特開 2024-166163 散乱放射線を検出するためのアセンブリ並びに前記検出アセンブリを含む検出及び可視化システム

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024166163

(43)【公開日】2024-11-28

(54)【発明の名称】散乱放射線を検出するためのアセンブリ並びに前記検出アセンブリを含む検出及び可視化システム

(51)【国際特許分類】

   A61B 6/10 20060101AFI20241121BHJP

   G01T 7/00 20060101ALI20241121BHJP

   A61B 6/46 20240101ALI20241121BHJP

【ＦＩ】

A61B6/10 503

G01T7/00 B

A61B6/46 506Z

【審査請求】未請求

【請求項の数】9

【出願形態】ＯＬ

【外国語出願】

(21)【出願番号】P 2024079937

(22)【出願日】2024-05-16

(31)【優先権主張番号】2304954

(32)【優先日】2023-05-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(31)【優先権主張番号】2304953

(32)【優先日】2023-05-17

(33)【優先権主張国・地域又は機関】FR

(71)【出願人】

【識別番号】515004577

【氏名又は名称】トリクセル

(74)【代理人】

【識別番号】110001173

【氏名又は名称】弁理士法人川口國際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】ビニョル，ジャン－ミシェル

【テーマコード（参考）】

2G188

4C093

【Ｆターム（参考）】

2G188AA03

2G188AA25

2G188BB02

2G188CC22

2G188CC29

2G188DD05

2G188DD16

4C093AA25

4C093CA34

4C093EB22

4C093EB25

4C093EB28

4C093EE16

4C093FA35

(57)【要約】      （修正有）

【課題】散乱放射線を検出するためのアセンブリ並びに前記検出アセンブリを含む検出及び可視化システムを提供する。
【解決手段】散乱光線を検出するためのアセンブリ１であって、Ｘ線をその放射方向の関数として空間的にフィルタリングするように構成されたＸ線フィルタリング装置３と、フィルタリング装置３によってフィルタリングされたＸ線を受信するために、フィルタリング装置３に面して組み立てられたイメージャ４であって、フィルタリング装置３によってフィルタリングされたＸ線から放射線画像を生成するように構成されるイメージャ４とを含み、フィルタリング装置３は、いくつかのプレートを含み、前記プレートは、Ｘ線を吸収することができる材料を含み、プレートは、イメージャ４からフィルタリング装置３に向かう方向において、フィルタリング装置３の中心から離れるように配向される１。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

散乱光線を検出するためのアセンブリであって、
－ 前記Ｘ線をその放射方向の関数として空間的にフィルタリングするように構成されたＸ線フィルタリング装置（３）と、
－ 前記フィルタリング装置（３）によってフィルタリングされた前記Ｘ線を受信するために、前記フィルタリング装置（３）に面して組み立てられたイメージャ（４）であって、前記フィルタリング装置（３）によってフィルタリングされた前記Ｘ線から放射線画像を生成するように構成されるイメージャ（４）と
を含み、前記フィルタリング装置（３）は、いくつかのプレート（３００、３０１）を含み、前記プレート（３００、３０１）は、前記Ｘ線を吸収することができる材料を含み、前記プレート（３００、３０１）は、第１の一連のプレート及び第２の一連のプレートを含み、前記第１の一連のプレートは、第１の方向（Ｄ１）に連続する第１のプレート（３００）を含み、前記第２の一連のプレートは、第２の方向（Ｄ２）に連続する第２のプレート（３０１）を含み、前記第１の方向（Ｄ１）及び前記第２の方向（Ｄ２）は、互いに直交し、前記第１のプレート（３００）は、前記イメージャ（４）から前記フィルタリング装置（３）に向かう方向において、前記フィルタリング装置（３）の中心（３０３）から離れるように配向され、前記第２のプレート（３０１）は、前記イメージャ（４）から前記フィルタリング装置（３）に向かう前記方向において、前記フィルタリング装置（３）の前記中心（３０３）から離れるように配向される、アセンブリ。

【請求項2】

前記第１のプレート（３００）の少なくとも２つは、互いに平行ではなく、及び前記第２のプレート（３０１）の少なくとも２つは、互いに平行ではない、請求項１に記載のアセンブリ。

【請求項3】

空間（３０２）は、前記プレート（３００、３０１）を互いに分離する、請求項１又は２に記載のアセンブリ。

【請求項4】

前記フィルタリング装置（３）は、前記プレート（３００、３０１）間に配置される、透明部分と呼ばれる部分を含み、前記透明部分は、前記Ｘ線を透過する材料で製造される、請求項１又は２に記載のアセンブリ。

