CN100479753C - 对x射线荧光标记的空间分布成像的方法和成像系统 - Google Patents

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Abstract

本发明描述一种通过照射身体(1)的研究区域(3)中的X射线荧光标记并用荧光检测器(30)检测总的X射线荧光来产生该区域的新陈代谢图像的方法。扇形射束(12)用作初级X射线源，因而允许一步扫描整个身体切片(3)。例如通过借助针孔准直器(132)将研究区域的体元(104)映射到检测器(130)的像素(134)上可直接测量荧光图像，或者通过计算机X线断层摄影术的过程可重建荧光图像。此外，通过同时记录穿过身体(1)的X射线透射可产生形态学图像。

Description

对X射线荧光标记的空间分布成像的方法和成像系统
技术领域
本发明涉及对对象研究区域中的X射线荧光标记的空间分布成像的成像系统和方法。
背景技术
荧光X射线是初级X射线光子激发内层轨道电子之后，由原子轨道电子从高能量状态到低能量状态的跃迁引起的。所发出的X射线能量谱为受激元素特有的，谱线的强度与样品中该元素的含量成正比。在文献中，描述了利用X射线荧光对体模(phantom)中的两种荧光标记的分布成像的系统和方法(Q.Yu等人：“Preliminary experiment offluorescent X-ray computed tomography to detect dual agentsfor biological study(荧光X射线计算机X线断层摄影术的初步实验以检测双制剂用于生物研究)”，J.Synchrotron Rad.(2001)，第1030-1034页)。用来自同步加速器的X射线锐方向性射束照射体模，并利用与该射束垂直的荧光检测器测量沿该射束的受激荧光。通过移动和旋转体模，可在持续几小时的过程中用锐方向性射束完全扫描该样品，并且可以根据所测量的荧光线积分(line integral)重建荧光标记的空间分布。此外，透射穿过该样品的X射线由透射检测器记录并用来以计算机X线断层摄影术方法重建该样品的形态学图像。
基于这种情形，本发明的目的在于提供对对象中的荧光标记的分布成像的途径，该途径尤其可用于医学上以对患者进行研究。
该目的通过根据权利要求1的成像系统和根据权利要求21的方法来实现。在从属权利要求中公开了优选实施方案。
发明内容
根据本发明的成像系统用于对对象研究区域中的至少一种X射线荧光标记的空间分布成像。特定地，该对象可为患者，该标记可为包含具有高原子序数(一般在50和79之间)的原子、且在身体内依照生理特征和/或新陈代谢过程分布的药物。该成像系统包括以下部件：
-产生扇形射束的X射线源，该扇形射束大到足以照射整个研究区域并可激发标记的荧光。为了产生荧光，X射线量子的能量必须等于或高于标记中荧光原子的K限。该扇形射束一般具有约1mm至约20mm的厚度，发散角优选地在约15°至约90°之间变化，更优选地在约20°至约50°之间变化。
-具有至少一个传感器区域的荧光检测器(以下常简称为“检测器”)，所述检测器用于测量来自所述标记的荧光射线。“传感器区域”为该检测器的感应区域，其尺寸和形状可根据该成像系统的特定设计而大不相同。
-仅让来自研究区域的子区域的射线传至所述至少一个传感器区域的准直器。换言之，该准直器规定了研究区域的子区域到检测器的传感器区域的唯一映射。因此，每个传感器区域的信号对应于研究区域的相关子区域中的荧光强度。
-图像处理单元，例如连接到上面所列部件的微计算机，其用于评估所述检测器的测量结果。所述处理单元应执行的算法取决于整个成像系统的特定设计，它们的例子将与本发明的优选实施方案一起讨论。
上述成像系统尤其适合于医学应用，因为所使用的扇形射束允许一步照射整个二维研究区域。因此，一种或多种X射线标记的分布可在对医学上的一个应用而言足够短的时间内被映射。与此相反，用来自同步加速器的锐方向性射束对荧光标记成像一般要花费几小时，这阻碍了将该方法应用到患者的研究上。而且，新陈代谢是一个不会这么长时间显示静止状态的动态过程。
优选地，该系统的检测器包括多个传感器区域(即至少两个传感器区域)，其中这些传感器区域中的每一个对应于研究区域的不同子区域。所有传感器区域在形状上可以相同或者相似。通过在检测器中提供多个传感器区域，可一步测量较大面积的研究区域，这相应地缩短了获得荧光标记的完整空间分布所需的时间。优选地，由检测器的所有传感器区域观察到的子区域覆盖整个研究区域。
