のものとして定義することもできる。こうした場合には、それらのパラメータを患者にいくつかの固有のパラメータの入力のために取り入れたデータベースを用いてコンピュータ１７の処理デバイスによって定義することができる。具体的には、体重または何らかの生理的測定値など、いくつかの患者に固有のパラメータは、非常に十分な訓練を受けた医療関係者によって決定する必要がなく、データベースに入力として入れられてもよく、上記の撮像パラメータのうちの一部または全てがそれらから決定されてもよい。

【0042】

例えば、平均的な身長および体重の患者の全身画像を有することを決定する。開始位置および停止位置は患者の身長から決定され、そして、フレーム２がその開始位置まで移動させられる。

【0043】

フレーム２、Ｘ線源５、および検出器６の特徴を設定する。例えば、フレーム２を一定の速度で移動させ、検出器を所定の一定の頻度で読み取る。

【0044】

さらに、スリット１８、２１の寸法を設定する。例えば、それらの寸法は、フレームの変位全体にわたってその開始から停止まで軸Ｚに沿って一定になるように設定される。

【0045】

検出器側コリメータのスリット１８の幅ｄｗを、Ｘ線ビーム１０の幅全体が検出されるように設定する。検出器側コリメータのスリットの高さｄｈを、例えば、所定の垂直の画像解像度が与えられるように設定する。

【0046】

次いで、検出器側コリメータのスリットの高さｄｈを考慮に入れて、患者側コリメータのスリットの高さｐｈを設定する。例えば、検出器のどの点からも線源の垂直の延在部ｓｈ全体が見えるように、図５ａに示すように設定する。言い換えると、線Ｔ_１およびＢ_２が検出器側コリメータ１９のスリット２１の縁部を通るように設定する。したがって、この線を検出することになる検出器の点ＭＰがアノードの垂直の広がり全体を見ることができないので（アノードの最も上の領域が、コリメータ１５の最も上の領域によって隠されている）、図５ａに示す線ＢｘのようなＸ線はその検出に含まれないように選択されている。

【0047】

この実施形態では、画像解像度は適切である（撮像を考えると適切である）が、患者は線Ｂｘのような検出に使用されない線で照射されることとなる。したがって、有効な信号と放射された信号との比は最適ではない。「有効な信号」とは、放射された信号のうちの検出に有効な部分、すなわち信号のうちのこの図面のＴ_１とＢ_２との間に囲まれた部分を指す。

【0048】

図５ｂは別形態の動作を示している。図５ｂの記載では、患者側コリメータ１５のスリットの開放は図５ａと同様に維持されている。図５ａと比べ、高さｄｈが大きくなっており、そのため、患者を通るＸ線が全て検出される。他で指定した通り、線Ｂ_１およびＴ_２はここでは検出器側コリメータ１９のスリット２１の縁部を通る。この構成の場合、患者を通るＸ線は全て信号の検出に用いられる。しかし、高さｄｈが高くなるため、画像解像度は低下する。検出器側コリメータの高さｄｈを、例えば、検出器６の入口窓ＦＥの高さまで高くすることができることに留意されよう。

【0049】

この実施形態では、したがって、任意の特定の検査の場合に、一方の画像解像度と、他方の有効な線量と放射される線量の比との間の最良の妥協点を定義することが可能である。この妥協は、特定の医師または患者の要件に基づいて、全ての患者および／または全ての医療検査のために行うことができる。

【0050】

こうした決定は、
形状および／または生理的測定値といった患者の測定値、
患者固有の要求、
検査固有の要求、
患者の予備検査（例えば同じ撮像装置を用いての好ましくは低エネルギーの患者に対する予備Ｘ線撮像など）、
上記のうち１つまたは複数に基づいてスリットの開口度を決定できるようにするデータベースなどの優先知識、
のうちの１つまたは複数に基づくことができる。

【0051】

第２の実施形態によれば、図６に示すように、正面の撮像を実行した後で患者の横方向の画像を撮る場合に、軸Ｚを中心にフレーム２を９０度回転させることができる。第１のスキャンの停止位置は第２のスキャンの開始位置になる。

【0052】

フレーム２および観察領域４が垂直の軸Ｚを中心に互いに回転移動可能な場合、線源−検出器の軸と領域４との相対位置を、水平軸Ｚに垂直な平面において、０度〜９０度の角度だけ修正することができる。放射線生成手段は、したがって、患者へのそれぞれのいくつかの入射で、具体的には直交する２つの入射で、Ｘ線を放射することができる。

【0053】

当然ながら、患者の寸法（厚さおよび横幅）が正面方向と横方向とで異なる場合があることを考慮して、スリットの垂直の寸法を修正することもできる。水平の寸法ｈｗに関して、スリットの寸法ｕは撮像装置１の中心の垂直面を基準にして対称形であったが、患者Ｐの腹部のサイズを考慮に入れ、横方向の撮像で２つのフラップ３０ｃ、３０ｄを独立に修正することもできる。

【0054】

第３の実施形態によれば、図７に示すように、ちょうど説明した前後方向の撮像に加えて、横方向の撮像を、異なる線源５’および検出器６’によって異なるＸ線入射方向に沿って実行することもできる。それにより、例えば、同時に２つの画像を撮ることが可能になり、それにより、２回の取得の間に患者が動くリスクが低減される。例えば、２つの線源５、５’および検出器６、６’は同じフレーム２に保持されてもよい。