【請求項5】

前記イメージャ（４）は、湾曲している、請求項１～４のいずれか一項に記載のアセンブリ。

【請求項6】

前記イメージャ（４）は、半球形の形状を有する、請求項１～５のいずれか一項に記載のアセンブリ。

【請求項7】

前記イメージャ（４）は、平坦である、請求項１～４のいずれか一項に記載のアセンブリ。

【請求項8】

前記フィルタリング装置（３）及び前記イメージャ（４）は、同じ一般的形状を有する、請求項１～７のいずれか一項に記載のアセンブリ。

【請求項9】

検出及び可視化システムであって、
－ 請求項１～８のいずれか一項に記載のアセンブリ（１）と、
－ 前記イメージャ（４）と同じ視野を有する光学カメラ（５）であって、光学画像を生成するように構成される光学カメラ（５）と、
－ 前記イメージャ（４）及び前記カメラ（５）に接続された読み取り及び表示装置（６）であって、前記イメージャ（４）から受信された前記画像及び前記カメラ（５）から受信された前記光学画像を読み取り、前記放射線画像と前記光学画像とを重ね合わせ、且つ前記放射線画像と前記光学画像との前記重ね合わせを表示するように構成される読み取り及び表示装置（６）と
を含む検出及び可視化システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、散乱放射線を検出するためのアセンブリ並びに前記検出アセンブリを含む検出及び可視化システムに関する。

【0002】

本発明は、様々な分野、例えば医療分野で特に使用されるＸ線画像化において適用可能である。

【背景技術】

【0003】

特定の方向に放射されたＸ線は、少なくとも部分的に、対象としない他の方向に散乱され得る。したがって、最初に１つ以上のゾーンに向けて放射されたＸ線は、最初に対象としなかった他のゾーンにも放射される。これは、例えば、Ｘ線発生器が患者の身体の特定のゾーンにＸ線を送る介入的放射線医学の場合に当てはまる。患者に向けられたＸ線の一部は、患者に吸収され、これらのＸ線の他の部分は、患者と、患者の近くに位置し、これらの放射線が接触する物体とによって散乱される。散乱光線は、再びあらゆる方向に飛び出す。医療従事者は、特に外科的介入に参加するとき、この散乱放射線にさらされることになる。介入中に医療従事者が吸収する散乱放射線は、受ける線量が低いために危険ではないが、複数回の介入中に繰り返し被ばくすると危険な場合がある。

【0004】

したがって、医療従事者（及びより一般的にはＸ線にさらされるすべてのユーザ）は、Ｘ線から保護される必要がある。これを実現するために、医療分野では、主に３つの保護対策が実施される。
－ 個人線量計を例えば胸部に装着し、線量計は、一定期間にわたって個人が受けた総線量のおよその目安を示す。
－ 受ける放射線を弱める鉛製の防護服などを着用する。
－ 医療従事者は、このリスク及びそれを最小限に抑える方法について訓練を受ける。

【0005】

これらの対策は、理想的ではない。線量計は、小型の物体であるため、身体に固定されたゾーンで受けた放射線のみを測定することができ、身体の他の部分が受けた放射線が記録されない。一方、防護服は、重くて着心地が悪い。そのため、医療従事者は、防護服の着用を躊躇する。最後に、論文［Ｂａｄｅｒａ ２０２２］で説明されているように、医療従事者は、必ずしも訓練を受けているわけではなく、訓練を受けていたとしても、Ｘ線が目に見えないため、医療従事者は、危険性を十分に認識しない。

【0006】

これに関連して、Ｘ線、特に散乱Ｘ線を検出することが望ましい場合がある。主な目的の１つは、Ｘ線からの保護を強化し、且つ／又は周囲の機器を保護することであり得る。危険を認識したユーザがより効果的に自らを保護することができるように、散乱Ｘ線を可視化することも望ましい場合がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

本発明は、環境内で散乱Ｘ線を検出することを可能にする検出アセンブリ並びに散乱Ｘ線を検出及び可視化することを可能にするシステムを提案することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

この目的のために、散乱光線を検出するためのアセンブリであって、
－ Ｘ線をその放射方向の関数として空間的にフィルタリングするように構成されたＸ線フィルタリング装置と、
－ フィルタリング装置によってフィルタリングされたＸ線を受信するために、フィルタリング装置に面して組み立てられたイメージャであって、フィルタリング装置によってフィルタリングされたＸ線から放射線画像を生成するように構成されるイメージャと
を含むアセンブリを提案する。フィルタリング装置は、いくつかのプレートを含み、前記プレートは、Ｘ線を吸収することができる材料を含む。

【0009】

プレートは、第１の一連のプレート及び第２の一連のプレートを含み、第１の一連のプレートは、第１の方向に連続する第１のプレートを含み、第２の一連のプレートは、第２の方向に連続する第２のプレートを含む。第１の方向及び第２の方向は、互いに直交する。