根据成像系统的另一实施方案，检测器和/或准直器可移动以便能够扫描整个研究区域。在整个研究区域不能同时被检测器观察到的情况下，该实施方案尤其必要。在这种情况下，能被检测器监视到的子区域必须在整个研究区域上移动以便完全扫描该研究区域。
根据产生研究区域的图像的第一主要原理，由检测器的至少一个传感器区域观察到的子区域对应于研究区域的体元(voxel)。“体元”通常被定义为将由成像系统映射(析像)的对象的最小体积单元，在此情形下一般具有在约10mm3至约1000mm3之间变化的体积。因为对应传感器区域的信号直接体现了体元中的荧光强度，所以要对所述体元中的荧光标记映射无需进行费力的重建过程。
在一优选实施方案中，检测器包括二维传感器像素阵列。术语“像素”将表示对应于图像的一个点的传感器区域，即根据普遍分辨率(prevailing resolution)的最小图像单位。。像素化(pixellated)检测器区域尤其便于研究区域的直接点对点映射。
尤其可与前述像素化检测器一起使用的准直器包括一个孔，根据针孔照相机的原理研究区域可通过该孔被映射到检测器区域上。除设计简单外，这样的成像系统的一个优势是，通过研究区域、准直器和检测器的相对位置可简单地改变放大倍数。
尤其适合与像素化检测器一起使用的准直器的可替换设计具有平行开口(open)通道阵列。这样的多通道准直器仅透射来自研究区域的、与通道平行因此相互之间也平行的X射线。这样的准直器适合于研究区域到具有平行视线的检测器区域的点对点映射。
根据产生研究区域的图像的第二主要原理，由检测器的至少一个传感器区域观察到的子区域具有经过研究区域的线的形状。在这种情况下，术语“线”当然并不意味着严格数学意义上的线，而表示其纵向延伸远大于其横向延伸的区域。对应于所述线性子区域的传感器区域沿线积分测量研究区域中的荧光，与所透射的X射线沿穿过身体的线积分测量吸收系数的方式十分相似。
根据一个尤其可与上述线性子区域一起运用的优选实施方案，处理单元适用于根据不同的荧光线积分重建研究区域的至少一个体元中(优选地，全部体元中)的荧光，其中线积分应包含所述体元。尽管体元中的荧光不能根据一个包含所述体元的线积分来确定，但如果可获得几个这样的线积分就可以重建体元中的荧光。潜在的问题及其解决方案与计算机X线断层摄影术中X射线透射图像的重建类似。计算机X线断层摄影术是根据对象从多个角度的投影，也就是线积分，生成截面或者断层(tomographic)图像并利用计算机重建图像的一般过程。
优选地，检测器和/或准直器可围绕穿过研究区域的轴旋转。在根据线积分重建图像的情况下，旋转轴优选地垂直于研究区域。然后可利用旋转从穿过研究区域的不同方向产生线积分。然而，如果存在研究区域到检测器的点对点映射，那么检测器和准直器的旋转也可以是有用的。在这种情况下，检测器的移动将产生相对于研究区域从不同观察角度获得的图像。因此，产生所述图像的荧光X射线将按不同的路径以不同的吸收特性穿过对象。因而，由对象的不同吸收特性造成的干扰可以(部分地)被补偿。
根据成像系统的另一实施方案，X射线源可围绕垂直于扇形射束的轴旋转。因而可从不同的方向照射研究区域，这有助于补偿对象的局部变化吸收特性对初级射线的影响。
来自X射线源的初级X射线将不仅从标记激发所需的荧光，而且将引起相当数量的不期望的散射射线。该散射射线背景叠加到荧光上，因而隐蔽了所需的信号。下面描述在考虑这种背景射线的情况下提高信噪比的各种方法。
根据第一种方法，检测器和准直器被这样布置，即使得只有与扇形射束的初级射线成约90°或更大角度的X射线能到达检测器。在这种情况下，背景由所谓的“反向散射射线”组成，“反向散射射线”的能量相对于正向射线而言大大减小了。
也有可能在小于90°的角度下测量荧光。在这种情况下，优选接近正向(0°)的测量位置，尤其是与初级X射线成大约1°到5°(最优选1°到2°)的测量位置，以便刚好避免直接观察X射线源。由于这些方向上的第一阶康普顿散射的截面小，所以在这种情况下可保持小的背景。
根据另一种方法，X射线源适用于发射这样的初级X射线光谱，即使得检测到的、由初级X射线的康普顿散射所引起的、具有标记荧光能量的射线足够小，以防止荧光射线被隐蔽。X射线源的光谱例如可包括在标记的荧光线(fluorescence line)之下的能量的任意成分(contribution)，因为总散射射线那时在荧光的能量之下。
在一优选实施方案中，X射线源适用于产生单色射线或者准单色射线。