【0055】

上記の実施形態は、具体的には整形外科の用途のために、立位など、患者の実際の負荷下の姿勢の患者Ｐを撮像するのに有効である。

【0056】

しかし、別の実施形態によれば、横になっている患者に対して水平にスキャンを行うこともできる。

【0057】

上記のどの実施形態でも、検出器側コリメータのスリット２１の高さｄｈは、所定のスキャンに関して一定に設定されていると記載されている。上記いずれの実施形態においても適用可能な変形形態では、この高さがスキャン中に可変となるように設定されていてもよい。患者を領域Ａ（例えば頭部）から領域Ｂ（例えば足）までスキャンするとき、高い解像度が必要と考えられる領域では解像度を高くするか、または有効な信号と放射される信号の比を改善することが有効と考えられる患者の領域ではその比を改善するように、スキャンにこの高さｄｈが修正されてもよい。例えば、太り気味の患者の脊柱を撮像する場合、患者が薄い領域（例えば頚椎）では解像度を高くし、患者が厚い領域（例えば腰椎）では解像度を低くすることもできる。スリットの開放方針は全て撮像の前に決定することもできる。あるいは、スキャン中に動的に決定してもよい。こうした場合、例えば、最新の（すなわち、前の線に対応する）検出データを分析し、その分析によってスキャンを継続する場合のスリットの開閉が左右されてもよい。こうした分析は、例えば、検出される信号と放射される信号の比を現在の検出データに基づいて改善する必要がありそうかどうか、あるいは、対照的にその比を低下させそれにより解像度を改善することが可能でありそうかどうか、に基づくこともできる。

【0058】

変形形態によれば、図８に概略的に示しているように、必ずしもガス検出器を使用するひつようはない。時間遅延積分（ＴＤＩ）を実行する固体検出器を用いてもよい。上記の実施形態のいずれかにおいて、ガス検出器の代わりにＴＤＩ検出器を用いることもできる。この検出方法、ガス検出器の場合の検出器側コリメータ１９のスリット２１によって画定されている高さｄｈを有している検出用セルの代わりに、方向Ｚに沿って配置された複数のセル（例えば、１０個から１００個のセル）が用いられる。３つのセル３４ａ、３４ｂ、３４ｃを図８に概略的に示している。図８では、システムの形状を１回目は直線で、２回目は混合線で、３回目は混合した点線で示している。２回目および３回目では、明確にするために検出器を１回目の検出器に対して横方向にずらして示しているが、実際には検出器は軸Ｚのみに沿って移動する。

【0059】

１回目は、線源５および検出器６は第１の位置にある。セル３４ａ、３４ｂ、３４ｃはそれぞれ、患者の異なる領域を通って通過したＸ線に対応する信号を受信する。具体的には、セル３４ｃは患者の点Ｐを通る信号を受信する。他のセルも信号を受信するが、明確にするために図に示していない。

【0060】

２回目は、線源５および検出器６の両方が方向Ｚに沿って第２の位置に移動している。目に見えるように、セル３４ｂが、ここでは、患者の点Ｐを通って通過したＸ線に対応する信号を受信する。しかし、一方で、１回目にセル３４ｃで受信された信号は、検出用セル３４ｂに電子的にシフトしている。３回目は、患者の点Ｐを通る信号を受信するのはセル３４ａである。２回目と３回目との間に、信号はセル３４ｂからセル３４ａに電子的にシフトされている。したがって、フレームの変位をセルのシフトの頻度と慎重に同期させることによって、患者の点Ｐを通して通過したＸ線に対応する信号は、放射されるＸ線ビーム内に点Ｐがある間はずっと蓄積される。最後のセルは読み取られてコンピュータ１７に行く。

【0061】

この検出技術の場合、スキャン方向に沿って開口を設定できるスリットを有するコリメータの使用によって行われるトレードオフ（妥協点）は、信号に対する画像の奥行きの範囲である。スリットをさらに開けば信号は増える。実際、上記の説明から、検出器側スリットが２つのセル３４ａｃおよび３４ｂにのみ対応する開口部を画定する場合に、撮像中に点Ｐに関する信号を受信するために３つのセル３４ｃ、３４ｂ、および３４ａに関してスリットが十分に開放している場合と比べて、点Ｐに関して検出する信号が少なくなることが理解されよう。

【0062】

しかし、この技術の場合、検出器側スリットがより大きく開放されるほど、奥行きの範囲が小さくなる。図８で理解できるように、患者の点Ｑは、点Ｐの後ろに配置されており、１回目はセル３４ｃによって見られ、２回目はセル３４ｂによって見られるが、３回目はセル３４ａによって見られない。したがって、検出器側スリットが２つのセル３４ｃおよび３４ｂに対応するように開放しているときは、画像の奥行きの範囲に少なくとも点ＰおよびＱが含まれている。３つのセル全てに対応するように開放するときは、点Ｑに関する情報があいまいになる。当然ながら、明確にするために３つのセルの場合に生じるこうした現象は、数千個のセルが働き始めるときは拡大する。

【0063】

上記のいずれかの実施形態の変形形態では、Ｘ線源５および検出器６を固定することができ、画像を供給するために適切な動きで患者Ｐが移動する。

【0064】

上記のどの実施形態でも、コンピュータ１７は、そのメモリに、撮像した対象物の一部の３次元の汎用モデルを有することができる。こうした汎用モデルは、例えば、特定の試験体に、または当該対象物の平均の形態に対応しており、後者の平均の形態では、統計学的方法によって、多数の同様の対象物を分析することによってその汎用モデルが予め生成される。汎用モデルを、患者の構造の３次元画像を生成するために患者に固有の画像に適合させることができる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5a】

【図5b】

【図6】

【図7】

【図8】