【0010】

プレートは、イメージャからフィルタリング装置に向かう方向において、フィルタリング装置の中心から離れるように配向される。したがって、第１のプレートは、イメージャからフィルタリング装置に向かう方向において、フィルタリング装置の中心から離れるように配向され、第２のプレートは、イメージャからフィルタリング装置に向かう方向において、フィルタリング装置の中心から離れるように配向される。

【0011】

フィルタリング装置は、吸収性材料を含み、特定の方向を有するプレートの形状に構成されることにより、特定の方向に到達するＸ線のみを検出する放射線画像をイメージャ上に形成することを可能にする。フィルタリング装置は、イメージャの平面に対して垂直な方向に到達するＸ線を除去（又は吸収）し、イメージャに到達する他の方向のＸ線を通過させる。

【0012】

更に、本発明により、比較的広い範囲にわたって放射線を検出することが可能となる。実際に、フィルタリング装置の中心から離れる、すなわちフィルタリング装置の外側に向かうプレートの配向により、広い角度でＸ線を検出することが可能になる。

【0013】

本発明による検出アセンブリの特に便利な好ましい特徴を以下に示す。

【0014】

第１のプレートの少なくとも２つは、互いに平行ではなく、及び第２のプレートの少なくとも２つは、互いに平行ではない。

【0015】

空間がプレートを互いに分離する。

【0016】

フィルタリング装置は、プレート間に配置される、透明部分と呼ばれる部分を含む。透明部分は、Ｘ線を透過する材料で製造される。

【0017】

イメージャは、湾曲している。

【0018】

イメージャは、半球形の形状を有する。

【0019】

イメージャは、平坦である。

【0020】

フィルタリング装置及びイメージャは、同じ一般的形状を有する。

【0021】

別の態様によれば、本発明は、検出及び可視化システムであって、
－ 前述の特徴の少なくとも１つを有する検出アセンブリと、
－ イメージャと同じ視野を有する光学カメラであって、光学画像を生成するように構成される光学カメラと、
－ イメージャ及びカメラに接続された読み取り及び表示装置であって、イメージャから受信された画像及びカメラから受信された光学画像を読み取り、放射線画像と光学画像とを重ね合わせ、且つ放射線画像と光学画像との重ね合わせを表示するように構成される読み取り及び表示装置と
を含む検出及び可視化システムにも関する。

【0022】

Ｘ画像と光学画像とを重ね合わせることで、Ｘ線を可視化し、その位置及び場合により他の情報（例えば、強度）を特定することが可能になる。観察者は、光学画像上でＸ線を放出するゾーンがいずれの箇所に位置するかを確認し得る。

【0023】

したがって、本発明によって提供される解決策により、例えば、ユーザ及び医療従事者に照射される可能性のある散乱Ｘ線の発生源又はユーザに到達し、ユーザによって再放射されるＸ線を視覚化することが可能になる。本発明のシステムにより、視覚化をリアルタイムで行うことができる。これにより、ユーザは、危険な瞬間を記録することができる。それを認識したユーザは、必要な保護対策を講じることになる。

【0024】

別の態様によれば、本発明は、Ｘ線を検出及び可視化する方法であって、
－ Ｘ線フィルタリング装置によってＸ線をフィルタリングするステップと、
－ フィルタリング装置によってフィルタリングされたＸ線から、Ｘ画像と呼ばれる画像を生成するステップであって、このＸ画像は、フィルタリング装置によってフィルタリングされたＸ線を受信するために、フィルタリング装置に面して組み立てられたＸ線のイメージャによって生成される、ステップと、
－ イメージャと同じ視野を有する光学カメラから光学画像を生成するステップと、
－ イメージャ及びカメラに接続された読み取り及び表示装置により、Ｘ画像及び光学画像を読み取るステップと、
－ 読み取り及び表示装置により、Ｘ画像と光学画像とを重ね合わせるステップと、
－ 読み取り及び表示装置により、Ｘ画像と光学画像との重ね合わせを表示するステップと
を含む方法に関し得る。フィルタリング装置は、前述の特徴の少なくとも１つを有し得る。

【0025】

本発明の他の特徴及び利点は、非限定的な例として示される添付の図面を参照する以下の説明から明らかになるであろう。

【図面の簡単な説明】

【0026】

【図1】本発明の実施形態による、いくつかの検出及び可視化システムを含む放射線室を概略的に表す。

【図2】図１の検出及び可視化システムを個別に表し、前記システムは、検出アセンブリを含む。

【図3】光学カメラを備えた検出アセンブリを表す。

【図4】第１の実施形態による検出アセンブリのフィルタリング装置を表す。

【図5】第２の実施形態によるフィルタリング装置を表す。

【図6】光学カメラを備えた本発明の別の実施形態による検出アセンブリを表す。

【発明を実施するための形態】

【0027】

図１は、患者Ｐ及び医療従事者Ｍがいる放射線室を概略的に表す。図１には、患者Ｐに向けられた放射線アセンブリＥも示される。放射線アセンブリは、Ｘ線の発生器１００及びＸ線検出器１０１を含む。患者Ｐは、Ｘ線の発生器１００と検出器１０１との間に配置される。