此外，检测器可适用于分辨入射X射线的能量。例如，如果可测量来自研究区域的体元的射线的光谱分布，那么可将所需的荧光线成分与射线的其余成分分开。这样的检测器的能量分辨率范围一般在约400eV到约3000ev之间。
根据本发明的进一步改进，成像系统包括用于测量来自X射线源的、透射穿过对象的初级X射线的透射检测器。透射检测器沿对应于X射线从源到透射检测器的路径的线积分测量对象的不同吸收特性。因此，用于激发研究区域中的荧光的X射线同时被用于产生研究区域的X射线投影。
在前述系统的进一步改进中，X射线源和透射检测器可围绕穿过对象、且垂直于扇形射束的轴旋转。此外，图像处理单元适用于根据透射检测器所测量的投影重建研究区域的形态学图像。根据计算机X线断层摄影术的原理，这样的系统能产生研究区域中对象的截面图像(sectional image)。这些图像将关于研究区域的有价值的形态学信息添加到荧光检测器所获得的分子图像上。
在重建或者计算研究区域中的荧光标记的空间分布的过程中，可利用该研究区域的前述形态学图像。在这种情况下，图像处理单元适用于依靠研究区域内吸收系数的分布，即该区域的形态学图像，重建标记的光谱分布图像。吸收系数的分布影响初级射线和观察到的荧光射线。具有高吸收系数的身体区域可例如减少来自该区域或位于其阴影下的区域的观察荧光量，因而伪装了比实际上低的荧光标记浓度。为了避免这种误差，了解对象中吸收系数的空间分布是有用的，以便可以对来自体元的荧光射线的计算相应地进行修正。如果存在上述透射检测器，则在获得荧光数据的同时可利用该检测器得到研究区域的形态学图像。如果(还)观察在垂直于扇形射束的方向上的荧光，那么需要对象在这个方向上的形态学图像，其可例如利用CT系统先于荧光图像产生。
根据该成像系统的进一步改进，其包括为进行放射线疗法，即用高能射线摧毁恶性细胞，照射身体体积(body volume)的装置。在这种情形下，荧光标记成像可用来定位类似肿瘤的组织及控制放射线疗法在空间上的准确应用。此外，已知用于荧光成像的标记也可以协助放射线疗法。用于放射线疗法的照射装置可以包括另一个具有特别合适的X射线光谱和相应射束形状的X射线源。不过，照射源也可以与用于荧光标记成像的X射线源相同。
本发明还包括对对象研究区域中的荧光标记的空间分布成像的方法，该方法包括以下步骤：
a)用能够激发标记的荧光的X射线扇形射束照射整个研究区域；
b)测量源自研究区域的至少一个子区域中的标记的荧光射线；
c)根据所测量的荧光射线对研究区域中的标记的分布成像。
该方法在总体形式上包括可用上述类型的成像系统执行的步骤。因此，对于该方法在细节、优点及改进上的更多信息参考在前的描述。
根据该方法的进一步改进，根据子区域的测量结果拼凑标记的分布图像，即在被测量的子区域与相应的图像区域之间存在直接的对应。在这种情形下，子区域可以特定地是研究区域中的、被映射到所需图像的相应像素的体元。
根据该方法的另一实施方案，根据线性子区域中的测量结果重建标记的分布图像，所述线性子区域以不同的角度与研究区域相交。这样的重建可以特定地通过已知的计算机X线断层摄影术过程来实现。
可选地，X射线源可绕垂直于扇形射束的轴旋转以减少对象内不同吸收系数的影响。
可选地，透射穿过对象的X射线可被测量并可用于产生研究区域的形态学图像。
通过下文描述的实施方案本发明的这些和其它方面将变得明显，将参照它们来阐明本发明的这些和其他方面。
附图说明
下面借助附图以举例的方式描述本发明，其中：
图1示出了根据本发明的成像系统的第一实施方案，具有研究区域的点对点映射；和
图2示出了根据本发明标记的成像系统的第二实施方案，具有研究区域中标记分布的重建。
具体实施方式
附图中示出的成像系统依靠外部激活分子荧光成像。除将用“重”原子标记的药物用作标记造影剂(marker agent)以外，这种成像与常规的放射性核素成像相似。这些原子由外部光子源通过光电效应激发，它们发出的X射线荧光射线被成像到能量分辨检测器上。诸如大颗粒凝聚白蛋白(M.A.A.)、二巯基丁二酸(DMSA)和亚甲基二磷酸盐(M.D.P.)之类的药物经常用放射性同位素(例如99mTc)标记，以使得当这些分子选择性地与特定器官(分别为骨、肾和肺)结合时，它们在放射性核素扫描中可见。类似地，可以将高Z元素(其中50≤Z≤79)结合到这样的药物中以使它们适用于X射线荧光(XRF)。对于人体内重金属(例如Cd、Hg和Pb)的“活体内(in vivo)”测量，X射线荧光提供优于106之一106的灵敏度(最低可觉察水平＝MDL)。本发明的思想是，在注射用重元素标记的药物后对患者进行扫描，并借助药物示踪剂受外部产生的单色X射线射束激发时所发出的X射线荧光射线对该药物示踪剂的分布映射。