【0028】

Ｘ線の発生器１００は、Ｘ線のビームを生成するように構成される。Ｘ線の発生器１００及び検出器１０１は、Ｘ線の発生器１００によって放出されたＸ線が検出器１０１によって拾われるように互いに対して配置される。

【0029】

検出器１０１は、従来の画像検出器である。画像検出器は、特にセンサを含む。センサは、例えば、第１の基板上に製造される。第１の基板は、行及び列のマトリックスに編成されたピクセルのセットを含む。マトリックスは、任意の数の行及び列を含み得、それによりピクセルが形成される。マトリックスは、第１の基板上に地理的ゾーンを形成する。ピクセルのセットは、検出器１０１に到達する放射線の関数として信号を生成するように構成される。

【0030】

ピクセルは、受信された光子の流れの関数として電荷の電流を送る感光ゾーンと、この電流を処理する電子回路とを含む。感光ゾーンは、通常、感光素子又は光検出器を含み、これは、例えば、フォトダイオード、フォトレジスタ又はフォトトランジスタであり得る。電子回路は、例えば、スイッチ、コンデンサ、抵抗器で構成され、その下流にアクチュエータがある。感光素子及び電子回路で構成されるアセンブリにより、電荷を生成し、収集することが可能になる。

【0031】

図１は、本発明の実施形態による２つのＸ線検出及び可視化システム２も示す。この例示的な実施形態によるＸ線検出及び可視化システム２も図２に個別に表される。

【0032】

検出及び可視化システム２は、散乱Ｘ線検出アセンブリ１、光学カメラ５及び読み取り及び表示装置６を含む。

【0033】

検出アセンブリ１は、Ｘ線フィルタリング装置３及びＸ線イメージャ４を含む。

【0034】

Ｘ線は、高周波電磁放射線の一形態であり、その波長は、およそ５ピコメートル～１０ナノメートルである。これらの光子のエネルギーは、数ｅＶ（電子ボルト）～数十ＭｅＶに及ぶ。Ｘ線の主な特性の１つは、「ソフトマター」（炭素、酸素、窒素などの軽い元素で構成された、密度がそれほど高くない固体物質）を容易に透過し、「ハードマター」（重い元素で構成された、密度の高い固体物質）によって容易に吸収されることである。この特性により、光線が肉体を通過して骨によって止められ、医療用画像化が可能になる。

【0035】

フィルタリング装置３は、Ｘ線をフィルタリングするように構成される。

【0036】

介入的放射線医学の状況では、フィルタリングされたＸ線は、通常、患者がＸ線の発生器１００によって放射線を受け取ったときに散乱放射線から生成される。特に、フィルタリングされたＸ線は、「一次」散乱光線、すなわちＸ線の発生器１００によって放出された光線を受ける患者によって散乱された光線と、Ｘ線の発生器１００によって送信された光線が接触する近傍にある物体によって散乱された光線とから得られる。フィルタリングされたＸ線は、「二次」散乱Ｘ線、すなわち近くの物体又は人による散乱から生じた放射線、すなわち「一次」散乱によって放出されたＸ線でもあり得る。

【0037】

フィルタリング装置３は、図１～３に概略的に示すように、イメージャ４に面して組み立てられる。

【0038】

好ましくは、フィルタリング装置３とイメージャ４との間の距離は、小さい。好ましくは、フィルタリング装置３とイメージャ４との間の距離は、３０ｃｍ未満である。これにより、Ｘ線の流れが弱い場合でもＸ線を良好に検出することができる。

【0039】

ここで、フィルタリング装置３は、イメージャ４に固定される。

【0040】

フィルタリング装置３及びイメージャ４は、同じ一般的形状を有する。イメージャ４と組み合わされたフィルタリング装置３の部分又は表面は、イメージャ４と同じ寸法を有する。イメージャ４は、例えば、略矩形の形状を有する。フィルタリング装置３も矩形の輪郭を有する。

【0041】

図１～図３の実施形態では、イメージャ４は、平坦である。フィルタリング装置３も平坦である。図１では、イメージャ４及びフィルタリング装置３は、正方形の形状を有する。例えば、イメージャ４及びフィルタリング装置３は、それぞれ一辺が２０ｃｍの正方形の形状を有する。

【0042】

フィルタリング装置３及びイメージャ４は、互いに平行である。

【0043】

イメージャ４は、フィルタリング装置３によってフィルタリングされたＸ線から放射線画像又はＸ画像を生成するように構成される。

【0044】

イメージャ４は、例えば、Ｘ線検出器１０１と同様である。イメージャ４は、特にセンサを含む。センサは、例えば、第１の基板上に製造される。第１の基板は、行及び列のマトリックスに編成されたピクセルのセットを含む。マトリックスは、任意の数の行及び列を含み得、それによりピクセルが形成される。マトリックスは、第１の基板上に地理的ゾーンを形成する。ピクセルのセットは、イメージャ４に到達する放射線の関数として信号を生成するように構成される。

【0045】

ピクセルは、Ｘ線に敏感であり、電気信号（特に電荷）を送信する。そのレベルは、Ｘ線の強度の関数である。換言すれば、ピクセルは、感光素子又は光検出器を含み、これは、例えば、フォトダイオード、フォトレジスタ又はフォトトランジスタであり得る。異なるピクセルからの電気信号は、マトリックスの読み取りフェーズ中にイメージャ４の読み取り回路によって収集され、その後、デジタル化されて処理及び保存され、放射線画像を形成できるようになる。

【0046】

感光素子により、可視光線又は可視光線に近い電磁放射線を検出することができる。これらの要素は、検出器に入射する放射線に対して敏感ではないか又はあまり敏感ではない。シンチレータと呼ばれる放射線変換器が頻繁に使用され、入射する放射線（例えば、Ｘ線）を、ピクセル内に存在する感光素子が感知できる波長帯の放射線に変換する。代替形態の１つは、Ｘ線を電荷に直接変換する別の材料で感光素子を製造することである。これは、例えば、テルル化カドミウム（ＣｄＴｅ）で製造された第１のピクセル化された基板がピクセルごとにＣＭＯＳ読み取り回路に接続されるマトリックスの場合であり、そのため、この回路は、もはや検出機能を有しない。

【0047】

イメージャ４は、非常に感度が高く、ノイズが少ないことが好ましい。これは、通常、ＮＥＤ（「ノイズ等価線量」、Ｘのノイズがイメージャ４の電子ノイズに等しくなる線量）の値によって表される。例えば、開口部が１ｃｍ^２～２０ｃｍ^２で、患者から１ｍ離れた場所にある強度１０ｍＡのＸ線源から患者に送られるＸ線量が８０ｋＶ～１２０ｋＶである場合、イメージャ４が受信する信号は、わずか０．０１～０．０５ｎＧｙ（ナノグレイ）であり、非常に少ない。したがって、イメージャ４は、このオーダーの線量で判読可能な画像を生成する能力を有し、そのＮＥＤは、通常、０．０１ｎＧｙ以下である。イメージャ４のＮＥＤの方が高い場合、イメージャ４からの画像は、時間的に平均化され（時間平均化、例えば１００枚の連続画像）、且つ／又は空間的に平均化される（空間平均化、例えば１０×１０ピクセルのブロックによる）。これにより、時間的及び／又は空間的な解像度が制限されるが、ＮＥＤは、必要なレベルになる。

【0048】

フィルタリング装置３は、Ｘ線を吸収することができる材料を含む。Ｘ線を吸収することができる材料としては、例えば、鉛、銅、タングステンがある。銅は、安価で硬く、環境に害を及ぼさないという利点がある。

【0049】

一実施形態による、図１及び図２に概略的に示されるフィルタリング装置３は、図４に個別に且つ異なる視野角から示されている。

【0050】

フィルタリング装置３は、いくつかのプレート３００、３０１（図４及び図５に示す）を含む。他の図は、フィルタリング装置３をごく概略的に表す。

【0051】

プレート３００、３０１は、Ｘ線を吸収することができる材料（例えば、鉛、銅、タングステン）を含むか又はそれで製造される。プレート３００、３０１は、いくつかの方向からＸ線を吸収するように配向される。

【0052】

各プレートは、矩形の形状を有する。したがって、各プレートは、縦方向の寸法又は長さ、横方向の寸法又は幅及び横断的寸法又は厚さを有する。

【0053】

ここで、プレート３００、３０１は、空間３０２によって分離される。換言すれば、隣接するプレート３００、３０１は、隙間によって互いに分離される。

【0054】

変形実施形態によれば、プレート３００、３０１は、空の空間によって分離されない。フィルタリング装置３は、プレート３００、３０１間に配置された材料の部分を含む。材料の部分は、Ｘ線を透過する材料で製造される。好ましくは、材料の部分（ここでは透明部分とも呼ばれる）は、剛性である。これにより、プレート３００、３０１を所定の位置に確実に保持することが可能になる。材料の部分は、例えば、ポリウレタンフォームの部分である。

【0055】

プレート３００、３０１は、第１の一連のプレート及び第２の一連のプレートを含む。第１の一連のプレートは、第１の方向Ｄ１に連続する第１のプレート３００を含む。第２の一連のプレートは、第２の方向Ｄ２に連続する第２のプレート３０１を含む。第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２は、別個であり、ここでは互いに直交する。