进行所述荧光成像的一种可能系统如图1所示。在这个例子中，假定用(非放射性)碘标记的药物已被注入患者的身体1内。碘的K吸收限为33keV。还假定用单色射线的扇形射束12照射患者1，该射线具有略高于碘的K限的能量。配备二次Ce靶的X射线源10(例如Panalytical的Fluor1X)产生具有能量为34.7keV的适当Kα1线的射束。扇形射束12是这样发散的使得它照射患者身体内一个直径至少为50cm的区域。
聚集在身体1的区域2中的碘原子通过光电效应被激发，并随着能量≥28.6keV(Kα1)的荧光射线的发出而衰减。患者1的上方是能量分辨检测器130，它根据例如Anger原理运行或者优选地包括像素化半导体(例如CdZnTe、Si等)。在这些能量下Si的能量分辨率约为400eV。检测器130的二维感应区域被划分成小矩形像素134(或“传感器区域”)，它们中的一些在图中示出(未按比例)。检测器130仅接收通过置于患者1与检测器130之间的准直器132的孔(针孔)的射线，该准直器具有将标记同位素的分布成像到检测器上的作用。对来自检测器130的像素134的信号的处理由处理单元50(例如工作站)执行。此外，所得到的图像可显示在监视器(未示出)上供医师检查。
因为有效散射角大(在图1中大于90°)，所以到达检测器130的单次和多次康普顿散射迁移至更低的能量。如果检测器具有的能量分辨率足以辨别XRF信号和康普顿散射背景，那么，在实质上没有背景的情况下对标记示踪剂的分布映射是可能的。
根据标记、X射线源的特性及系统几何结构，还可优选测量除了Kα以外的线，即Kβ线，的荧光。如果，例如将Ce用作X射线源的靶，那么初级X射线具有约34.7keV的能量。该能量通过150°角的康普顿散射迁移至30.8keV，30.8keV位于碘的Kβ线(32.2keV)之下、Kα线(28.6keV)之上。
为了将初级射束12和XRF射线在对象中的自吸收减至最小，有可能从几个不同的方向照射患者1。这通过绕垂直于扇形射束12的轴旋转X射线源10来实现，如图1中的圆R所示。
如果将荧光成像与来自容积CT扫描的信息相结合，使得能够正确估计初级射束和XRF射束在患者体内的衰减，则可以大大改善对自吸收效应的消除。在图1的情形下，容积CT可通过常规的CT系统(未示出)预先产生。在现在将更详细地加以描述的图2的系统中，形态学图像与荧光标记的分子成像同时产生。
在图2中，单色射线源10再次被准直，以发出可具有几毫米厚度的扇形射束12(注意扇形射束12垂直于图1中的扇形射束)。横穿患者1身体的射线入射到一维空间分辨检测器20上，以记录透射投影。形成X射线荧光分布的造影物质2已经被导入身体1中。以空间分辨和能量分辨为特点的第二一维检测器30被设置于患者1的上方，以监视标记物质2所产生的、并相对于初级扇形射束12以约120°的相当大角度发出的X射线荧光射线，以便实现在康普顿散射射线尽可能少的情况下检测散射荧光射线。源10与透射检测器20和散射检测器30二者的相对几何排列是固定的。它们相对于穿过身体1的纵轴，也就是垂直于扇形射束12的轴旋转。以这种方式，可测量关于透射和荧光二者的CT切片3数据集。
所研究切片的透射数据集使用标准算法来重建。已知几种重建算法，包括滤波反投影法(FBP)和代数重建法(ART)。现在，如果通过例如利用FBP或ART算法的第一重建，根据所测量的衰减数据产生形态学图像，就得到μ值的矩阵(其中μ为X射线的线衰减系数)，该矩阵随后可用于通过第二重建过程重建新陈代谢图像。迭代算法一般为第二重建步骤所优选，因为它们具有可在重建过程的每一步加入先验信息以提高重建图像质量的优点。
在上述系统中，同样的单色或准单色射线源10用于激发分子荧光以及获得形态学图像。通常，用于医学成像的、具有中等宽的能量谱的X射线射束是多色的。已知的是，随着多色X射线射束穿过物质，它会变得更有穿透力或者更硬。这种所谓的射束变硬造成形态学图像中的赝象因而需要进行校正。使用推荐的(准)单色射线会避免射束变硬。
可以使用检测器20和检测器30中的多于一个以增加检测器面积，尤其是检测器30，从而有机会减少标记物质的使用剂量、测量时间和/或初级X射线的剂量。
可将荧光检测器30置于距旋转轴一定距离的地方，例如与扇形射束12在同一平面内、距旋转轴仅40cm的地方。用于核成像，例如SPECT，的那种平行孔次级准直器将初级扇形射束12所照射的身体切片3投射到所述一维荧光检测器30上，检测器30有利地为分段式光谱检测器。落入其中的背景低的能量窗之内的X射线数据代表由影响初级和散射射束强度两者的对象衰减加权的、沿散射准直器32视线的X射线荧光线积分。衰减校正常常可以SPECT方式进行，因为XRF线具有类似于激励光子的能量。在图2中以极大地扩大了的宽度示出了研究区域3的、映射到检测器30的单个传感器区域34的线性子区域4。
准直器32由平行薄片36构成，薄片36可具有100mm的高度。假定薄片36间隔为5mm以提供必要的空间分辨率，并假定垂直于扫描平面的检测器单元长度是50mm。检测器单元阵列对应于包在散射体元中的立体角2·10-3球面度(sr.)。假定该检测器的固有空间分辨率优于5mm×50mm，并假定该检测器具有100％的效率。为了能将荧光射线与由单次和多次康普顿散射引起的非弹性峰(inelastic peak)有效地分开，检测器能量分辨率应优于3％，与用诸如Ge、CdTe或CZT之类的半导体检测器获得的值相当。
Gd(Z＝64，A＝157)是合适的XRF标记，它是可普遍获得的，并常规地用在磁共振成像中。希望使用具有更高Z的标记，因为这意味着更高的激发和荧光衰减能量，因而减轻了衰减效应。如果，例如将上面提到的Fluor1X装置用于X射线源10，则该Fluor1X装置可配备Yb靶，Yb靶具有略高于Gd的K限的Kα2和Kα1。
图1和图2中所示设计的显著优势是，它们利用了扇形射束12，而扇形射束12便于比较快地扫描研究区域3，从而使得该系统尤其适合于医学应用。根据该方法，所述设计的各种变型是可能的。在这方面，参考该文章G.Harding：“Inelastic photon scattering：effectsand applications in biomedical science and industry(非弹性光子散射：在生物医学科学和工业中的效果和应用)”(Radiat.Phys.Chem.50，第91-111页(1997))，其描述了X射线散射的成像过程。
上述荧光成像方法相对于常规的放射性核素成像具有几点优势。因为初级射束12可被校准，所以关于身体内标记同位素位置的信息是可获得的，并且无需重建即可进行3D成像。此外，因为某种靶原子有可能重复发射光子到检测器中，所以可提高空间和对比分辨率。还有，因为不必使用放射性元素，所以可能的标记元素的选择大得多。附加地，当标记(标记元素)也用于放射线疗法时，高Z元素会大大增强放射线疗法的治疗效果。最后，XRF成像避免了使用放射性物质，从而避免了它们在身体内累积时会引起的有关辐射危险。

Claims (25)

1.对对象(1)研究区域(3)中的X射线荧光标记的空间分布成像的成像系统，包括：
-产生扇形射束(12)的X射线源(10)，扇形射束(12)大到足以照射整个研究区域(3)，并能激发所述标记的荧光；
-具有至少一个传感器区域(34，134)的荧光检测器(30，130)，用于测量来自所述标记的荧光射线；
-适用于仅让来自研究区域(3)的子区域(4，104)的射线传至所述传感器区域(34，134)的准直器(32，132)；
-评估所述检测器(30，130)的测量结果的图像处理单元(50)。
2.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述检测器(30，130)包括多个传感器区域(34，134)，所述多个传感器区域(34，134)中的每一个对应于研究区域(3)的不同子区域(4，104)。
3.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述检测器和/或所述准直器可移动，以扫描整个研究区域(3)。
4.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述子区域(104)对应于研究区域(3)的体元。
5.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述检测器(130)包括二维传感器像素(134)阵列。
6.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述准直器(132)包括一个孔。