【0056】

ここで、空間３０２は、第１のプレート３００のそれぞれを分離する。同様に、ここでは、空間３０２が第２のプレート３０１のそれぞれを分離する。

【0057】

プレート３００、３０１は、フィルタリング装置３の中心３０３から離れるように配向される。特に、第１のプレート３００は、フィルタリング装置３の中心３０３から離れるように配向され、第２のプレート３０１は、フィルタリング装置３の中心３０３から離れるように配向される。プレート３００、３０１は、イメージャ４からフィルタリング装置３に向かう方向に中心３０３から離れる。換言すれば、プレート３００、３０１は、フィルタリング装置３の外側に向けられる。このように構成されたプレート３００、３０１は、フィルタリング装置３が放射線アセンブリで使用される場合、Ｘ線の発生器から分岐する。

【0058】

プレート３００、３０１は、Ｘ線をいくつかの方向にフィルタリングするように配向される。プレート３００、３０１は、第１の方向Ｄ１及び第２の方向Ｄ２によって作られる平面に対してゼロ以外の配向角度に従って配向される。

【0059】

プレート３００、３０１は、それぞれ所定の配向角度に従って配向され、それにより、所与のプレート３００、３０１について、特定の方向に到達するＸ線は、前記所与のプレート３００、３０１によって遮断される。前記所与のプレート３００、３０１は、前記方向に到達するＸ線を吸収する。異なる方向から到達したＸ線は、通過する。

【0060】

フィルタリング装置３がプレート３００、３０１間に空間３０２を含む場合、Ｘ線は、２つのプレート３００、３０１間の空間に到達すると通過する。すなわち、通過するＸ線は、プレートに到達しないＸ線である。換言すれば、所与の方向に到達するＸ線は、フィルタリング装置３の所与の部分を除いて、プレート３００、３０１によって吸収され、その部分では、前記Ｘ線は、２つのプレート３００、３０１間を通過し、イメージャ４の所与のゾーンに到達する。

【0061】

フィルタリング装置３の動作は、プレート３００、３０１間の空の空間３０２の代わりにＸ線を透過する材料を含む場合も同様である。

【0062】

フィルタリング装置３のこの構成により、イメージャ４の各ゾーンは、Ｘ線の１つの方向のみを観測する。イメージャ４の各ゾーンで見られるＸ線の方向は、少なくともフィルタリング装置３のプレート３００、３０１の向きによって決まる。

【0063】

フィルタリング装置３に沿って配向角度が変更される。いくつかのプレート３００、３０１は、同じ方向角度を有し得る。プレート３００、３０１の向きの角度は、特定の方向のＸ線を吸収し、他の方向のＸ線を通過させるように変化する。

【0064】

好ましくは、第１のプレート３００の少なくとも２つは、互いに平行ではなく、第２のプレート３０１の少なくとも２つは、互いに平行ではない。換言すれば、第１のプレート３００の少なくとも２つは、互いに異なる配向角度を有し、第２のプレート３０１の少なくとも２つは、互いに異なる配向角度を有する。

【0065】

前述のフィルタリング装置３は、Ｘ線のためのレンズを形成する。フィルタリング装置３は、いくつかの放射線不透過性プレート３００、３０１を使用してＸ線を「カット」する。イメージャ４によって取得される最終的な放射線画像は、フィルタリング装置３によって「カット」されたＸ線を受信することによって取得される画像のアセンブリである。画像のアセンブリは、モザイク方式で行われる。画像のアセンブリは、複眼を有する昆虫が行うものと類似している。

【0066】

プレート３００、３０１の数、その厚さ及び方向により、フィルタリングされた画像が定義される。プレート３００、３０１の数、その厚さ及び方向は、要件の関数として事前に定義され、寸法決めされる。これらのパラメータは、プレート３００、３０１間の間隔（又は空間がある場合にはその空間）を定義する。

【0067】

フィルタリング装置３のプレート３００、３０１の厚さは、０．１ｍｍ～５ｍｍ、好ましくは約１ｍｍである。

【0068】

各プレート３００、３０１の幅は、１ｍｍ～１０ｃｍ、好ましくは１ｃｍに等しい。

【0069】

各プレート３００、３０１の長さは、使用されるイメージャ４のサイズによって異なる。各プレートの長さは、イメージャ４の長さ以下、好ましくはイメージャ４の長さと等しい。各プレートの長さは１ｃｍ～５０ｃｍ、好ましくは２０ｃｍに等しい。

【0070】

プレート３００、３０１の配向角度は、－９０°～９０°、好ましくは－６０°～６０°である。

【0071】

プレート３００、３０１の数は、１０～１０００、好ましくは約１００である。

【0072】

図１～５の実施例では、平らなフィルタリング装置３の深さ、すなわち全体の厚さは、１～１０ｃｍである。したがって、フィルタリング装置３は、非常にコンパクトである。

【0073】

Ｘ画像は、プレート３００、３０１間の空間３０２に面して配置されたイメージャ４のピクセル数の関数でもある。好ましくは、プレート３００、３０１間の各空間３０２にいくつかのピクセルが面する。