7.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述准直器包括平行开口通道阵列。
8.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述子区域具有经过研究区域(3)的线(4)的形状。
9.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述图像处理单元(50)适用于根据不同的荧光线积分重建研究区域(3)的至少一个体元中的荧光，荧光线积分包含所述体元。
10.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述检测器(30)和/或所述准直器(32)可绕穿过研究区域(3)的轴旋转。
11.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述X射线源(10)可绕垂直于扇形射束(12)的轴旋转。
12.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述射线源(10)、检测器(30，130)和准直器(32，132)被这样布置，即使得只有与扇形射束(12)的射线成90°或更大角度的X射线到达检测器。
13.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述射线源(10)、检测器(30，130)和准直器(32，132)被这样布置，即使得只有与扇形射束(12)的X射线成5°或更小角度的X射线到达检测器。
14.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述X射线源(10)适用于发出这样的初级X射线光谱，即使得a.由康普顿散射引起的b.到达检测器(30，130)并c.具有与荧光相似的能量的射线强度低于预定强度阈值。
15.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述X射线源(10)是单色或准单色的。
16.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述检测器(34，134)适用于分辨入射X射线的能量。
17.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述系统包括透射检测器(20)，用于测量来自X射线源(10)的、透射穿过对象(1)的初级X射线。
18.根据权利要求17所述的成像系统，其特征在于：
-X射线源(10)和透射检测器(20)可绕垂直于扇形射束(12)的轴旋转；
-图像处理单元(50)适用于根据透射检测器(20)所测量的投影重建研究区域(3)的形态学图像。
19.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，图像处理单元(50)适用于在考虑研究区域(3)中吸收系数的分布的情况下，重建荧光标记的空间分布图像。
20.根据权利要求1所述的成像系统，其特征在于，所述系统包括为进行放射线疗法照射身体体积的装置。
21.对对象(1)研究区域(3)中的X射线荧光标记的空间分布成像的方法，包括以下步骤：
a)用能够激发标记的荧光的X射线扇形射束(12)照射整个研究区域(3)；
b)测量源自研究区域(3)的至少一个子区域(4，104)中的标记的荧光射线；
c)根据所测量的荧光射线对研究区域(3)中标记的分布成像。
22.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，分布图像根据子区域(104)的测量结果相加构成。
23.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，分布图像根据线性子区域(4)中荧光的测量结果重建，所述线性子区域(4)以不同的角度与研究区域(3)相交。
24.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，X射线源(10)绕垂直于扇形射束(12)的轴旋转。
25.根据权利要求21所述的方法，其特征在于，透射穿过对象(1)的X射线被测量并用于产生研究区域(3)的形态学图像。
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