【0074】

フィルタリング装置３は、図４の場合のように一体的に製造され得る。

【0075】

図５に示す変形形態では、フィルタリング装置３は、２つの部分で製造される。フィルタリング装置３は、第１の部分３０４及び第２の部分３０５を含む。第１の部分３０４は、第１の一連の第１のプレート３００を含む。第２の部分３０５は、第２の一連の第２のプレート３０１を含む。プレートは、それぞれ図４の実施形態と同様に所定の配向角度に従って配向される。

【0076】

第１の部分３０４及び第２の部分３０５は、図５のように重ね合わせることができる。

【0077】

図示されない変形形態では、第１の部分３０４及び第２の部分３０５は、交差し得る。

【0078】

フィルタリング装置３を２つの部品で製造する方が単一の部品で製造するよりも経済的である。

【0079】

フィルタリング装置３は、３Ｄ印刷、成形又は所望の形状及び形態を得ることを可能にする他の手段によって製造され得る。

【0080】

フィルタリング装置３は、画像化されるゾーンから１０ｃｍ～５ｍの距離、好ましくは２ｍ程度の距離に配置することが好ましい。距離が短いほど、得られる放射線画像の品質が向上する。

【0081】

しかし、イメージャ４は、以下の利点を有することに留意されたい。撮像対象ゾーンがかなり大きく、常にピクセルをカバーする限り、ピクセルが受信する信号は、イメージャ４と撮像対象ゾーンとの間の距離に応じて減少しない。実際、Ｘ線信号は、１／Ｒ^２で減少する（Ｒは、イメージャと、イメージングされるゾーン間の距離）が、ピクセルでイメージングされるゾーンの表面は、Ｒ^２で増加する。２つの効果が互いに補い合い、信号が一定になる。

【0082】

イメージャ４は、異なる形状を有し得、例えば、イメージャ４は、湾曲し得る。イメージャ４は、図６に示すように、ドーム型又は半球型の形状をとり得る。フィルタリング装置３も同様の形状、ここではドーム形状を有する。

【0083】

イメージャ４及びフィルタリング装置３は、平坦なイメージャ４及びフィルタリング装置３について前述したものと同じ特徴を有する。

【0084】

特に、フィルタリング装置３は、イメージャ４からフィルタリング装置３に向かう方向において、フィルタリング装置３の中心３０３から離れるいくつかのプレート３００、３０１を含む。

【0085】

ここでも、フィルタリング装置３は、イメージャ４に固定される。

【0086】

ドーム型又は半球型の形状により、イメージャ４は、平面型に比べてより多くの放射線を拾うことができる。

【0087】

ドームの直径は、通常、１０ｃｍ～４０ｃｍ、例えば２０ｃｍであり得る。高さは、５ｃｍ～２０ｃｍ、例えば１０ｃｍであり得る。

【0088】

得られる放射線画像は、上で説明したように、フィルタリング装置３の構成によって異なる。放射線画像は、プレート３００、３０１間の空間３０２又は放射線を透過する材料で作られた部分に面して配置されたイメージャ４のピクセル数の関数でもある。いくつかのピクセルは、プレート３００、３０１間の各空間又はＸ線を透過する材料で作られた各部分に面することが好ましい。

【0089】

各ピクセルの寸法は、約１ミリメートル又は数ミリメートルである。これらの寸法は、高い画像解像度を必要としない用途に十分である。

【0090】

図１、２、３、５に示される光学カメラ５は、光学画像又は可視画像を生成するように構成される。カメラ５は、レンズ５００及びＣＣＤ又はＣＭＯＳ写真センサ５０１を含む。

【0091】

イメージャ４及び光学カメラ５のレンズ５００は、キャプチャ又は撮像される同じ点又は同じゾーンに向けられる。光学カメラ５は、イメージャ４と実質的に同じ視野を有する。例えば、イメージャ４及びカメラ５のレンズ５００を、Ｘ線にさらされるゾーン又は人物に向けることができる。

【0092】

光学カメラ５は、イメージャ４と平行な平面内に配置される。光学カメラ５は、イメージャ４の上方に配置することができる（図１）。光学カメラ５は、ドーム（図６）又は他の湾曲した形状の中心又は焦点に配置され得る。

【0093】

読み取り及び表示装置６は、イメージャ４及びカメラ５に接続される。読み取り及び表示装置６は、イメージャ４から受信された放射線画像及びカメラ５から受信された光学画像を読み取り、放射線画像と光学画像とを重ね合わせ、且つ放射線画像と光学画像との重ね合わせを表示するように構成される。

【0094】

読み取り及び表示装置６は、イメージャ４及び光学カメラ５に接続するための手段を含む。接続手段は、例えば、コネクタシステム又は無線接続手段である。

【0095】

読み取り及び表示装置６は、画像読み取り処理システムを含む。読み取り及び表示装置６は、画像処理のためのコンピュータを含み得る。画像処理は、光学画像と放射線画像とを組み合わせることを可能にするソフトウェアによって実行され得る。

【0096】

読み取り及び表示装置６は、放射線画像と光学画像との重ね合わせを表示するためのモニタ又はスクリーンなどのディスプレイ６００を更に含む。ディスプレイ６００は、画像読み取り及び処理システムに接続される。

【0097】

放射線画像と光学画像との重ね合わせは、それらを光学画像上に表示することによってＸ線を示す。すなわち、散乱Ｘ線は、光学画像との重ね合わせにより、散乱される箇所で可視化され得る。

【0098】

Ｘ線は、光学画像と異なる色で表示され得る。例えば、光学画像は、白黒であり、Ｘ線は、別の色であり得る。

【0099】

Ｘ線の強度など、関心のある情報も表示され得る。強度の数値を表示し、且つ／又はＸ線をその強度に応じて異なる色で表示することができる。

【0100】

Ｘ線を散乱するゾーン及び場合によりその強度などの他の情報は、光学画像に重ねて表示される。ユーザは、この情報がディスプレイ６００にリアルタイムで表示されることを確認し得る。これにより、例えば（特に医療従事者の場合に）Ｘ線から身を守るように促すことができる。

【0101】

１つ以上の検出及び可視化システム２を使用して、Ｘ線を散乱するゾーンを検出し、可視化することができる。これにより、Ｘ線を散乱するゾーンの検出及び可視化を強化し得る。図１は、２つの検出及び可視化システム２を表す。

【0102】

例示的な実施形態では、１つの共通ディスプレイ６００をいくつかの検出及び可視化システム２に使用することができる。

【0103】

Ｘ線を検出及び可視化する方法は、以下のように進行する。

【0104】

Ｘ線がＸ線フィルタリング装置３によってフィルタリングされる。

【0105】

フィルタリングされたＸ線は、イメージャ４によって受信される。Ｘ画像は、フィルタリング装置３によってフィルタリングされたＸ線からイメージャ４によって生成される。

【0106】

並行して又は別の時間に光学カメラ５が光学画像を生成する。

【0107】

Ｘ画像及び光学画像は、イメージャ４及びカメラ５に接続された読み取り及び表示装置６によって読み取られる。

【0108】

読み取り及び表示装置６は、例えば、画像処理ソフトウェアによってＸ画像と光学画像とを重ね合わせる。

【0109】

読み取り及び表示装置６は、最終的に、Ｘ画像と光学画像との重ね合わせをディスプレイ４に表示する。読み取り及び表示装置６は、Ｘ線の強度などの他の情報も表示することができる。

【0110】

本発明による検出アセンブリは、単純な構造及び構成により、Ｘ線をその放射方向の関数として空間的にフィルタリングすることを可能にする。フィルタリング装置の中心から発散する構成により、フィルタリング装置では、検出アセンブリが広い視野又は広い角度でイメージャ上のＸ線を拾うことができる。

【0111】

検出及び可視化システムにより、Ｘ線を散乱するゾーンを検出及び可視化し、例えばそこから身を守ることが可能になる。Ｘ線の散乱に関する情報を直接提供するために、リアルタイムで表示することができる。

【0112】

参考文献
［Ｂａｄｅｒａ ２０２２］：Ａｌ Ｍｏｈａｍｍａｄ，Ｂａｄｅｒａ，Ｍｏｎｔｈｅｒ Ｇｈａｒａｉｂｅｈ，ａｎｄ Ｍａｒａｍ Ａｌ Ａｌａｋｈｒａｓ．“Ｋｎｏｗｌｅｄｇｅ ａｎｄ ｐｒａｃｔｉｃｅ ｏｆ ｒａｄｉａｔｉｏｎ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｉｎ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｎｇ ｔｈｅａｔｅｒ ａｍｏｎｇ ｏｒｔｈｏｐｅｄｉｃ ｓｕｒｇｅｏｎｓ．”Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ Ｍｅｄｉｃａｌ Ｉｍａｇｉｎｇ ９．６（２０２２）：０６６００２．

【符号の説明】

【0113】

１ アセンブリ
２ 可視化システム
３ フィルタリング装置
４ イメージャ
５ 光学カメラ
６ 読み取り及び表示装置
１００ 発生器
１０１ 検出器
３００ 第１のプレート
３０１ 第２のプレート
３０２ 空間
３０３ 中心
３０４ 第１の部分
３０５ 第２の部分
５００ レンズ
５０１ ＣＣＤ又はＣＭＯＳ写真センサ
６００ 共通ディスプレイ
Ｄ１ 第１の方向
Ｄ２ 第２の方向

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【外国語明細書】